Клинико–диагностическое значение исследования оксидативного стресса, урикемии и цитокинового статуса при бронхиальной астме

На правах рукописи

БЕДНЯКОВА Анна Вячеславовна

КЛИНИКО–ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ ОКСИДАТИВНОГО СТРЕССА,

УРИКЕМИИ И ЦИТОКИНОВОГО СТАТУСА

ПРИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЕ

14.01.04 – внутренние болезни

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата медицинских наук

АСТРАХАНЬ – 2011

Работа выполнена в Государственном образовательном

учреждении высшего профессионального образования

«Астраханская государственная медицинская академия»

Министерства здравоохранения и социального развития

Российской Федерации

Научный руководитель:

доктор медицинских наук,

профессор ПОЛУНИНА Ольга Сергеевна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук,

профессор ОСАДЧУК Михаил Алексеевич

доктор медицинских наук,

профессор ПОПОВ Евгений Антонович

Ведущая организация:

ГОУ ВПО "Волгоградский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития России

Защита состоится « ___ » _________ 2011 г. в ____ часов на заседании диссертационного совета Д 208.005.01 при Астраханской государственной медицинской академии, (414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханской государственной медицинской академии

Автореферат разослан « ___ » _______________ 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

к.м.н, доцент Заклякова Л.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Бронхиальная астма по-прежнему остается серьезной проблемой современного общества. Социальная значимость БА определяется ее местом в общей патологии человека. Она сопоставима с такими заболеваниями как тиреотоксикоз, сахарный диабет и язвенная болезнь. Согласно данным современных популяционных исследований, БА является причиной 1,4% всех госпитализаций, составляет 1,5% от общего числа инвалидов по всем причинам и 0,2% – от общей смертности (GINA, 2008).

Исследования последних лет изменили представления о патогенезе этого сложного заболевания. Несмотря на остроту клинической симптоматики, бронхиальную астму отличает хроническое воспаление дыхательных путей, обусловленное высвобождением большого количества медиаторов, в том числе хемокинов и цитокинов (Quanjer P.H., 2002; Cotes J.E., 2007). Именно провоспалительные цитокины: ФНО-, ИЛ-1, ИЛ-8 уже зарекомендовавшие себя при различных патологических состояниях, а также ИЛ-4 – центральный цитокин аллергического ответа, представляют интерес для изучения, как важные факторы в развитии и поддержании реакции воспаления, а также интенсивности локального и/или системного ответа. Однако сведения научной литературы о соотношении уровней про- и противовоспалительных цитокинов с активностью воспалительного процесса при БА крайне немногочисленны и противоречивы.

В настоящее время окислительный стресс рассматривается как универсальный, неспецифический механизм патогенеза широкого круга воспалительных заболеваний. Посттрансляционная модификация белка является начальной реакцией клетки на изменение условий ее функционирования (Stadtman Р., 1992; Шугалей А.М., 1993; Дубинина Е.Е., 2006). Тем не менее, в доступной литературе не удалось найти достаточного количества фактов по изучению перекисной деструкции белковых молекул в оценке степени метаболических нарушений при БА, так как по-прежнему больше внимания уделяется изучению перекисного окисления липидов плазматических мембран.

Немаловажное значение в развитии метаболических нарушений при острой бронхолегочной патологии имеет гипоксическая гипоксия и связанное с ней нарушение пуринового обмена и, как следствие, повышенное образование мочевой кислоты (Мещеряков В.В., 2002; Курбанов А.К., 2004). Эта реакция может рассматриваться как один из механизмов антиоксидантной защиты клеток, поскольку мочевая кислота является низкомолекулярным антиоксидантом сыворотки крови (Зенков Н.К., 1995; Меньщикова Е.Б., 2004). Однако вопросы о значении пуринового обмена в патогенезе БА, а также о взаимосвязи урикопатии с особенностями клинического течения данного заболевания остаются не изученными. Изучение данных направлений представляется актуальным и перспективным в вопросах разработки эффективных критериев диагностики степени тяжести и прогнозирования течения БА.

Цель исследования

Оптимизация диагностики и прогнозирования течения бронхиальной астмы на основе комплексного исследования показателей цитокиновой регуляции, окислительного стресса, количественного содержания в сыворотке крови С – реактивного протеина и мочевой кислоты.

Задачи исследования:

1. Изучить изменение показателей цитокинового обмена и количественного содержания С – реактивного протеина в сыворотке крови у больных бронхиальной астмой в зависимости от степени тяжести и длительности заболевания в динамике наблюдения

2. Изучить изменение показателей перекисного метаболизма белков и липидов, активности антиоксидантной системы у больных бронхиальной астмой в зависимости от степени тяжести и длительности заболевания в динамике наблюдения

3. Изучить диагностическое значение уровня мочевой кислоты периферической крови при бронхиальной астме различной степени тяжести и длительности заболевания в динамике наблюдения

4. На основе множественного регрессионного анализа уровней изучаемых показателей создать модель диагностики степени тяжести бронхиальной астмы – уравнение регрессии.

Научная новизна

1. Проведено комплексное исследование показателей цитокиновой регуляции, оксидантной и антиоксидантной систем, количественного содержания в сыворотке крови С – реактивного протеина и мочевой кислоты при бронхиальной астме

2. Выявлены закономерности в изменениях уровней изученных показателей в зависимости от степени тяжести, фазы и продолжительности бронхиальной астмы и определена их диагностическая и прогностическая ценность

3. Впервые установлена взаимосвязь между уровнем сывороточного содержания мочевой кислоты и выраженностью окислительного стресса у больных бронхиальной астмой. Обоснована роль мочевой кислоты как неферментативного компонента антиоксидантной системы в условиях снижения компенсаторных возможностей организма противостоять окислительному стрессу

4. Посредством множественного регрессионного анализа выявлены прямые ассоциации уровней цитокинов ФНО-, ИЛ-4, ИЛ-8 и продуктов окислительной модификации белков (карбонильные производные) с тяжестью течения бронхиальной астмы

5. Получен достоверный способ идентификации степени тяжести бронхиальной астмы – уравнение регрессии.

Практическая значимость работы

Впервые дана сравнительная оценка показателей цитокиновой регуляции, оксидантной и антиоксидантной систем, количественного содержания С – реактивного протеина и мочевой кислоты в сыворотке крови у больных бронхиальной астмой и соматически здоровых жителей Астраханского региона.

С целью диагностики тяжести течения бронхиальной астмы при первичной оценке состояния пациента, а также для прогнозирования исходов периода обострения рекомендовано комплексное исследование цитокинового статуса (ФНО-, ИЛ-4, ИЛ-8) и показателей окислительной модификации сывороточных белков (карбонильные производные).

Впервые предложено уравнение регрессии, позволяющее максимально точно определять степень тяжести бронхиальной астмы, что, несомненно, увеличит возможность своевременной и адекватной медикаментозной коррекции при ведении пациентов и контролирования симптомов астмы.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Закономерности в системном содержании про- и противовоспалительных цитокинов (ФНО-, ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-8) и С – реактивного протеина, выявленные в динамике развития воспалительных реакций, имеют определенную ценность в идентификации степени тяжести бронхиальной астмы и раннего прогнозирования исходов периода обострения. Зависимость уровня цитокинемии от продолжительности бронхиальной астмы определяет характер иммунологических нарушений в механизмах регуляции защитных реакций организма при длительном действии патогенных факторов

2. У больных бронхиальной астмой в фазе обострения установлено наличие системного окислительного стресса, опосредованного перекисной деструкцией, как липидов плазматических мембран, так и белковых молекул. Гиперпродукция окисленных метаболитов (карбонильные производные и продукты, реагирующие с тиобарбитуровой кислотой), протекающая в условиях инактивации ферментативного звена антиоксидантной защиты организма, адекватно отражает тяжесть течения бронхиальной астмы и степень бронхиальной обструкции

3. Обострение бронхиальной астмы сопровождается повышением уровня мочевой кислоты в сыворотке крови (р<0,05). Выявлены прямые корреляционные взаимосвязи уровня урикемии с показателями перекисной деструкции белков и липидов и обратной – с уровнем супероксиддисмутазы у больных бронхиальной астмой, указывающие на участие пуринового обмена в патогенезе опосредованных гипоксией метаболических расстройств, а также активацию в условиях окислительного стресса неферментативного звена антиоксидантной системы

4. Посредством множественного регрессионного анализа показана целесообразность комплексного исследования показателей окислительно-восстановительных реакций, цитокиновой регуляции, С – реактивного протеина и урикемии в совокупности с другими лабораторно-инструментальными методами при обследовании больных бронхиальной астмой. Уравнение регрессии предложено для диагностики степени тяжести бронхиальной астмы.

Апробация диссертации

Основные положения диссертации опубликованы в Астраханском медицинском журнале (Астрахань – 2011), в сборнике «Труды АГМА» (Астрахань – 2009, 2010), представлены на межрегиональных конференциях «Актуальные вопросы современной медицины» (Астрахань – 2009, 2010), ІV национальном конгрессе терапевтов (Москва – 2009), XVII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва – 2010), XX национальном конгрессе по болезням органов дыхания (Москва – 2010), обсуждены на заседаниях кафедр внутренних болезней педиатрического факультета, госпитальной терапии с курсом функциональной диагностики, медицинской реабилитации ФПО, нормальной физиологии и анатомии, кафедры поликлинической педиатрии с курсом семейной медицины при ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 10 работ, из них 1 – в рецензируемом журнале, рекомендуемом ВАК РФ.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 163 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 6 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы, включающего источники 226 отечественных и 86 зарубежных авторов. Диссертация иллюстрирована 13 таблицами и 16 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исходя из цели и поставленных задач, было обследовано 124 человека, из них – 30 соматически здоровых лиц Астраханского региона в качестве контрольной группы и 94 больных БА с верифицированным диагнозом: бронхиальная астма, смешанная форма (атопическая и инфекционно-зависимая), среднетяжелого и тяжелого персистирующего течения, фаза обострения. Возраст пациентов с БА колебался от 25 до 60 лет (средний возраст 41,1 ± 2,7 года), среди них было 29 мужчин (30,8%) и 65 женщин (69,1%). Средняя длительность заболевания составила 12,47 ± 2,39 лет. Лица контрольной группы были сопоставимы по полу и возрасту с обследованными больными БА.

Диагноз БА подтвержден результатами теста с бронхолитиком, при котором увеличение ОФВ1 > 12% и суточный разброс ПСВ > 15% соответствовали наличию обратимой обструкции воздухоносных путей в 100% случаев.

Степень тяжести или «ступень» развития БА, согласно критериям GINA, с использованием материалов «Глобальная стратегия лечения и профилактики бронхиальной астмы» под редакцией А.Г. Чучалина (2006), оценивали по клиническим и инструментальным признакам, характеризующим уровень бронхиальной обструкции и степень ее обратимости: частота, тяжесть и продолжительность приступов экспираторного диспноэ, степень нарушения физической активности и сна, результаты двукратной спирографии (при поступлении и перед выпиской) и пикфлоуметрии, объем медикаментозной терапии. У 35 больных (37,2%) БА расценивали как персистирующую средней степени тяжести, у 59 больных (62,8%) – как персистирующую тяжелой степени тяжести.

В группы наблюдения не включались пациенты с впервые выявленной БА, а также с наличием в анамнезе или по данным обследования сопутствующей соматической патологии в стадии обострения. При поступлении в стационар больные БА предъявляли жалобы на приступы удушья – 94 человека (100%), малопродуктивный кашель – 89 человек (94,6%), ощущение заложенности в груди и одышку – 76 человек (80,8%). Объективно: цианоз – у 48 человек (51%), расширение грудной клетки, сглаженность межреберных промежутков – у 52 человек (55%). Комплекс физикальных признаков бронхообструкции: «свистящее» дыхание, коробочный оттенок легочного звука при перкуссии, ослабленное дыхание с удлиненным выдохом, рассеянные сухие хрипы при аускультации – в 96% случаев. Рентгенологически повышенная воздушность легочной ткани, увеличение легочных полей, уплощение куполов диафрагмы – у 73 пациентов (78,7%), признаки эмфиземы легких с усилением легочного рисунка – у 21 пациента (22%). Дыхательная недостаточность степени диагностирована у 78 пациентов (83%), степени – у 16 пациентов (17%).

Исследование металл-катализируемой окислительной модификации сывороточных белков (уровень карбонильных производных) проводили по методу R.L. Levine в модификации Е.Е. Дубининой (1995) спектрофотометрическим методом с использованием 2,4-динитрофенилгидразина. Интенсивность перекисного окисления липидов сыворотки крови определяли по содержанию малонового диальдегида в составе продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой, по методу K. Jagi (1968) в модификации M. Uchiyama (1995) с применением диагностического набора «ТБК - АГАТ» фирмы «Биоконт», г. Москва, РФ.

Активность фермента супероксиддисмутазы определяли по его способности ингибировать реакцию аутоокисления I.N.T.(веществ-индикаторов) супероксидным анион радикалом по методу С. Чевари (1985) в модификации М. Арутюнян (2000) с применением коммерческого диагностического набора «SOD kit» фирмы «Randox Laboratories LTD», United Kingdom.

Содержание в сыворотке крови цитокинов (ФНО-, ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-8) определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с помощью коммерческих тест-систем «ИФА - БЕСТ» (каталожные номера: А-8766, А-8754, А-8756, А-8762, фирмы ООО «Вектор-Бест», г. Санкт-Петербург, РФ).

Количественное содержание С - реактивного протеина в сыворотке крови определяли методом иммунотурбидиметрии с латексным усилением, применяя диагностический набор «CRP (HS) Wide Range HTI» (каталожный № HTI-С7568-100, фирмы «High Technology Inc.», США).

Уровень мочевой кислоты в сыворотке крови определяли энзиматическим колориметрическим методом без депротеинизации с применением набора реагентов «Мочевая кислота-02-Витал» (каталожный № В12.02, фирмы ЗАО «Витал Диагностикс СПб», г. Санкт-Петербург, РФ).

Статистическая обработка данных проводилась при помощи программы STATISTICA 7.0, Stat Soft, Inc.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В настоящее время рассмотрение патогенеза бронхиальной астмы невозможно без комплексной оценки гуморального и клеточно-опосредованного иммунитетов, а именно изменение уровней белков острой фазы воспаления, про- и противовоспалительных цитокинов.

Таблица 1

Уровень СРП в сыворотке крови в зависимости от степени

тяжести БА в динамике (медиана, 5 и 95 процентили)

Показатель	Контрольная группа(n=30)	До лечения
		БА ср. степени тяжести (n=35)	БА т. степени тяжести (n=59)
СРП (мкг/мл)	1,11 [0,1; 2,1]	5,68 [0,4; 25,1] р1 < 0,05	7,26 [0,7; 35,8] р1 < 0,05 р2 > 0,05
		После лечения
		1,91 [0,2; 4,5] р1 > 0,05 р3 < 0,05	4,47 [0,5; 15,3] р1 < 0,05; р2 < 0,05 р3 > 0,05

Примечание:

р1 – статист. различия по сравнению с группой контроля

р2 – статист. различия по сравнению с группой больных БА ср. ст. тяжести

р3 – статист. различия по сравнению с данными до лечения в соотв. группе.

В связи с этим было изучено изменение количественного содержания СРП и цитокинов: ФНО-, ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-8 в сыворотке крови у больных БА различной степени тяжести в период обострения и после лечения в сравнении с соматически здоровыми лицами. В качестве центральной тенденции использовали медиану и значения 5 и 95 процентилей.

Как видно из таблицы 1, в группе больных БА средней степени тяжести медиана уровня СРП составила 5,68 мкг/мл, в группе больных БА тяжелой степени тяжести – 7,26 мкг/мл, что одинаково статистически значимо (р<0,05) выше, чем в группе соматически здоровых лиц (1,11 мкг/мл). Период обострения БА сопровождался максимальным повышением уровня СРП в сыворотке крови у большинства пациентов относительно 95 процентиля в группе контроля: у 22 пациентов (62,8%) – с БА средней степени тяжести, у 51 пациента (86,4%) – с БА тяжелой степени тяжести.

После лечения у больных БА тяжелого течения значение медианы уровня СРП статистически незначимо (р>0,05) отличалось от показателей в период обострения, а также сохранялись одинаково статистически значимые отличия (р<0,05) от показателей в группах больных БА средней степени тяжести и контроля. Данные изменения, отражающие более тяжелое течение периода обострения, указывают на значимость локальных воспалительных процессов в формировании бронхиальной обструкции, что является достоверным критерием неблагоприятного прогноза в дальнейшем восстановлении функции легких. Увеличение количественного содержания системного СРП по мере нарастания бронхообструкции подтверждается наличием обратной корреляционной зависимости средней силы с показателями спирометрии (ОФВ1): r=-0,52; р<0,05.

На момент обострения воспалительных реакций для всех больных БА была характерна гиперцитокинемия, а именно повышение уровней ФНО-, ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-8 по сравнению с показателями у соматически здоровых лиц (р<0,05, р<0,01, р<0,001, р<0,01, р<0,05, соответственно), что расценивается нами как адекватная реакция иммунной системы на действие патогенных факторов.

Таблица 2

Уровни цитокинов (пг/мл) в сыворотке крови в зависимости

от степени тяжести БА в динамике (медиана, 5 и 95 процентили)

Показатели	Контрольная группа(n=30)	До лечения
		БА ср. степени тяжести (n=35)	БА т. степени тяжести (n=59)
ФНО-	2,28 [2,1; 4,4]	19,64 [2,22; 46,11] р1 < 0,001	41,29 [2,1; 79,93] р1 < 0,001; р2 < 0,05
ИЛ-1	1,33 [1,11; 2,1]	13,62 [1,11; 16,73] р1 < 0,01	14,16 [2,2; 17,5] р1 < 0,01; р2 >0,05
ИЛ-4	0,48 [0,41; 2,31]	13,94 [0,9; 16,4] р1 < 0,01	14,9 [1,1; 25,78] р1 < 0,01; р2 > 0,05
ИЛ-8	2,14 [2,1; 3,32]	3,12 [0,2; 30,25] р1 > 0,05	9,91 [0,1; 44,2] р1 < 0,05; р2 < 0,05
		После лечения
ФНО-	2,28 [2,1; 4,4]	8,21 [2,2; 16,71] р1 < 0,05 р3 < 0,01	28,5 [3,34; 48,21] р1 < 0,01; р2 < 0,05 р3 < 0,01
ИЛ-1	1,33 [1,1; 2,1]	7,52 [0,5; 11,32] р1 < 0,05 р3 < 0,05	8,14 [1,28; 14,2] р1 < 0,05; р2 > 0,05 р3 < 0,05
ИЛ-4	0,48 [0,41; 2,41]	1,95 [0,8; 3,12] р1 > 0,05 р3 < 0,01	2,15 [1,1; 5,52] р1 > 0,05; р2 > 0,05 р3 < 0,01
ИЛ-8	2,14 [2,1; 3,32]	1,8 [0,2; 5,3] р1 > 0,05 р3 > 0,05	3,64 [0,2; 6,1] р1 > 0,05; р2 > 0,05 р3 < 0,05

Примечание:

р1 – статист. различия по сравнению с группой контроля

р2 – статист. различия по сравнению с группой больных БА ср. ст. тяжести

р3 – статист. различия по сравнению с данными до лечения в соотв. группе.

С нарастанием степени тяжести БА наблюдалось повышение (р<0,05 – для всех показателей) уровней системного содержания ФНО-, ИЛ-4, ИЛ-8, что указывает на интенсификацию воспалительного процесса в бронхах, сопровождающуюся прогрессированием гиперреактивности бронхов и бронхиальной обструкции. Данная взаимосвязь подтверждается наличием выраженной обратной корреляционной зависимости между уровнями изученных цитокинов и показателями спирометрии (ОФВ1), косвенно отражающими степень тяжести БА: r=-0,77, r=-0,74, r=-0,49, соответственно, (р<0,05).

Несмотря на положительную динамику по сравнению с данными до лечения, показатели системного содержания ФНО- у больных БА тяжелой степени (28,5 пг/мл) существенно превышали таковые у больных БА средней степени тяжести (8,21 пг/мл), (р<0,05), чему в большинстве случаев соответствовало отсутствие перехода заболевания на более низкую «ступень» тяжести. Это подчеркивает иммуномодулирующее действие данного цитокина и определяет его прогностическую значимость при динамическом контролировании развития воспалительных реакций в бронхах.

У больных БА тяжелой степени наблюдались самые выраженные, статистически значимые (р<0,05) проявления дисбаланса системного содержания цитокинов ИЛ-4 и ИЛ-8. Медиана уровня ИЛ-4 у больных БА тяжелого течения превышала показатели в группе контроля в 30 раз, в группе больных БА средней степени тяжести – в 1,6 раза, что отражает активность аллергического воспаления и определяет течение БА. Медиана уровня ИЛ-8 у больных БА тяжелой степени показала отличие от контрольных значений в 4,6 раза, от показателей при среднетяжелом течении БА – в 3,2 раза.

В динамике, в условиях снижения активности воспалительного компонента и аутоиммунных реакций, уровни ИЛ-4 и ИЛ-8 в сыворотке крови у больных БА, независимо от степени тяжести, практически восстановились до контрольных значений со статистически незначимым отличием, (р>0,05). Этот факт, наряду с выявленной тесной корреляционной зависимостью между уровнем СРП и относительным приростом ИЛ-4 (r=0,51; р<0,05) и ИЛ-8 (r=0,68; р<0,05), подтверждает данные литературы о неизменном действии ИЛ-4 на начальных стадиях воспаления, пока продолжается иммунная активация клеток чужеродными антигенами, а также обосновывает роль хемоатрактанта ИЛ-8 в развитии острой воспалительной реакции через реализацию эффектов в местах действия патогенных факторов, в бронхиальной и, возможно, в перибронхиальной ткани и альвеолах: привлечение потенциально токсичного пула лейкоцитов в очаг воспаления, повышение проницаемости эндотелия и формирование отека тканей.

По содержанию ИЛ-1 в сыворотке крови между группами больных БА, то есть в зависимости от степени тяжести, не выявлено статистически значимых (р>0,05) отличий. Наличие тесной корреляционной взаимосвязи с концентрацией индуцируемого им СРП (r=0,66; р<0,05) определяет роль ИЛ-1 в развитии местных воспалительных реакций, что свидетельствует лишь о пусковой роли ИЛ-1 в инициации воспалительного процесса в бронхах. Полученные данные не опровергают известный факт, что при более обширном повреждении тканей ИЛ-1 реализует эффекты на системном уровне, действуя синергически с ФНО-, что по итогам нашего исследования подтверждается наличием выраженной корреляционной взаимосвязи: r=0,64; р<0,01.

Клинический интерес к развитию тяжелых форм течения БА и возникновению осложнений требует дополнительной оценки диагностических возможностей динамического исследования уровня СРП и цитокинового статуса в зависимости от продолжительности заболевания. В связи с этим было сформировано две группы больных БА: 44 пациента со «стажем» заболевания 1-9 лет и 50 пациентов с БА продолжительностью 10 и более лет.

Повышение уровня СРП у пациентов обеих групп в период обострения БА (р<0,05), а также положительная динамика его системного содержания после проведенного лечения от продолжительности заболевания не зависели, (р>0,05).

Более выраженные и статистически значимые (р<0,05) изменения уровней ФНО-, ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-8 были характерны для БА продолжительностью 10 и более лет, что объясняется проявлением их важнейших свойств в формировании и регуляции иммунного ответа не только во время обострения, но и при длительно существующих воспалительных реакциях. Не исключено, что повторяющиеся в течение длительного времени воздействия патогенных факторов поддерживают персистирующее воспаление в бронхах, связанное с высвобождением цитокинов и хемокинов.

Нами была предпринята попытка установить наличие окислительного стресса у больных БА и оценить его интенсивность в зависимости от степени тяжести, а также в сравнении с показателями у лиц без соматической патологии.

Как показано в таблице 3, отчетливая интенсификация метаболических процессов при БА в условиях активации воспалительных и аутоиммунных реакций выражается системным повышением не только тиобарбитуратовых реактивных субстанций перекисного окисления липидов (р<0,05), но и карбонильных производных окисленных белков (р<0,05), что сопровождается инактивацией супероксиддисмутазы (СОД), (р<0,01, р<0,001). Это свидетельствует о взаимосвязи между перекисным окислением белков и липидов как общего механизма поддержания гомеостаза и их совместном участии в патогенезе БА.

У пациентов с БА тяжелой степени имела место избыточная продукция карбонильных производных (в 1,5 раза) и ТБК - активных продуктов (в 1,7 раза), превышающая показатели при БА средней степени тяжести (р<0,05), а также более выраженная недостаточность активности центрального фермента антиоксидантной защиты организма – СОД (в 1,5 раза).

Данные изменения указывают на взаимосвязь тяжести течения БА с выраженностью окислительного дисбаланса и подчиняется обратной корреляционной зависимости между ОФВ1 и карбонильными производными (r=-0,73; р<0,05), ТБК - активными продуктами (r=-0,39; р<0,05) и прямой – с уровнем СОД (r=0,52; р<0,05), что обусловливает высокую диагностическую и прогностическую информативность данных показателей в оценке состояния больных БА.

Таблица 3

Показатели перекисного окисления белков (ед.опт.пл./мл),

липидов (мкмоль/л), СОД (у.е./мл) в зависимости от степени тяжести БА в динамике (медиана, 5 и 95 процентили)

Показатели	Контр. гр. (n=30)	До лечения
		БА ср. степени тяжести (n=35)	БА т. степени тяжести (n=59)
СОД	21,63 [16,25; 26,21]	11,8 [3,8; 17,1] р1 < 0,01	8,02 [1,8; 12,1] р1 < 0,001; р2 < 0,05
ТБК-активные продукты	2,45 [0,62; 4,22]	6,18 [2,36; 9,51] р1 < 0,05	10,47 [1,6; 12,2] р1 < 0,01; р2 < 0,05
Карбонильные производные	5,95 [5,62; 6,43]	10,56 [5,95; 16,94] р1 < 0,05	16,48 [5,95; 28,31] р1 < 0,01; р2 < 0,05
		После лечения
СОД	21,63 [16,25; 26,21]	16,8 [9,7; 19,8] р1 > 0,05 р3 < 0,05	12,4 [6,2; 16,5] р1 < 0,05; р2 < 0,05 р3 > 0,05
ТБК-активные продукты	2,45 [0,62; 4,22]	2,95 [0,92; 8,36] р1 > 0,05 р3 < 0,05	4,7 [1,8; 9,51] р1 < 0,05; р2 < 0,05 р3 < 0,05
Карбонильные производные	5,95 [5,62; 6,43]	6,25 [5,3; 8,85] р1 > 0,05 р3 < 0,05	9,13 [5,56; 15,21] р1 < 0,05; р2 < 0,05 р3 < 0,05

Примечание:

р1 – статист. различия по сравнению с группой контроля

р2 – статист. различия по сравнению с группой больных БА ср. ст. тяжести

р3 – статист. различия по сравнению с данными до лечения в соотв. группе.

После проведенного лечения процессы перекисной деструкции биомолекул у пациентов с БА тяжелой степени оставались на достаточно высоком уровне по сравнению с группой контроля и больными БА средней степени тяжести, (р<0,05). Несостоятельность антиоксидантной защиты организма при усилении процессов свободно-радикального окисления является, по-видимому, первичной, о чем свидетельствует отсутствие нормализации уровня сывороточной СОД у больных БА на фоне снижения активности воспалительных реакций, (р<0,05). Это создает благоприятные условия для развития персистирующего оксидативного стресса, причем последнее обуславливает ситуацию так называемой готовности к обострению.

Длительное течение БА во многом определяет выраженность и необратимость процессов окислительной модификации белков, а также несостоятельность компенсаторных возможностей антиокидантной защиты организма, что является неблагоприятным прогностическим фактором. Определение уровня карбонильных производных для оценки состояния больных, длительно (10 и более лет) страдающих БА, по данным нашего исследования является приоритетным.

У больных БА в условиях интенсификации свободно-радикальных процессов наблюдали повышение уровня мочевой кислоты в сыворотке крови (р<0,05) и выявили наличие обратной корреляционной взаимосвязи с показателями СОД (r=-0,79; р<0,05), что мы расценили как компенсаторную активацию низкомолекулярного компонента антиоксидантной системы, протекающую в условиях несостоятельности ее ферментативного звена.

Полученные нами выраженные корреляционные взаимосвязи показателей урикемии с уровнями карбонильных производных (r=0,74; р<0,05) и ТБК - активных продуктов (r=0,58; р<0,05), подтверждают данные экспериментальных исследований о значении пуринового обмена в патогенезе опосредованных гипоксией метаболических расстройств.

Из источников литературы известно, что при концентрации в сыворотке крови более 413,0 мкмоль/л МК переходит в аморфное состояние, приводит к отложению уратных солей в различных органах и тканях и возникновению полиорганной патологии. В нашем исследовании гиперурикемия наблюдалась в обеих группах больных БА в 10% случаев по значению 95 процентиля: 438,86 мкмоль/л и 445 мкмоль/л с превышением в 1,7 раза контрольные значения (369,0 мкмоль/л), (р<0,05), (таблица 4). Вероятно, у пациентов данной подгруппы нарушение пуринового обмена и повышенный синтез МК протекали в условиях более выраженного окислительного стресса.

Таблица 4

Уровень мочевой кислоты (мкмоль/л) в зависимости

от степени тяжести БА в динамике (медиана, 5 и 95 процентили)

Показатель	Контрольная группа (n=30)	До лечения
		БА средней степени тяжести (n=35)	БА тяжелой степени тяжести (n=59)
Мочевая кислота	254,31 [180,8; 369]	313,25 [221,18; 438,8] р1 < 0,05	344 [261; 445] р1 < 0,05 р2 > 0,05
		После лечения
		259,13 [187,25; 318,9] р1 > 0,05 р3 < 0,05	301 [205,3; 380,56] р1 < 0,05; р2 < 0,05 р3 > 0,05

Примечание:

р1 – статист. различия по сравнению с группой контроля

р2 – статист. различия по сравнению с группой больных БА ср. ст. тяжести

р3 – статист. различия по сравнению с данными до лечения в соотв. группе.

В условиях снижения активности воспалительного компонента у больных БА тяжелой степени тяжести уровень урикемии по значению медианы превышал соответствующие показатели в группах контроля и больных БА со среднетяжелым течением (р<0,05), но не превышал значения 5 и 95 процентилей физиологического диапазона (180,8 и 369 мкмоль/л, соответственно). Вероятно, в допустимых концентрациях, адекватных степени тяжести патологического процесса, МК продолжала работать как антиоксидант. По данным нашего исследования повышение уровня урикемии у больных БА от продолжительности заболевания не зависело.

Достоверность связей изученных показателей со степенью тяжести БА была оценена посредством множественного регрессионного анализа, позволяющего рассмотреть одностороннюю зависимость случайной зависимой переменной от нескольких независимых переменных. В качестве зависимой переменной (отклик) модель включала степень тяжести БА, в качестве независимых (предикторы) – уровни изученных цитокинов, С - реактивного протеина, карбонильных производных, ТБК - активных продуктов, супероксиддисмутазы и мочевой кислоты. Таблица 5 содержит величины стандартизированных Бета - коэффициентов и частных коэффициентов корреляции, позволяющих определить целесообразность включения того или иного предиктора в модель и провести ранжирование предикторов по степени их влияния на отклик.

Таблица 5

Коэффициенты регрессии

n=94	Бета-коэффициент	Частная корреляция	р - уровень значимости
ФНО-	0,560387	0,654133	0,000000
ИЛ-1	-0,001389	-0,002585	0,984772
ИЛ-4	0,226834	0,316105	0,016600
ИЛ-8	0,201257	0,345329	0,008516
СРП	0,040587	0,077376	0,567258
МК	-0,023267	-0,035557	0,792870
СОД	0,062166	0,085324	0,527998
ТБК-активные продукты	0,008053	0,015207	0,910606
Карбонильные производные	0,381399	0,510155	0,000050

Как видно из таблицы 5, наибольший вклад в изменчивость степени тяжести БА вносит показатель «Фактор некроза опухоли - » (Бета - коэф. 0560387), несколько меньший вклад выявлен у показателя «Карбонильные производные» (Бета - коэф. 0,381399), примерно равнозначные значения имеют цитокины ИЛ-4 и ИЛ-8 (Бета - коэф. 0,226834 и 0,201257, соответственно). Положительный знак Бета - коэффициентов означает, что с нарастанием уровней данных предикторов увеличивается степень тяжести заболевания. Бета - коэффициенты остальных показателей (ИЛ-1, СРП, СОД, ТБК - активные продукты, МК) оказались статистически незначимыми (р>0,05), поэтому не были включены в модель диагностики степени тяжести БА.

Устойчивость коэффициентов регрессии, а значит степень адекватности модели изучаемому процессу, подтверждена незначительной статистикой Дарбина - Уотсона (2,079593) при слабой сериальной корреляции (-0,044021), что свидетельствует о случайной выборке данных из независимых наблюдений.

Построенное уравнение регрессии имеет вид: степень тяжести БА = 1,488011 + 0,018711 ФНО- + 0,014662 Ил-4 + 0,007932 ИЛ-8 + 0,027069 КП.

ВЫВОДЫ

1. Комплексное исследование уровней цитокинов: фактор некроза опухоли-, интерлейкин-1, интерлейкин-4, интерлейкин-8 и количественного содержания С – реактивного протеина в сыворотке крови имеет важное клинико – диагностическое значение при определении степени тяжести бронхиальной астмы, раннем прогнозировании исходов периода обострения и эффективности проводимой терапии. Зависимость системного содержания про- и противовоспалительных цитокинов от продолжительности бронхиальной астмы (р<0,05) обосновывает проявление их важнейших свойств в формировании и регуляции иммунного ответа на длительное повреждение патогенными факторами.

2. Метаболические процессы, протекающие при бронхиальной астме, характеризуются высокой частотой дисбаланса в системе «перекисное окисление белков и липидов – антиоксидантная защита», адекватно отражающего тяжесть течения заболевания. Гиперпродукция (р<0,05) свободно-радикальных метаболитов, в частности карбонильных производных белков, и несостоятельность антиоксидантной защиты организма создают благоприятные условия для развития персистирующего оксидативного стресса и готовности к обострению. Длительное течение бронхиальной астмы во многом определяет необратимость процессов окислительной модификации белков, что является неблагоприятным прогностическим фактором.

3. Выраженная корреляционная взаимосвязь уровня урикемии с показателями свободно-радикального окисления: карбонильные производные (r=0,74; р<0,05), продукты, реагирующие с тиобарбитуровой кислотой (r=0,58; р<0,05) обосновывает значение пуринового обмена в патогенезе опосредованных гипоксией метаболических расстройств. Повышение уровня урикемии (р<0,05) у больных бронхиальной астмой в условиях несостоятельности антиоксидантной защиты организма от окислительного стресса отражает компенсаторную активацию ее неферментативного компонента – мочевой кислоты.

4. Посредством множественного регрессионного анализа получены прямые ассоциации уровней фактора некроза опухоли-, интерлейкина-4, интерлейкина-8, карбонильных производных с тяжестью течения бронхиальной астмы. Выведено уравнение регрессии: степень тяжести БА = 1,488 + 0,019 ФНО- + 0,015 ИЛ-4 + 0,008 ИЛ-8 + 0,027 КП.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. С целью объективной оценки тяжести течения, обоснованного прогноза периода обострения и эффективности проводимой терапии больным бронхиальной астмой рекомендовать проведение комплексного исследования уровней цитокинов ФНО-, ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-8, С – реактивного протеина, продуктов окисления белков и липидов, супероксиддисмутазы.

2. В клинической практике лечебно-профилактических учреждений использовать среднестатистические значения уровней про- и противовоспалительных цитокинов ФНО-, ИЛ-1, ИЛ-4, ИЛ-8, С – реактивного протеина, карбонильных производных, ТБК - активных продуктов, суперокиддисмутазы и мочевой кислоты, полученные у соматически здоровых жителей Астраханского региона.

3. Использовать в клинической практике терапевтов и пульмонологов предложенный нами способ диагностики степени тяжести бронхиальной астмы – уравнение регрессии.

Список работ по теме диссертации, опубликованных в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Беднякова А.В. Множественный регрессионный анализ для оценки степени тяжести бронхиальной астмы / А.В. Беднякова, О.С. Полунина, Л.П. Воронина, И.В. Нуржанова // Астраханский медицинский журнал. – Астрахань, 2011. – №1. – С. 36-39.

Список остальных работ по теме диссертации

2. Беднякова А.В. С – реактивный белок при бронхиальной астме / А.В. Беднякова, О.С. Полунина, Л.П. Воронина, И.В. Нуржанова, Г.Ю. Масляева // Труды АГМА. Актуальные вопросы современной медицины. – Астрахань, 2010. – Том 41 (LXV). – С. 135-136.

3. Беднякова А.В. Оксидативный стресс при бронхиальной астме различной степени тяжести / Л.П. Воронина, Я.В. Моловкина, А.В. Беднякова, Е.А. Полунина // XX Национальный конгресс по болезням органов дыхания. Сборник материалов. – Москва, 2010. – С. 70.

4. Беднякова А.В. Цитокиновый обмен при бронхиальной астме / О.В. Печерова, А.В. Беднякова, О.С. Полунина, Л.П. Воронина, И.В. Нуржанова // Труды АГМА. Актуальные вопросы современной медицины. – Астрахань, 2010. – Том 41 (LXV). – С. 136-137.

5. Беднякова А.В. Острофазовый ответ в зависимости от длительности бронхиальной астмы / З.В. Ковзалова, А.В. Беднякова, О.С. Полунина, Л.П. Воронина, И.В. Нуржанова // Труды АГМА. Актуальные вопросы современной медицины. – Астрахань, 2010. – Том 41 (LXV). – С.137-138.

6. Беднякова А.В. С – реактивный белок при бронхиальной астме в динамике / О.С. Полунина, Л.П. Воронина, А.В. Беднякова, И.В. Нуржанова // XX Национальный конгресс по болезням органов дыхания. Сборник материалов. – Москва, 2010. – С. 72.

7. Беднякова А.В. Уровни цитокинов TNF- и IL-1 при различной степени тяжести бронхиальной астмы / Л.П. Воронина, А.В. Беднякова, Н.С. Головко, Е.А. Полунина // XX Национальный конгресс по болезням органов дыхания. Сборник материалов. – Москва, 2010. – С. 71.

8. Беднякова А.В. Показатели пероксидации белков и липидов и эндотелиальная дисфункция при бронхиальной астме / Л.П. Воронина, А.В. Беднякова, И.В. Нуржанова, Н.В. Маклакова, Е.А. Полунина // Труды АГМА. Актуальные вопросы современной медицины. Тезисы докладов. – Астрахань, 2009. – Том 40 (LXIV). – С. 152-153.

9. Беднякова А.В. Вазорегулирующая функция эндотелия и оксидативный стресс при бронхиальной астме / А.В. Беднякова, Л.П. Воронина, И.В. Нуржанова, Н.В. Маклакова // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. – Москва, 2009. – Том 8 (6). Приложение 1. – С. 36.

10. Беднякова А.В. Эндотелиальная дисфункция и перекисное окисление белков и липидов при бронхиальной астме / А.В. Беднякова, Л.П. Воронина, И.В. Нуржанова, И.С. Белякова, В.И. Колесов // IV Национальный конгресс терапевтов. Сборник материалов. – Москва, 2009. – С. 53-54.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

БА ИЛ - 1; 4; 8	– бронхиальная астма – интерлейкины с порядковым номером
КП	– карбонильные производные
МК	– мочевая кислота
ОФВ1	– объем форсированного выдоха за 1 сек
ПСВ	– пиковая скорость форсированного выдоха
СОД	– супероксиддисмутаза
СРП	– С - реактивный протеин
ТБК- активныепродукты	– продукты, реагирующие с тиобарбитуровой кислотой
ФНО-	– фактор некроза опухоли -

БЕДНЯКОВА Анна Вячеславовна

КЛИНИКО–ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ ОКСИДАТИВНОГО СТРЕССА,

УРИКЕМИИ И ЦИТОКИНОВОГО СТАТУСА

ПРИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЕ

14.01.04 – внутренние болезни

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата медицинских наук

Подписано в печать 60.06.11.

Тираж 100 экз. Заказ № 3050

_________________________________________________ Издательство ГОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России

414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121