CC BY
39
УДК 616.002.5:614.71-06:616-008.9
B.C. Семечкина, О.А. Воробьева, А.В. Кочкин
ПРОЦЕССЫ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ У БОЛЬНЫХ ТУБЕРКУЛЕЗОМ НА ТЕРРИТОРИЯХ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА
Иркутский государственный институт усовершенствования врачей (Иркутск)
Иркутская область характеризуется наличием производственных отраслей, которые сосредоточены на значительной территории, области. В связи с чем, в семи промышленных городах области уровень загрязнения оценивается, как высокий и очень высокий. Также в Иркутской области наблюдается напряженная, эпидемиологическая, ситуация по туберкулезу. Целью данного исследования, явилась оценка процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) у впервые выявленных больных туберкулезом в промышленных городах области (Иркутск, Ангарск, Шелехов) и. сельской местности и. выявление влияния, аэрополлютантов на данные показатели. В результате исследования было выявлено, что более чувствительными показателями при. туберкулезе являются первичные продукты. ПОЛ — диеновые конъюгаты. (ДК), которые имеют, исходно повышенный, уровень и. на фоне терапии — тенденцию к нормализации. Отягощающие факторы., такие как: бактериовыделение, деструкция, ЛУ МБТ к препаратам, и. сопутствующая. ВИЧ-инфекция более выражено активируют, процессы. ПОЛ, показатели длительный период времени не имеют, тенденции к нормализации. Еще одним, отягощающим, фактором является, высокий уровень загрязнения атмосферы, при. котором, процессы. ПОЛ выражены интенсивнее, и. система СРО-АОЗ находится, в состоянии длительного напряжения.
Ключевые слова: туберкулез, перекисное окисление липидов, экология
LIPID PEROXIDATION OF TUBERCULOSIS PATIENTS ON POLLUTED TERRITORIES
V.S. Semechkina, O.A. Vorobeva, A.V. Kochkin Irkutsk State Institute of Physicians’ Training, Irkutsk
Irkutsk region has some industrial sectors, which are located, on greater part of region's territory. Therefore seven industrial cities of the region have high and very high level of pollution. There is an intensive epidemiological situation of tuberculosis. The assessment of the activity of lipid, peroxidation, of tuberculosis patients in industrial cities (Irkutsk, Angarsk, Shelekhov) and villages, and. influence detecting of air pollution to lipid. peroxidation are the aims of the research. The research detected, that more sensitive rates of tuberculosis were primary products of lipid, peroxidation, (diene), which, had. high, initial level and. normalized, after treatment. Bacterioexcretion, destruction, of lung, drug resistance and. attendant HIV burden and. activate lipid, peroxidation, and. rates are high, for a long period, of time. High, level of air pollution is also a burdening factor, which leads to intensive activity of lipid, peroxidation, and. exposes antioxidative system, to a long stress.
Key words: tuberculosis, lipid peroxidation, ecology
По своему ресурсному и индустриальному потенциалу Иркутская область занимает важное место среди субъектов Российской Федерации. Это один из немногих регионов России, где имеются все виды собственных топливно-энергетических ресурсов. Уникальное сочетание топливно-энергетических, лесных и минерально-сырьевых ресурсов создает благоприятные предпосылки для развития электроэнергетики, цветной и черной металлургии, горнодобывающей, нефтехимической, лесной и целлюлозно-бумажной промышленности. Поэтому нельзя недооценивать влияние этих базовых производственных отраслей области на состояние окружающей среды территории. По данным Росгидромета в семи промышленных городах области уровень загрязнения атмосферного воздуха (по индексу загрязнения атмосферы
— ИЗА) оценивался как высокий и очень высокий: Иркутск, Братск — очень высокий, Ангарск, Шелехов, Усолье-Сибирское — высокий уровень загрязнения воздушного бассейна [3]. Основными источниками антропогенного загрязнения воздушной среды городов являются промышленные предприятия, транспорт и объекты коммунального хозяйства. Наибольший вклад в загрязнение
городского атмосферного воздуха вносит автотранспорт. В выхлопных газах автотранспорта содержатся поллютанты, вызывающие особую тревогу ВОЗ: SO2, N02, СО, оказывающие значительное влияние на формирование и поддержание воспалительной реакции в респираторной системе [2, 9, 13].
Вместе с тем территория Иркутской области примечательна еще и напряженной эпидемиологической ситуацией по таким социально-значимым инфекциям, как туберкулез (заболеваемость: 2009 г. — 120,7 на 100 тыс. населения) и ВИЧ-инфекция (заболеваемость: 2009 г. — 118,5 на 100 тыс. населения), которые поражают одни и те же контингенты населения, нередко сочетаются друг с другом и взаимоотягощают течение заболевания.
В свете данной проблемы необходимо отметить, что техногенное загрязнение окружающей среды сказывается и на показателях иммунологической реактивности организма, тесно связанной с развитием туберкулеза [5]. В условиях ухудшающейся экологической ситуации иммунная система вовлекается в процесс адаптации к факторам окружающей среды, а инфицирование
микобактериями (МБТ) на этом фоне приводит к более существенным сдвигам [4, 6]. При воздействии негативных факторов среды, в том числе различных поллютантов и микроорганизмов, на ранних стадиях болезни происходит активация свободнорадикального окисления (СРО), являющегося важнейшей метаболической частью неспецифического компонента синдрома адаптации к действию стрессорных химических агентов [1, 10]. Патологическое воздействие продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) на клетку и организм в целом зависит от состояния свободнорадикальных процессов. В связи с морфологическими и функциональными особенностями в респираторном тракте высока возможность и эндогенной гиперпродукции оксидантов: ненасыщенные жирные кислоты легочной ткани служат субстратом для реакции ПОЛ [8, 11].
Целью настоящего исследования явилось изучение процессов липопероксидации по содержанию малонового диальдегида (МДА) и диеновых конъюгатов (ДК) в сыворотке крови у впервые выявленных больных туберкулезом на территориях с высоким и очень высоким уровнем антропотех-ногенной нагрузки.
МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Под наблюдением находилось 94 впервые выявленных больных, проживающих на территориях г.г. Иркутска, Ангарска, Шелехово, в качестве контрольной группы рассматривались больные из сельской местности. Все больные проходили стационарное лечение в Иркутском областном противотуберкулезном диспансере и филиалах г.г. Ангарска и Шелехова в период с 2008 по 2010 гг.
Больные были распределены по 4 группам, соответствующим городу проживания: Иркутск (п = 51), Ангарск (п = 16), Шелехов (п = 7), село (п = 20). Возраст пациентов находился в диапазоне 18 — 70 лет, в половом соотношении преобладали мужчины 62 % (п = 58), доля женщин составила 38 % (п = 36). В структуре больных преобладали пациенты с распространенными формами туберкулеза: инфильтративный — 63 % (п = 59), диссеминированный — 13 % (п = 12), сочетанные формы
— 10 % (п = 9), фиброзно-кавернозный туберкулез
— 4 % (п = 4), менингоэнцефалит — 3 % (п = 3). Доля ограниченных форм была незначительна: очаговый — 2 % (п = 2), плеврит — 4 % (п = 4), туберкулез внутригрудных лимфоузлов — 1 % (п = 1). Доля бактериовыделителей (МБТ« + ») составила 65 % (п = 61), без бактериовыделения (МБТ« — »)
туберкулез протекал лишь в 35 % (п = 33) случаев. Достаточно большой процент больных был с наличием лекарственной устойчивости (ЛУ) МБТ к противотуберкулезным препаратам — 37 % (п = 35). Деструкция легочной ткани (CV« + ») наблюдалась в 65 % (п = 61) случаев. Среди данной группы больных большой удельный вес составили пациенты с сочетанной ВИЧ-инфекцией — 36 % (п = 34).
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Всем больным при поступлении проводились стандартные методы обследования: клинико-лабораторное, рентгенологическое, оценивалось состояние ПОЛ по уровню диеновых конъюгатов (ДК) — первичных продуктов ПОЛ, в плазме крови по И.А. Волчегорскому (верхняя граница нормы — до 1,5 А^32 на мл плазмы), и малонового диальдегида (МДА) — вторичных продуктов ПОЛ, в плазме крови методом М. ШЫуата и М. МШага в реакции с тиобарбитуровой кислотой (верхняя граница нормы — до 4,8 мкмоль/л). Контрольное обследование больных по вышеперечисленным параметрам проводилось через три мес. лечения. Лечение пациентов осуществлялось согласно стандартным режимам химиотерапии.
Статистическую обработку данных проводили с помощью статистического пакета Statistica 6.0. Данные были оценены параметрическими и непараметрическими критериями: ^критерий Стью-дента, парный критерий Вилкоксона, критерий Манна — Уитни.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
При изучении системы СРО у впервые выявленных больных туберкулезом были выявлены следующие изменения: исходный уровень ДК был повышен и достоверно снижался до уровня нормы на фоне терапии ^ = 2,20, р = 0,03, р < 0,05), в то время как исходный уровень МДА находился в пределах нормы и был сопоставим с уровнем на фоне лечения (табл. 1).
У бактериовыделителей, так же как и у больных без бактериовыделения, наблюдается активация процессов ПОЛ, что отражается в повышении уровня ДК: в группе МБТ« + » (п = 60)
— 1,55 ± 0,11; в группе МБТ« — » (п = 34) — 1,55 ± 0,08, однако, в группе бактериовыделителей на фоне лечения процесс липопероксидации не стабилизируется (1,44 ± 0,06), что может означать начало срыва системы СРО-АОЗ (свободнорадикальное окисление — антиоксидантная защита), в то время как в группе МБТ« — » у больных ДК до-
Таблица 1
Изменение уровня МДА и ДК у впервые выявленных больных туберкулезом на фоне терапии
МДАо МДАз ДКо ДКз
п М ± т п М ± т п М ± т п М ± т
91 3,35 ± 0,16 50 2,75 ± 0,19 91 1,55 ± 0,08 50 1,41 ± 0,05
стоверно нормализуются — 1,21 ± 0,09 (t = 0,00, р = 0,0002, р < 0,05). Вторичные продукты ПОЛ находятся в пределах нормы в обеих группах и сопоставимы (группа МБТ« + » — МДА0 3,39 ± 0,20; группа МБТ« — » — МДА0 3,44 ± 0,27). Группе бактериовыделителей у больных с наличием ЛУ МБТ к противотуберкулезным препаратам (n = 33), также присущ срыв системы «СРО — АОЗ», как в общей популяции бактериовыделителей: ДК0 1,55 ± 0,16, ДК31,42 ± 0,09, МДА0 3,75 ± 0,30, МДА3 3,22 ± 0,33. Однако у больных с лекарственно-чувствительными штаммами МБТ (n = 27) мы можем наблюдать повышение, как и в общей популяции первичных продуктов ПОЛ (ДК0 1,57 ± 0,08) с дальнейшей нормализацией (ДК3 1,36 ± 0,07) (t = 117,5, р = 0,004, р < 0,05). Вторичные продукты процесса липопероксидации находятся в пределах нормы (МДА0 3,20 ± 0,19, МДА3 3,03 ± 0,31) и не имеют достоверных различий с группой ЛУ туберкулеза.
Деструкция легочной ткани, так же как и бакте-риовыделение приводит к начальным проявлениям дефицита антиоксидантов, что выражается в повышении уровня ДК, который сохраняется и на фоне специфической терапии: n = 62, ДК0 1,52 ± 0,10, ДК3 1,40 ± 0,06. Уровень МДА находится в пределах нормы. У больных без деструкции процессы ПОЛ протекают с повышением уровня ДК, который имеет тенденцию к нормализации показателя на фоне терапии: n = 34, ДК01,59 ± 0,09, ДК3 1,31 ± 0,10 (t = 55,5, р = 0,06, р < 0,05).
Несомненную роль в активации процессов ПОЛ играет и ВИЧ-инфекция, которая является достаточно мощным фактором, способствующим утяжелению процесса. Так в группе с сочетанной ВИЧ-инфекцией (группа Tbc+ HIV), уровень ДК0 значительно превышал уровень нормы (1,62 ± 0,18) и был достоверно выше уровня ДК0 группы без сопутствующей ВИЧ-инфекции (группа Tbc), который находился у верхней границы нормы (1,51 ± 0,06), (tLevene= 5,64, р = 0,02, р < 0,05). Более того, в группе Tbc уровень ДК3 на фоне терапии имеет достоверную тенденцию к нормализации процесса (1,36 ± 0,06, t = 2,11, р = 0,04, р < 0,05). Уровень МДА в обеих группах находится в пределах нормальных значений и достоверных различий между группами не выявлено.
У ВИЧ-инфицированных больных с бакте-риовыделением уровень ДК находится выше нормы и сопоставим с уровнем у больных без ВИЧ-инфекции, и достоверных тенденций к нормализации показателя в группах не выявлено,
уровень МДА в обеих группах в пределах нормы (табл. 2).
В то время как в тех же группах, но при МБТ«-» у больных Tbc уровень МДА на фоне лечения достоверно ниже — 2,34 ± 0,27, нежели у больных Tbc + HIV - 3,84 ± 1,00 (t = 2,12, р = 0,05, р < 0,05).
У пациентов с деструктивными формами ВИЧ-инфекция также оказывает влияние на процессы липопероксидации, что выражается в значительном повышении уровня ДК (1,68 ± 0,25), который не имеет тенденции к нормализации и достоверно выше уровня у больных без ВИЧ-инфекции (1,43 ± 0,09) (tLevene= 5,94, р = 0,02, р < 0,05).
При рассмотрении группы больных Tbc, были выявлены следующие изменения в показателях ПОЛ. В группе бактериовыделителей уровень МДА находился в пределах нормы (3,31 ± 0,27) и был сопоставим с уровнем на фоне проведенного специфического лечения (2,91 ± 0,37), уровень ДК находился на верхней границе нормы (1,50 ± 0,10) и не имел достоверной тенденции к нормализации (1,46 ± 0,07). У больных без бактериовы-деления наблюдалась тенденция к снижению уровня МДА на фоне лечения (МДА0 3,37 ± 0,29, МДА3 2,34 ± 0,27) (t = 7,00, р = 0,01), в то время как уровень ДК был на верхней границе нормы (1,52 ± 0,08) и достоверно не снижался. Нельзя недооценивать вклад ЛУ МБТ к препаратам, которая, несомненно, утяжеляет и процесс лечения и процесс липопероксидации у данной категории больных. Так у этих пациентов уровень МДА (МДА0 3,93 ± 0,41) достоверно выше уровня группы с лекарственно-чувствительными штаммами (МДА0 3,09 ± 0,23) (t = 1,92, р = 0,05, р < 0,05). При проведении терапии показатели ПОЛ у больных с ЛУ формами туберкулеза остаются на том же уровне, что может свидетельствовать об отрицательной динамике процесса. В то время как у больных с лекарственно-чувствительными штаммами уровень ДК имеет достоверную тенденцию к снижению на фоне лечения (ДК0 1,54 ± 0,07, ДК3 1,41 ± 0,07) (t = 2,03, р = 0,05, р < 0,05).
При наличии деструкции изменения в показателях ПОЛ носили такой же характер, как и при бактериовыделении: в группе, где процесс протекал без деструктивных изменений уровень МДА имел достоверную тенденцию к снижению (t = 4,00 р = 0,05), остальные показатели были сопоставимы (табл. 3).
При рассмотрении вопроса о влиянии ан-тропотехногенного фактора на процесс СРО у
Таблица 2
Уровень МДА и ДК у больных с сочетанной ВИЧ-инфекцией и туберкулезом с бактериовыделением
МДАо МДАз ДКо ДКз
n M ± m n M ± m n M ± m n M ± m
Tbc + HIV 27 3,37 ± 0,30 16 2,93 ± 0,27 27 1,61 ± 0,22 16 1,41 ± 0,12
Tbc 34 3,31 ± 0,27 23 2,91 ± 0,37 34 1,50 ± 0,10 23 1,46 ± 0,07
Таблица 3
Влияние деструкции на показатели ПОЛ у больных туберкулезом
МДАо МДАз ДКо ДКз
п М ± т п М ± т п М ± т п М ± т
38 3,39 ± 0,26 26 2,85 ± 0,34 38 1,43 ± 0,09 26 1,41 ± 0,07
ст- 22 3,24 ± 0,29 9 2,30 ± 0,27 22 1,63 ± 0,10 9 1,40 ± 0,10
Примечание: «^+» - деструкция легочной ткани, «^-» - отсутствие деструкции.
больных туберкулезом, как дополнительного фактора агрессии, были получены следующее результаты. У больных, проживающих в г. Шеле-хов, исходный уровень МДА (МДА0 4,64 ± 0,53) достоверно выше, чем в др. городах и сельской местности, и приближается к верхней границе нормы (село — 3,07 ± 0,35, и = 32,0, р = 0,04; Иркутск — 3,39 ± 0,22, и = 91,0, р = 0,03; Ангарск
— 3,33 ± 0,39, и = 24,0, р = 0,02), что свидетельствует о напряжении в системе «СРО — АОЗ». В то время как в Иркутске, Ангарске и сельской местности уровни МДА сопоставимы. Первичные продукты ПОЛ во всех группах находятся у верхней границы нормы (Иркутск — 1,62 ± 0,12, Ангарск — 1,49 ± 0,10, Шелехов — 1,44 ± 0,13, село
— 1,44 ± 0,15) и не имеют достоверных различий. Выраженные изменения уровня МДА в группе больных, проживающих в г. Шелехов, могут быть связаны с тем, что этот город имеет незначительную протяженность по сравнению с Иркутском и Ангарском, однако в воздушном бассейне города наблюдаются значительные концентрации приоритетных загрязнителей: формальдегид, СО, N02 , а также ряда специфических загрязнителей для данной территории: твердые фториды, фторид водорода, которые существенно влияют на нагрузку на органы дыхания. Так неканцерогенный риск опасности на органы дыхания в г. Шелехов составляет И = 7,8, в то время как, в Иркутске Н1 = 7,4, а в Ангарске Н1 = 3,9 [3].
ВЫВОДЫ
1. Необходимо отметить, что процессы ПОЛ при туберкулезе не имеют выраженной тенденции к повышению, что может быть связано с особенностями патогенеза туберкулеза (незаконченный фагоцитоз). Наиболее чувствительными показателями при туберкулезе являются первичные продукты ПОЛ, уровень которых незначительно повышается, что укладывается в рамки остротекущего процесса [11, 12], и в процессе лечения достоверно снижается до нормальных значений.
2. Процессы липопероксидации наиболее выражено протекают при наличии таких отягощающих факторов, как: бактериовыделение, деструкция легочной ткани, наличие ЛУ МБТ к противотуберкулезным препаратам, а также существенную роль играет наличие у больного сопутствующей ВИЧ-инфекции. В вышеперечисленных группах больных показатели ПОЛ достаточно длительно не имеют тенденции к нормализации, что естественно
приводит к напряжению в системе «СРО — АОЗ» в сторону дисбаланса между концентрацией антиоксидантов и активных радикалов с уменьшением количества первых.
3. Нельзя не учитывать и факт техногенного прессинга и его влияния на процессы ПОЛ. Было выявлено, что у больных туберкулезом, проживающих в условиях с высоким и очень высоким уровнем загрязнения атмосферы, процессы ПОЛ выражены интенсивнее и система «СРО
— АОЗ» находится в состоянии длительного напряжения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Араблинская Н.Е., Борисов С.Е., Грачева М.П., Купавцева Е.А. Свободнорадикальные процессы в фагоцитирующих клетках легких в диагностике гранулематозных заболеваний // Пробл. туб. - 2006. - № 12. - С. 49-54.
2. Воробьева И.Б. Эколого-геохимические аспекты состояния природно-антропогенного комплекса (на примере иркутского Академгородка) // Сиб. мед. ж. - 2007. - № 5. - С. 74-76.
3. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Иркутской области в 2007 году».
4. Григорьева Е.А. Инфильтративный туберкулез легких в условиях крупного промышленного центра Сибири // Пробл. туб. - 2006. - № 6. -С. 17-20.
5. Грицова Н.А. Влияние экологических факторов на состояние иммунологической реактивности детей, инфицированных микобактериями туберкулеза // Пробл. туб. - 2005. - № 9. -С. 27-31.
6. Дмитриева М.П. Клинико-эпидемиологические особенности туберкулеза органов дыхания у больных в трех регионах крупного города: дис. ... канд. мед. наук. - СПб., 2007. - 139 с.
7. Куликова А.И., Тугушева Ф.А., Зубина И.М., Шепилова И.Н. Методические аспекты оценки потенциальной способности липидов к перокислению по уровню ТБК-активных продуктов сыворотки крови при стимуляции ионами железа // Клиническая лабораторная диагностика. - 2008. - № 5. -С. 8-10.
8. Меньшикова Е.Б. и др. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты. - М.: Фирма «Слово», 2006. - 556 с.
9. Прокопенко Л.В., Шевкун И.Г. Оценка рабочей среды водителей различных типов автобусов
// Медицина труда и промышленная экология. -2009. - № 7. - С. 12-17.
10. Соодаева С.К. Окислительный стресс и антиоксидантная терапия при заболеваниях органах дыхания // Пульмонолгия. - 2006. - № 4. -С. 122-126.
11. Хорст А. Молекулярные основы патогенеза болезней: пер. с польск. - М.: Медицина, 1982. - 456 с.
12. Цапок П.И., Бондаренко А.Л., Любезно-ва О.Н. Состояние процессов перекисного окис-
Сведения об авторах
ления липидов и антиоксидантной системы при хроническом Лайм-Боррелиозе // Клиническая лабораторная диагностика. — 2007. — № 2. —
С. 42 — 45.
13. Commission of the European Communities. Directorate — General XII. Science research and development. Air pollution epidemiology reports series on air pollution Epidemiology. Report number 1. Exposure assessment in air pollution epidemiology. — Brussels, 1991.
СемечкинаВера Сергеевна - аспирант кафедры туберкулеза ИГИУВ (664049, г. Иркутск, м-н Юбилейный, д. 16в, кв. 19: тел.: 89500714445)
Воробьева Ольга Александровна - доцент кафедры туберкулеза ИГИУВ, к.м.н. (664025, г. Иркутск, ул. Сурикова, 20-21) Кочкин Александр Викторович - доцент кафедры клинической лабораторной диагностики ИГИУВ, к.м.н. (664079, г. Иркутск, м-н Юбилейный, 100)
