CC BY
90
© Т.И. Виткина, 2014 г УДК 616.2+577.121
Т.И. Виткина
СРЕДНИЕ мОЛЕКУЛы В ОЦЕНКЕ УРОВНЯ ЭНДОгЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ
при хроническом необструктивном бронхите
Владивостокский филиал ФГБУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» СО РАМН - НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения, г. Владивосток.
Значимую роль в этиопатогенезе хронического бронхита играет синдром эндогенной интоксикации, являющийся одним из главных факторов, определяющих тяжесть течения хронических патологий. Целью исследования явилась оценка уровня и характера эндогенной интоксикации у больных хроническим необструктивным бронхитом (ХНБ). Проведенное исследование демонстрирует наличие метаболических проявлений эндогенной интоксикации у пациентов с ХНБ, характеризующееся увеличением концентрации гидрофильных токсичных субстанций эндогенного происхождения, перераспределением содержания пептидов и нуклеотидов, возрастанием содержания токсической фракции средних молекул, преобладанием продуктов распада белков, содержащих неароматические аминокислоты.
Ключевые слова: хронический бронхит, уровень средних молекул, эндогенная интоксикация. Цитировать: Виткина Т.И. Средние молекулы в оценке уровня эндогенной интоксикации при хроническом необструктивном бронхите // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2014. №2(56). С. 70-72. URL: http://yadi.sk/ d/5LzHwcBZSaPVY.
На современном этапе хронический бронхит (ХБ) занимает значительную часть в структуре заболеваемости бронхолегочной патологией. Болезнь поражает наиболее трудоспособную часть населения, формируясь в возрасте 20-39 лет, имеет рецидивирующее течение и через 15-20 лет может занять лидирующее положение среди хронической патологии. Значимую роль в этиопатогенезе ХБ играет синдром эндогенной интоксикации (ЭИ), являющийся одним из главных факторов, определяющих тяжесть течения хронических патологий [2]. Повреждающими агентами становятся несбалансированно действующие биологически активные вещества, которые приобретают свойства эндогенных токсических субстанций. Циркулирующие в крови эндотоксины способны блокировать рецепторный аппарат клетки и приводить к фармакорезистентности [3, 4].
Универсальным биохимическим маркером ЭИ является уровень «средних молекул» (СМ) [3]. В механизме их образования лежит усиление неферментного протеолиза, включая и протеолиз белков крови, в результате чего образуются продукты с активным полифункциональным спектром действия. В состав СМ входят в различных сочетаниях регу-ляторные пептиды: пептидные гормоны, их фрагменты и известные биологически активные пептиды - среди них вазопрессин, окситоцин, эндорфины, энкефалины, некоторые цитокины и др. Среди СМ обнаружены нерегуляторные олигопептиды, являющиеся фрагментами коллагена, фибриногена и макроглобулина. В группу СМ также входят вещества небелковой природы: промежуточные метаболиты, продукты аномального метаболизма, токсические компоненты полостных сред организма - альдегиды, кетоны, многоатомные спирты, карбоновые кис-
лоты, жирные кислоты, фосфолипиды и их производные, некоторые витамины, нуклеотиды и другие вещества, накапливающиеся в повышенных количествах. Существенная особенность СМ заключается в их высокой биологической активности - соединения этой группы способны еще более усугублять метаболические нарушения, ставшие причиной их синтеза, по типу «порочного круга». СМ взаимодействуют с мембранными белками (рецепторные комплексы, ферменты, транспортные системы и др.), оказывают детергеноподобное действие на липиды биологических мембран вызывая нарушения микроциркуляции, разобщение процессов окислительного фосфорилирования, угнетая ключевые ферменты углеводного и энергетического метаболизма, подавляя белоксинтетические процессы, а также обладают цитотоксическим, нейротоксическим, психотропным свойствами и иммуносупрессивным действием [1, 3, 4, 6, 9].
Степень выраженности эндотоксемии отражает нарушение равновесия между образованием эндотоксинов в организме и возможностями систем биологической их трансформации и элиминации. В начале процесса токсины и метаболиты поступают в кровь, лимфу, интерстициальную жидкость и распространяются из очага воспаления. Если защитные системы организма в состоянии обезвредить эти вещества, клинической симптоматики может и не возникнуть, хотя при любом патологическом состоянии, возможно, существует скрытый или тран-зиторный эндотоксикоз - так называемая нулевая стадия. При декомпенсации защитных и регулятор-ных систем - выделительной, детоксикационной начинается накопление эндогенных токсинов в организме. Накопление СМ не только является мар-
кером эндоинтоксикации, они усугубляют течение патологического процесса, приобретая роль вторичных токсинов, оказывая влияние на жизнедеятельность всех систем и органов. В патогенетическом аспекте токсичные вещества вызывают различные эффекты и реакции. На уровне клеточных структур - это цитолитический эффект, активация лизосо-мальных ферментов, блокирование митохондриаль-ной энергетики, инициация свободнорадикальных процессов и пр.. На межсистемном и межорганном уровнях - активация калликреин-кининовой системы, коагуляции и фибринолиза и др. В итоге формируются клинико-лабораторные проявления ЭИ в виде нарушений сосудистого тонуса, капиллярной перфузии, реологических свойств крови, водного и электролитного баланса, гиповолемии, тромбозов и т.д. [4, 7, 10]. Информация о состоянии метаболического гомеостаза не может считаться полной при отсутствии данных об уровне накопления в средах организма субстратов ЭИ.
Целью исследования явилась оценка уровня и характера течения эндогенной интоксикации у больных хроническим необструктивным бронхитом (ХНБ).
Под наблюдением находились 30 больных хроническим необструктивным бронхитом в фазе ремиссии. Среди обследованных 15 женщин и 15 мужчин, средний возраст которых составил 48,4 лет (от 35 до 65 лет). Диагноз ХБ выставлен на основании клинико-анамнестических данных, результатов спирографии, лабораторных исследований. Группа сравнения включала 27 практически здоровых лиц, сопоставимых по полу и возрасту. Все исследования выполнены с информированного согласия пациентов и в соответствии с этическими нормами Хельсинкской Декларации (2006 г.).
Определение веществ низкой и средней молекулярной массы (ВН и СММ) проводилось по методу Малаховой М.Я. в периферической крови [5]. Рассчитывали пептидно-нуклеотидный коэффициент (ОD238/ОD260), коэффициент ароматичности (ОD238/ОD280). Статистическую обработку полученных данных осуществляли при помощи программы Statistica 6.0. Производили нормирование показателей относительно параметров группы здоровых. Сравнение количественных переменных независимых выборок производилось с помощью критерия Манна - Уитни.
Анализ данных показал, что общее содержание средних молекул в плазме у обследуемых возрастает на 13% (р<0,05) у женщин и на 27% (р<0,01) у мужчин по сравнению с контрольной группой, что свидетельствует о развитии эндогенной интоксикации при ХНБ. ЭИ может быть вызвана не только увеличением содержания каких-то конкретных веществ, но и нарушением равновесия между отдельными компонентами пула СМ. В связи с этим были
рассчитаны коэффициенты распределения, позволяющие получить интегральную информацию о состоянии систем организма. Это позволило выявить перераспределение содержания пептидов и нуклео-тидов в пуле СМ, что отражается в возрастании пеп-тидно-нуклеотидного коэффициента. Его прирост у мужчин с ХНБ достигает 32% (р<0,01), у женщин с ХНБ - 20% (р<0,05). Значимых изменений нуклеар-ной фракции, представленной эндогенными патогенами в виде продуктов разрушения ДНК, вышедших из цитозоля при нарушении целостности клеточных мембран, у пациентов с ХНБ не выявлено.
Наиболее значительно изменяется при ХНБ коэффициент ароматичности, у мужчин он увеличивается на 70% (р<0,01), у женщин на 30% (р<0,01). Это свидетельствует о сдвиге соотношении хрома-тофоров ароматической и неароматической природы и о преимущественном вкладе пептидов, содержащих неароматичные хроматофоры в процесс ЭИ при ХНБ. По-видимому, это связано со стимуляцией процессов перекисного окисления липидов и белков и иммуногенеза. Содержание токсической фракции возрастало в большей степени у мужчин (на 18%) (р<0,05), у женщин увеличение составило 9% (р<0,05). Токсическая фракция, регистрируемая на длине волны 254 нм, состоит из гидрофобных токсинов, обладающих высоким сродством к биологическим структурам, находящимся в плазме в практически полностью связанном состоянии в виде комплексов с альбумином или липопротеина-ми низкой плотности. При этом значительный вклад в увеличение содержания СМ при ХНБ происходит за счет количества веществ, регистрируемых в диапазоне длин волн 244-254 нм. На этих длинах волн регистрируются вещества образующиеся в результате катаболизма и являющиеся продуктами распада клеток, ксенобиотиками, веществами микробной природы. У мужчин прирост катоболического пула составил 28% (р<0,01), у женщин 14% (р<0,05). Помимо этого, выявлено также увеличение анаболической составляющей - веществ, регистрирующихся на длинах волн 264-294 нм (на 10% как для мужчин, так и для женщин) (р<0,05). Анализ данных позволяет сделать выводы о преобладании у больных с ХНБ катаболического пула над анаболическим.
Концентрация СМ является интегральным и объективным показателем токсичности среды организма. Являясь в нормальных условиях естественными биогенными регуляторами, СМ в повышенных концентрациях обладают широким спектром патологического действия. СМ ингибируют митохон-дриальное дыхание, синтез ДНК в альвеолярных макрофагах и лимфоцитах. Существует тесная связь между накоплением СМ и усилением свободно-радикальных процессов в организме, которые приводят к образованию продуктов перекисного окисления
липидов и белков. Со своей стороны, окислительная модификация белков вызывает изменения физико-химических свойств белковой молекулы: фрагментацию, агрегацию и подверженность протеолизу [1]. В результате происходит либо образование продуктов с высокой функциональной активностью, либо инактивация активных центров ферментов, либо модификация белковых молекул, что способствует усугублению клинической картины заболевания.
Таким образом, проведенное исследование демонстрирует наличие метаболических проявлений эндогенной интоксикации у пациентов с ХНБ, характеризующееся увеличением концентрации гидрофильных токсичных субстанций эндогенного происхождения, перераспределением содержания пептидов и нуклеотидов, возрастанием содержания токсической фракции СМ, преобладанием продуктов распада белков, содержащих неароматические аминокислоты.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бунятян Н.Д., Власов А.П., Начкина Э.И., Коч-карова Р.Р., Шибитов В.А., Каргаева Т.Н., Назаров А.Л., Наумова Е.А. Функционально-системные реакции организма при эндотоксикозе и их коррекция // Фармация. 2011. № 6. С.43-46.
2. Ермаков А.В. Диагностические возможности использования метода определения уровня средне-молекулярных соединений в практической медицине // Проблемы экспертизы в медицине. 2005. Вып. № 17-1. Том 05. С. 27-29.
3. Карякина Е. В., Белова С. В. Молекулы средней массы как интегральный показатель метаболических нарушений (обзор литературы) // Клиническая лабораторная диагностика. 2004. № 3. С. 3-8.
4. Копытова Т.В. Механизмы эндогенной интоксикации и детоксикации организма в норме и при мор-фофункциональных изменениях в коже: автореф. дис. д.б.н. Н.Новгород, 2007. 40 с.
5. Малахова М.Я. Эндогенная интоксикация как отражение компенсаторной перестройки обменных процессов в организме // Эфферентная терапия. 2000. Т.6. № 4. С. 3-14.
6. Назаренко Г.И., Кишкун А.А. Лабораторные методы диагностики неотложных состояний. М.: Медицина, 2002. 568 с.
7. Чаленко В.В., Кутушев Ф.Х. Эндогенная интоксикация в хирургии // Вестн. хир. им. И. И. Грекова. 1990. № 4. С. 3-8.
8. Черний В.И., Новикова Р.И., Костенко В.С. и др. Применение эфферентных методов терапии при критических состояниях: методические рекомендации. 2007. 15 с.
9. Lenz A., Franklin G.A., Cheadle W.G. Systemic inflammation after trauma. Injury, 2007; 38: 1336-1345.
10. Mingrone G., De Smet R. Greco A.V., Bertuzzi A., Gandolfi A., Ringoir S., Vanholder R. Serum uremic toxins from patients with chronic renal failure displace the binding of L-tryptophan to human serum albumin. Clinica chimica acta; international journal of clinical chemistry, 1997; 260(1): 27-34.
Vitkina T.I.
MIDDLE MOLECULAR SUBSTANCES IN ASSESSING THE LEVEL
OF ENDOGENOUS INTOxICATION CHRONIC NONOBSTRUCTIVE BRONCHITIS
Vladivostok branch FGBI «Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration» SB RAMS - Institute of Medical Climatology and restorative treatment, Vladivostok.
Significant role in the etiological and pathogenesis of chronic bronchitis plays endogenous intoxication syndrome, which is one of the main factors determining the severity of chronic pathologies. The aim of the study was to assess the level and nature of endogenous intoxication in patients with chronic obstructive bronchitis (CNB). This study demonstrates the presence of the metabolic manifestations of endogenous intoxication in patients with CNB characterized by increasing concentration of toxic substances hydrophilic endogenous origin redistribution of content of peptides and nucleotides, increasing the content of toxic fractions of middle molecular substances, the predominance of the decay products of proteins containing non-aromatic amino acids.
Keywords: chronic bronchitis, middle molecular substances, endointoxication.
Citation: Vitkina T.I. Middle molecular substances in assessing the level of endogenous intoxication chronic nonobstructive bronchitis. Health. Medical ecology. Science. 2014. 2(56). 70-72. URL: http://yadi.sk/d/5LzHwcBZSaPVY.
Сведения об авторе
Виткина Татьяна Исааковна - д.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории биомедицинских исследований Владивостокского филиала ФГБУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания» СО РАМН - НИИ медицинской климатологии и восстановительного лечения, 690105, г. Владивосток, ул. Русская, 73 Г, тел. 8(4232)788201, е-mail: [email protected].
