Научный журнал

Международный журнал экспериментального образования

ISSN 2618–7159

ИФ РИНЦ = 0,425

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Муравлёва Л.Е. 1 Молотов-Лучанский В.Б. 1 Турмухамбетова А.К. 1 Клюев Д.А. 1 Демидчик Л.А. 1

---

1 Карагандинский государственный медицинский университет

Проведено определение содержания пуриновых оснований (аденин, гуанин) и интермедиатов катаболизма пуринов (гипоксантин, ксантин, мочевая кислота) в плазме крови у 78 больных с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ). Больные ХОБЛ были разделены на группы. В 1 и 2 группы включены больные со смешанной формой ХОБЛ различной степени. В 3 – 5 группы включены больные с бронхитической формой ХОБЛ различной степени тяжести. У всех больных ХОБЛ уровень пуриновых оснований и интермедиатов катаболизма пуринов превышала значения контроля. У больных с бронхитической формой ХОБЛ степень аккумуляции пуриновых оснований и интермедиатов катаболизма пуринов зависела от тяжести течения заболевания.

Статья в формате PDF

273 KB

пуриновые основания

кровь

хроническая обструктивная болезнь легких.

1. Орешников Е.В., Гунин А.Г., Мадянов И.В., Орешникова С.Ф. Пурины крови и ликвора при беременности // Проблемы репродукции.– 2008.– № 6. – С. 74-80.

2. Aherne C.M, Kewley E.M, Eltzschig H The resurgence of A2B adenosine receptor signaling // Bochim Biophys Acta. – 2011. – Vol. 1808, N 5. – P. 1329-1339.

3.Alteration of Adenosine Receptors in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease /K. Varani, G. Caramori, F. Vincenzi et al. // American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. – 2006. – Vol. 173, No. 4. – P. 398-406.

4. Caruso M, Holgate S.T., Polosa R. Adenosine signalling in airways. //Curr. Opin. Pharmacology. – 2006. – Vol.6, N3. – P.251-256

5. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease (2006).

6. Kreda S.M., Seminario-Vidal L., Heusden C.A. et al. Receptor-promoted exocytosis of airway epithelial mucin granules containing a spectrum of adenine nucleotides. J Physiol. 2010;588:2255–2267.

7.Lazarowski ER, Boucher RC. Purinergic receptors in airway epithelia // Curr Opin Pharmacol. – 2009. – 9. – P. 262–267.

8. Mohsenin A, Blackburn MR. Adenosine signaling in asthma and chronic obstructive pulmonary disease // Curr Opin Pulm Med. – 2006. – Vol.12, N1. – P. 54-9.

9.Purine Bases in Blood Plasma of Patients with Chronic Pulmonary Diseases / L.E. Muravluyova, V.B. Molotov Luchanskiy, D.A. Kluyev et al. // European Researcher. 2012. – N 29 – P. 1449-1454.

10. Zhou Y. Adenosine signaling and the regulation of chronic lung disease / Y. Zhou, D.J. Schneider, M.R. Blackburn // Pharmacol Ther. – 2009. – Vol.123, Issue 1. – P. 105–116.

Известно, что внеклеточные нуклеотиды играют большую роль в регуляции метаболических процессов в условиях нормы и при патологии. В воздухоносных путях внеклеточные нуклеотиды являются ключевыми компонентами системы мукоцилиарного клиренса. Нуклеотиды/нуклеозиды в составе мукоцилиарного компонента участвуют в захвате и удалении микроорганизмов из легких. Основная функция нуклеотидов/нуклеозидов в легких – участие в секреции муцина посредством активации P2Y2 рецепторов бокаловидных клеток и стимулирование гидратации муцина через активацию A2B и P2Y2 рецепторов клеток мерцательного эпителия [6, 7]. Во внеклеточной среде АТФ превращается в АМФ при участии внеклеточной эктонуклеотиддифосфорилазы или CD39. АМФ быстро превращается в аденозин при участии экто -5′- нуклеотидазы или CD73 [2]. Аденозин взаимодействует с трансмембранными рецепторами 4 подтипов: А1, А3, А2А и А2B. Соотношение этих рецепторов и локализация на мембранах клеток достаточно вариабельна.

K. Varani et al. проведено исследование экспрессии, сродства и плотности рецепторов аденозина А1, А3, А2А и А2B в периферической легочной паренхиме здоровых людей, лиц с длительным стажем курения и больных с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ). Было установлено, что рецепторы аденозина экспрессированы в различных клетках периферической легочной паренхимы. У больных с ХОБЛ сродство рецепторов А1, А3, А2А существенно снижалось по сравнению с таковыми здоровых лиц. В тоже время плотность этих рецепторов возрастала. Сродство рецепторов А2B у больных с ХОБЛ не менялось по сравнению с контролем, но обнаружено значимое снижение их плотности. Изменение сродства и плотности рецепторов коррелировало с изменением коэффициента FEV1/FVC [3].

Роль внеклеточного аденозина в механизмах развития и прогрессирования болезней легких в настоящее время активно изучается [10]. Предложены гипотезы участия внеклеточного аденозина в прогрессировании патологического процесса тканях легких у больных с ХОБЛ. Согласно одной из них, при хроническим воспалении аденозин стимулирует высвобождение провоспалительных цитокинов [8]. Caruso M et al. [4] высказано предположение, что эффекты аденозина при ХОБЛ определяются субтипом рецептора и концентрацией аденозина.

Вместе с тем, анализ приведенных исследований показал, что имеются единичные исследования по изучению направленности и степени изменения содержания пуриновых оснований и других интермедиатов катаболизма пуринов при ХОБЛ и других хронических заболеваниях органов дыхания [9].

Целью настоящего исследования явилось изучение содержания пуриновых оснований и интермедиатов катаболизма пуринов в плазме крови больных с ХОБЛ различной формы и степени тяжести.

Обследовано 78 больных, в том числе 45 мужчин и 33 женщины в возрасте от 39 до 67 лет. Контрольная группа состояла из 25 здоровых лиц в том же возрастном диапазоне. Пациенты находились на стационарном лечении и амбулаторном лечении и обследовании. Дыхательная недостаточность (ДН) устанавливалась на основании синдрома одышки в состоянии покоя и при незначительной физической нагрузке, представляющей собой ходьбу на 100 метров медленным темпом (скорость движения не выше 5 шагов в минуту). ДН I степени диагностирована у – 25 %, ДН II степени – 70 % пациентов. У 5 % обследованных больных были зафиксированы симптомы тяжелой дыхательной недостаточности, что потребовало кратковременного их пребывания в отделении интенсивной терапии. Верификация диагноза ХОБЛ проводилась по комплексу общепринятых критериев. Диагностика основывалась на анамнестических данных, клинических проявлениях и результатах исследования вентиляционной функции легких. У 100 процентов больных выявлена привычка к курению табака. Количество выкуриваемых сигарет (пачек/лет) составляло в среднем 200/5. Индекс курящего человека (ИКЧ) составил > 20 у 67 % больных 1-й группы и у 73 % больных, вошедших во 2-ю группу. У 45 % пациентов отмечены профессиональные вредности (стаж подземной работы на угольных шахтах свыше 10 лет, работа на деревообрабатывающих предприятиях, цементных заводах), атмосферные загрязнения (жители городов Темиртау, Караганды, Балхаша составили 79 % обследованных).

Основными клиническими проявлениями ХОБЛ были кашель с мокротой и одышка. Кашель отмечался на протяжении всего дня, реже только в ночное время. Количество мокроты было небольшим, вне обострений её характер был слизистым. У 54 % больных отделение мокроты происходило после продолжительного кашля.

Всем больным проводилось цитологическое исследование мокроты, которое обнаруживало наличие клеток альвеолярного эпителия, эластические волокна, сидерофаги. У 54 % больных 1 группы и 61 % больных 2 группы в период обострения на момент поступления в стационар обнаруживалось большое количество лейкоцитов, представленных в основном нейтрофилами, а также пробки Дитрихса. Это расценивалось как свидетельство гнойно-воспалительного процесса в слизистой бронхиального дерева.

При исследовании крови (общий анализ) у 67 % больных ХОБЛ бронхитического типа в стадии обострения наблюдался нейтрофильный лейкоцитоз с палочкоядерным сдвигом и увеличение СОЭ в пределах от 15 до 39 мм в час. При смешанном типе ХОБЛ в стадии обострения СОЭ повышалась от 14 до 27 мм/час. При стабильном течении ХОБЛ существенных изменений содержания лейкоцитов периферической крови не отмечалось. У пациентов с ДН II степени с развитием гипоксемии наблюдался полицитемический синдром с изменением гематокрита (гематокрит > 45 % у женщин и > 50 % у мужчин), повышение числа эритроцитов (от 5,5 до 6,3х1012/л ), высокий уровень гемоглобина (от 175 до 190 г/л), низкая СОЭ (в пределах 1-2 мм/час).

Электрокардиография выявила у 30 % больных признаки гипертрофии правых отделов сердца.

В качестве основного критерия диагноза ХОБЛ использовался золотой диагностический стандарт – выявление снижения воздушного потока при исследовании вентиляционной функции легких. Объем форсированного выдоха в первую секунду (FEV1) был снижен у 100 процентов больных. Для оценки обратимости обструктивных нарушений вентиляции проводили фармакологическую пробу. Исходное значение FEV1 сравнивали с тем же параметром через 30–45 мин после ингаляции симпатомиметика (400 мкг) или холинолитика (80 мкг), или комбинации бронхолитиков разного механизма действия. С этой же целью проводилась пикфлоуметрия (n=17). Прирост пиковой скорости выдоха менее чем на 10 % отмечался у пациентов 1-й группы и менее чем на 15 % у больных 2-й группы.

Для определения стадий, или степеней тяжести ХОБЛ мы использовали так называемую спирометрическую классификацию, включающую согласно GOLD-2006 четыре стадии: стадия I – легкая; стадия II – среднетяжелая; стадия III – тяжелая; стадия IV – крайне тяжелая.

В этих целях использовали заданную величину постбронходилатационного отношения ОФВ1/ФЖЕЛ <0,7 в качестве критерия ограничения скорости воздушного потока. Для сведения к минимуму риска неправильной диагностики использовали подход, рекомендуемой экспертами ВОЗ [5]: определили нижнюю границу нормальных значений (НГН) отношения ОФВ1/ФЖЕЛ, которая определяется по нормальному статистическому распределению I – легкая ОФВ1/ФЖЕЛ <0,70; ОФВ1 .80 % от должного; II – среднетяжелая ОФВ1/ФЖЕЛ <0,70; 50 % . ОФВ1 < 80 % от должных значений; III – тяжелая ОФВ1/ФЖЕЛ <0,70; 30 %. ОФВ1 < 50 % от должных значений; IV – крайне тяжелая ОФВ1/ФЖЕЛ <0,70; ОФВ1 <30 % от должного или ОФВ1 <50 % от должного в сочетании с хронической дыхательной недостаточностью.

Объектами исследования служила плазма крови больных и здоровых людей. Сформировано 5 основных групп обследуемых лиц. В первую группу (n=14) вошли больные с ХОБЛ средней, или умеренной степени тяжести смешанной клинической формы (эмфизематозная и бронхитическая) в стадии обострения процесса с дыхательной недостаточностью (ДН) 2 степени. Вторую группу (n=20) составили больные ХОБЛ тяжелого течения, также смешанной формы в стадии обострения с ДН2. 3 группа (n=21) сформирована больными с ХОБЛ средней степени тяжести и преимущественно бронхитическим клиническим вариантом, в стадии обострения. Здесь также имела место ДН2. 4 группа (n=13) представлена больными ХОБЛ тяжелого течения, бронхитической формы с ДН2; 5 группа (n=10) представлена больными ХОБЛ крайне тяжелого течения, бронхитической формы с ДН3. До начала исследования от всех больных и здоровых лиц было получено информированное согласие на участие. Кровь отбирали венепункцией в утренние часы и стабилизировали гепарином. Эритроциты отделяли от плазмы центрифугированием.

В плазме крови проводили определение содержания пуриновых оснований (гуанина и аденина), а также интермедиатов пуринового обмена: гипоксантина (ГКс), ксантина (Кс) и мочевой кислоты (МК) [1] и выражали в единицах экстинкции (ед.экст.). Также рассчитывались индексы соотношения Кс/ГКс, МК/Кс и МК/ГКс. Соотношение Кс/ГКс отражает активность первой фазы работы ксантиноксидазы, отношение МК/Кс – второй фазы, а отношение МК/ГКс – общую активность фермента.

Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием пакета прикладных программ STATISTICA версия 7.0 с учетом вычислительных методов, рекомендуемых для биологии и медицины. Статистические методы исследования включали в себя: расчет медианы и моды, среднего квадратичное отклонения. Для определения достоверности полученных показателей использовался F – тест Фишера. Для определения корреляций между показателями использовались парные коэффициенты Пирсона.

Результаты определения пуриновых оснований и интермедиатов катаболизма пуринов представлены в табл. 1.

В результате проведенного исследования установлено, что у больных с ХОБЛ смешанной формы средней степени тяжести в плазме крови достоверно возрастает содержание гуанина (на 58 %) и аденина (на 64 %), а также гипоксантина (на 64 %), ксантина (49 %) и мочевой кислоты (на 37 %) по сравнению с таковыми контроля.

Таблица 1

Содержание пуриновых оснований и интермедиатов катаболизма пуринов в плазме крови больных с ХОБЛ различной формы и степени тяжести (X + m)

В плазме крови больных с тяжелым течением ХОБЛ смешанной формы содержание интермедиатов катаболизма пуринов также достоверно превышали значение контроля. В то же время, обращает на себя внимание тенденция к снижению содержания анализируемых показателей в плазме крови больных 2 группы по сравнению с таковыми больных ХОБЛ смешанной формы средней степени тяжести.

У больных ХОБЛ бронхитической формы зафиксирован иной тренд. У больных с ХОБЛ средней тяжести содержание пуриновых оснований и их метаболитов (за исключением мочевой кислоты) достоверно превышало контроль. При нарастании тяжести течения болезни наблюдалось последовательное увеличение содержания в плазме крови больных гуанина, аденина, ксантина, и гипоксантина, причем различия по сравнению со значениями аналогичных показателей у больных 3 группы носили достоверный характер. При общей тенденции к увеличению уровня мочевой кислоты мы не обнаружили четкой зависимости изменения её концентрации в плазме крови больных в зависимости от клинической формы и степени тяжести.

Расчет индексов, характеризующих активность ксантиноксидазы, показал следующее. У больных ХОБЛ смешанной формы средней тяжести индексы МК/ГКс и МК/Кс снижались относительно контроля. При тяжелом течении ХОБЛ смешанной формы зафиксирована тенденция к снижению Кс/ГКс и МК/ГКс, что свидетельствует о некотором уменьшении активности ксантиноксидазы. У больных с ХОБЛ бронхитической формы средней тяжести индекс Кс/ГКс был ниже такового контроля, тогда как МК/ГКс и МК/Кс незначительно превышали соответствующие значения нормы. У больных с ХОБЛ бронхитической формы с тяжелым течением индексы Кс/ГКс МК/ГКс и МК/Кс были ниже таковых контроля. Наконец, у больных ХОБЛ крайней степени тяжести индексы Кс/ГКс МК/ГКс и МК/Кс были ниже значений контроля, соответственно, на 10 %, на 19 % и на 11 %.

Анализ полученных результатов позволил сделать следующие выводы. У больных ХОБЛ уровень интермедиатов катаболизма пуринов достоверно превышает значения контроля. Направленность изменения содержания интермедиатов катаболизма пуринов зависит от формы заболевания. У больных с бронхитической формой ХОБЛ степень аккумуляции интермедиатов катаболизма пуриновых оснований в плазме крови зависит от тяжести течения заболевания. Основные тренды индексов, характеризующих активность ксантиноксидазы, демонстрируют незначительное изменение её активности. Это позволяет предположить, что увеличение содержания интермедиатов катаболизма пуриновых оснований в плазме крови больных связано с другими причинами. Вполне допустимо говорить об усиленном высвобождении пуринов из клеток в условиях нарастающей гипоксии (гипоксантин рассматривается как биохимический маркер гипоксии [1, 9]). Другой причиной предположительно может быть увеличение катаболизма внеклеточных нуклеиновых кислот в крови. Самостоятельной проблемой является определение роли внеклеточных пуриновых оснований, особенно соотношения аденин/гуанин, в механизмах развития и прогрессирования патологических состояний, в том числе, ХОБЛ.

Библиографическая ссылка