Обмен цитокинов и свободного оксипролина сыворотки крови у

Экспериментальные и клинические исследования
УДК 615.03:616.33-002.446
А. В. Москалев, А. С. Рудой
Обмен цитокинов и свободного оксипролина
сыворотки крови у больных
эрозивно-язвенными заболеваниями
гастродуоденальной области
с недифференцированной дисплазией
соединительной ткани
Abstract. We examined 42 patients with erosive ulcerative
diseases of gastroduodenum and determined that impairment of
immune homeostasis characterized by insufficient production of
anti-inflammatory cytokines occurs inpatients with ulcer disease
of duodenum with marked non-differentiated dysplasia of the
connective tissue (NDDCT) in the acute condition. It is proved
to reduce regenerative potential in these patients. In the stage of
endoscopic remission the level of cytokines to stimulate fibroblast
function (IL-1, IL-6, TNF-a) remains increased, thus
inflammatory process being continued. We believe it is connected
with the low level of collagen exchange found in patients with
associated NDDCT.
Key words: ulcer disease of duodenum, non-differentiated dysplasia of the connective tissue.
В последние годы появились сообщения [7] о связи
заболеваний желудочно-кишечного тракта с различными
проявлениями синдрома недифференцированной дисплазии соединительной ткани (НДСТ) (множество аномалий со­
единительной ткани без четко очерченной симптоматики кифосколиоз, плоскостопие, гипермобильность суставов
и др.), хотя в МКБ-10 такого определения пока еще нет.
Показано, что в основе этого синдрома лежит нарушение
синтеза, деградации или метаболизма коллагеновых во­
локон в результате генетически детерминированного на­
рушения их дифференцировки, дефектов молекул адгезии фибронектина, нарушенной функции фибробластов и в
конечном итоге фибриллогенеза [2, 4, 8]. В то же время,
нарушение функции фибробластов лежит и в основе хро­
нических эрозивно-язвенных процессов [11]. К настоящему
времени стало известно, что фибробласты и другие кле­
точные элементы соединительной ткани являются источни­
ком ряда провоспалительных цитокинов [13]. В отношении
функций желудка IL-1B, например, стимулируя метаболизм
соединительной ткани, выброс из синовиальных клеток коллагеназы [12], одновременно является ингибитором син­
теза и секреции НС1 [1]. Кроме этого, IL-1B, IL-6, TNF-a
регулируют синтез фибробластами коллагена, а также
рост, пролиферацию и дифференцировку фибробластов
[6], функциональная активность которых определяет струк­
турную характеристику постъязвенного рубца, ориентиров­
ку и плотность расположения коллагеновых фибрилл [11].
Одним из показателей, используемых для изучения про­
цессов обмена соединительной ткани, является уровень
оксипролина в сыворотке крови, адекватно отражающий
интенсификацию процесса коллагенообразования [10].
В целом, многие вопросы о взаимосвязи состояния
соединительной ткани и гастродуоденальной патологии до
64
2(16) - 2006
конца не изучены. Поэтому, цель работы заключалась в
исследовании обмена основных про- и противовоспали­
тельных цитокинов у больных эрозивно-язвенными забо­
леваниями гастродуоденальной области с учетом сопут­
ствующей недифференцированной дисплазии соедини­
тельной ткани и характера ее метаболизма.
Материал и методы. Обследовано 42 пациента в воз­
расте от 18 до 26 лет (средний возраст М±т = 21,3±2,4 года).
В основную группу вошли 20 больных язвенной болезнью
12-перстной кишки (ДПК) с сопутствующей НДСТ, а в группу
контроля - 9 больных язвенной болезнью 12-перстной киш­
ки без признаков НДСТ. Основная группа была разделена на
1-ю подгруппу с маловыраженной НДСТ (п = 10) и 2-ю под­
группу - с выраженной формой НДСТ (п = 10). Кроме того,
было обследовано 16 практически здоровых добровольцев,
мужчин, у которых отсутствовали признаки соматической
патологии и дисморфогенеза соединительной ткани. Также
была выделена общая группа (п = 27), состоящая из больных
эрозивным хроническим гастродуоденитом с признаками
НДСТ (п = 13) и пациентов из основной группы (п = 14); им
дополнительно выполнялось определение свободного окси­
пролина в крови. Всем пациентам проводили общекли­
ническое, эндоскопическое и лабораторное обследование.
Алгоритм диагностики недифференцированной соеди­
нительнотканной дисплазии осуществлялся с помощью
фенотипической карты M.J. Glesby. Кроме того, для оцен­
ки выраженности соединительнотканной дисплазии мы
использовали фенотипическую карту с диагностическими
индексами, разработанную И.А. Викторовой [3].
Продукцию интерлейкинов оценивали методом твер­
дофазного иммуноферментного анализа с помощью ди­
агностических тест-систем ООО «Протеиновый Контур» и
«Цитокин» г. Санкт-Петербург.
ВЕСТНИК
РОССИЙСКОЙ
ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ
АКАДЕМИИ
Экспериментальные и клинические исследования
Оксипролин сыворотки крови определяли колоримет­
рическим методом И. Бергмана и Р. Локслей (1963) в мо­
дификации Шараева П.Н с соавторами (1990) на основа­
нии сравнения экстинций между контрольной и опытной
сывороткой.
Результаты исследования и их обсуждение. Был
обнаружен достоверно более высокий уровень продукции
IL-2 и IFN-y у лиц 2-й подгруппы в сравнении с группой
контроля (1,62+0,06 мед ЕД/мл и 1,46±0,18 мед ЕД/мл;
128,1±9,78 пг/мл и 105,1±9,89 пг/мл соответственно), что
может указывать на преобладание иммунного ответа Т-хелперов первого типа (рис. 1). Это подтвердили установ­
ленные нами достоверные связи между выраженностью
НДСТ и нарастанием уровней IFN-y и IL-2 в сыворотке кро­
ви (R=0,34; p<0,05 и R=0,3; p<0,02).
В то же время, улиц основной группы отмечено досто­
верное повышение уровня противовоспалительного IL-10
(13,92±0,25 пг/мл против 11,93±0,8 пг/мл в группе конт­
роля; р<0,05). Учитывая тот факт, что IL-10 и IFN-y способ­
ны реципрокно подавлять функционирование Т-хэлперов
первого и второго типа, можно говорить о сложных напря­
женных иммунных процессах у этих больных.
В период обострения язвенной болезни у больных 1-й
подгруппы отмечалась повышенная продукции IL-ip
(92,6±7,9 пг/мл), TNF-a (88,32±3,9 пг/мл), достоверно на­
растала концентрация IL-8 (84,8±5,6 пг/мл; р<0,05). Пря­
мо противоположная тенденция была выявлена улиц 2-й
подгруппы, где уровни IL-ip (72,1±1,85 пг/мл) и TNF-a
(68,3±3,94 пг/мл) были достоверно (р<0,05) ниже группы
контроля (80,9±4,0 пг/мл и 76,1±4,8 пг/мл; р<0,05) (рис. 2).
группа
контроля
• 2-я подгруппа • 1-я подгруппа
• 2-я подгруппа • 1-я подгруппа
• группа контроля
• группа контроля
Рис. 1. Содержание IFN-y и IL-2 в сыворотке крови
больных язвенной болезнью ДПК в период
обострения в зависимости от наличия и степени
сопутствующей НДСТ (р<0,05)
ВЕСТНИК
РОССИЙСКОЙ
ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ
1-я
подгруппа
2-я
подгруппа
Рис. 2. Содержание IL-ip, TNF-a и IL-8 в сыворотке
крови больных язвенной болезнью 12-перстной
кишки в период обострения в зависимости
от выраженности сопутствующей НДСТ, пг/мл
(р<0,05)
Отмечено недостоверное уменьшение концентрации IL-6
во 2-й подгруппе (1,56±0,15 пг/мл против 1,63±0,06 пг/мл
группы контроля), что в комплексе отражает общее сниже­
ние базового роста основных провоспалительных цитокинов,
обеспечивающих каскад первичных реакций, необходимых
для инициального воспаления, и может указывать на сни­
жение процессов деградации и метаболизма коллагена у
лиц с выраженной НДСТ.
Во 2-й подгруппе имело место достоверное снижение
концентрации основного компонента комплемента СЗ
(0,8±0,02 мг/мл, против 1,1 ±0,07 мг/мл группы контроля;
р<0,05), что вместе со сниженным IL-6 косвенно может сви­
детельствовать о напряжении и гуморального звена им­
мунитета у этих лиц.
В период клинико-эндоскопической ремиссии у лиц
основной группы выявлены статистически значимые
(р<0,05) высокие уровни IL-8, TNF-a, IL-6 и недостовер­
но более высокая концентрация IL-ip (76±5,5 пг/мл,
73,3±5,6 пг/мл, 1,52+0,09 пг/мл и 72,2±7,3 пг/мл про­
тив 61,2+3,4 пг/мл, 60,2±2,7 пг/мл, 1,3±0,08 пг/мл и
61,5±7,3 пг/мл соответственно) (рис. 3). Это указывает на
АКАДЕМИИ
2(16) - 2006
65
Экспериментальные и клинические исследования
отсутствие адекватного понижения провоспалительного по­
тенциала и продолжающиеся воспалительные процессы в
слизистой оболочке эзофагогастродуоденального тракта
у больных язвенной болезнью 12-перстной кишки.
корреляционные связи между изучаемыми провоспалительными цитокинами (IL-ip, IL-2, IL-6, IL-8, TNF-a). Особо
обращают на себя внимание выраженные прямые корре­
ляционные связи между TNF-a и IL-1 (3 (г = 0,7; р<0,001,
п = 42), IL-1P и IL-8 ( г ^ 0,7; р<0,001, п = 47), что подтвер­
ждает синергизм их участия в провоспалительном процес­
се, хотя функционально они различаются. Это позволило
нам выявить основные тенденции в контексте поставлен­
ных перед началом исследования задач.
Так, на втором этапе проведения однофакторного кор­
реляционного анализа были получены убедительные дан­
ные о связи метаболизма коллагенсодержащих структур
по содержанию свободного оксипролина с продукцией
провоспалительных цитокинов (IL-ip, IL-2, IL-6, IL-8, TNF-a,
IL-10) в периферической крови, о чем свидетельствуют от­
рицательные значимые корреляционные связи (табл.1).
Таблица 1
Корреляционная связь содержания
свободного оксипролина и исследуемых
про- и противовоспалительных цитокинов
в сыворотке крови больных эрозивно-язвенными
заболеваниями в общей группе (п=27)
Рис. 3. Содержание цитокинов в сыворотке крови
больных язвенной болезнью 12-перстной кишки
в период эндоскопической ремиссии в зависимости
от наличия и выраженности НДСТ, пг/мл
(р<0,05)
Высокие концентрации IL-8 улиц основной группы час­
тично смогли объяснить значимые линейные эффекты та­
ких факторов, как дисплазия соединительной ткани (F = 3,6;
р = 0,05) и сопутствующий эрозивный рефлюкс-эзофагит
(F = 7,8; р = 0,026), достоверно объясняя дисперсию со­
держания IL-8 на 3 1 % и 40% соответственно (рис. 4).
Высокий уровень TNF-a объяснялся распространеннос­
тью воспалительного процесса и коррелировал с наличием
эрозивного рефлюкс-гастрита и эрозивного рефлюкс-эзофагита (R=0,58; p<0,05 и R=0,6; p<0,02 соответственно).
В результате проведения однофакторного корреляци­
онного анализа в общей группе были установлены прямые
IL-1P
IL-2
IL-6
IL-8 TNF-a IL-10
Свободный гху -0,54 -0,56 -0,54 -0,64 -0,5 -0,32
оксипролин
0,005 0,004 0,005 0,001 0,012 0,12
р
Определение свободного оксипролина в крови показа­
ло повышенный его уровень у лиц с язвенной патологией в
сравнении с эрозивной, что указывает на высокую актив­
ность метаболизма коллагенсодержащих структур соеди­
нительной ткани при язвенном дефекте.
Рис. 4. Оценка степени влияния рефлюкс-эрозивного эзофагита и НДСТ на дисперсию IL-8
66
2(16) - 2006
ВЕСТНИК
РОССИЙСКОЙ
ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ
АКАДЕМИИ
Экспериментальные и клинические исследования
Остановимся подробнее на следующем вопросе. Ряд
авторов в своих работах приводят данные о том, что в по­
пуляции лиц с дисплазией соединительной ткани наблюда­
ются прямые стойкие высокие корреляции между абрисом
тела (сколиоз, астенический тип конституции, деформа­
ции грудной клетки) и оксипролиновым, фибронектиновым
тестами [9]. При этом концентрация оксипролина нарас­
тает с увеличением степени тяжести клинической карти­
ны дисплазии соединительной ткани [5]. Таким образом,
на основании литературных данных предполагалось, что
свободный оксипролин, косвенно отражая деструктивные
процессы в соединительной ткани, улиц с язвенной болез­
нью должен быть более высоким на фоне сопутствующей
НДСТ. Однако в ходе дальнейшего исследования было
выявлено, что уровень оксипролинемии оказался досто­
верно более низким у лиц основной группы и достоверно
снижался с нарастанием выраженности НДСТ (рис. 5).
Среди многочисленных процессов, также возможно
объясняющих данное обстоятельство, может иметь место
снижение общего пула аминокислот при дефиците массы
тела. Так, была установлена обратная связь между индек­
сом массы тела, уровнем оксипролина и выраженностью
НДСТ ( г ^ -0,3; р<0,02, п = 42 и R = -0,58; р<0,017, п = 27
соответственно) (рис. 6).
Рис. 6. Корреляционные взаимосвязи между
содержанием свободного оксипролина сыворотки
крови, индексом массы тела и выраженностью НДСТ
(двумя линиями обозначена отрицательная; одной
линией — прямая корреляционная связь)
Рис. 5. Качественные показатели (экстинции)
концентрации свободного оксипролина в сыворотке
крови больных язвенной болезнью в зависимости
от выраженности НСДТ (р<0,05)
Это подтвердило и наличие обратной корреляционной
достоверной связи между уровнем свободного оксипро­
лина и выраженностью НДСТ (R = -0,58; р<0,017, п = 27).
Анализируя эти данные, мы попытались обосновать суще­
ственное снижение содержания свободного оксипролина
у лиц с сопутствующей НДСТ.
Так, согласно литературным данным, в период актив­
ного коллагенообразования в рубце интенсифицируются
процессы образования и распада коллагена (в основном
«молодого», незрелого), т.е. грануляционно-фиброзная
ткань, наряду с усилением биосинтеза коллагена, ха­
рактеризуется и усиленным его распадом, особенно в
стадии окончательной организации рубца. Эти процессы
закономерно отражаются в повышении свободного оксип­
ролина в сыворотке крови [10]. На основании изложенных
фактов можно заключить, что у больных язвенной болез­
нью 12-перстной кишки с НДСТ имеет место снижение ак­
тивности фибрилло- и коллагеногенеза, отражающееся в
снижении концентрации свободного оксипролина. Это по­
зволяет говорить об адаптационно-компенсаторном ха­
рактере сохраняющихся повышенных уровней цитокинов
IL-ip, IL-6, TNF-a у больных с НДСТ в период нестойкой
эндоскопической ремиссии (фазу «красного» рубца), на­
правленных на усиление коллагеносинтетической функции
фибробластов.
ВЕСТНИК
РОССИЙСКОЙ
ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ
В свою очередь между содержанием свободного ок­
сипролина и индексом массы тела установлена прямая
значимая связь. Это позволило нам предположить, что
достоверное уменьшение свободного оксипролина в пе­
риферической крови у лиц с НДСТ связано с дефицитом
массы тела. Это подтверждают и литературные данные о
том, что снижение содержания спектра свободных амино­
кислот сыворотки крови вследствие аминокислотной недо­
статочности, уменьшенной массы тела и гипотрофии мышц,
связано с проградиентными диспластическими процесса­
ми, а именно фенотипической выраженностью НДСТ [3].
Изучение концентрации свободного оксипролина и
продукции цитокинов с учетом проведенного исследова­
ния позволило обнаружить некоторые факты, которые, с
одной стороны, согласуются с результатами ряда иссле­
дований, а с другой расширяют представления об осо­
бенностях метаболизма соединительной ткани и воспа­
лительной реакции у больных язвенной болезнью на фоне
сопутствующей НДСТ. Между тем, данные эндоскопичес­
кого обследования пациентов с заболеваниями гастродуоденальной зоны в период клинико-эндоскопической
ремиссии не всегда позволяют оценить выраженность
воспалительных процессов в слизистой оболочке желудка
и двенадцатиперстной кишки. Результаты исследования
могут найти применение при прогнозировании течения
заболевания и разработке новых направлений патогене­
тически обоснованной терапии.
Литература
1. Аруин, Л.И. Helicobacter pylori, каким образом один возбу­
дитель вызывает разные болезни / Л.И. Аруин // Эксперим. и клин, гастроэнтерология. - 2004. - № 1. - С. 39.
АКАДЕМИИ
2(16) - 2006
67
Экспериментальные и клинические исследования
2. Бочков, Н.П. Клиническая генетика : учеб. для мед. вузов /
Н.П. Бочков. - М. : Гэотар медицина, 2002. - 447 с.
3. Викторова, И.А. Клинико-биохимическая диагностика дисплазии соединительной ткани : автореф. дис. ... д-ра мед.
наук/ И.А. Викторова. - Новосибирск, 1993. - 27 с.
4. Глотов, А.В. Клиническая структурно-функциональная ха­
рактеристика иммунной системы при дисплазии соеди­
нительной ткани : автореф. дис. ... д-ра мед. наук / А.В.
Глотов. - Новосибирск, 2003. - 39 с.
5. Кадурина, Т.И. Дисплазия соединительной ткани у детей
(клиника, диагностика, лечение) : автореф. дис. ... д-ра
мед. наук/Т.И. Кадурина. - СПб., 2003. - 41 с.
6. Ляшенко, А.А. К вопросу о систематизации цитокинов / А.А.
Ляшенко, В.Ю. Уваров //Успехи современной биологии. 2001. - Т . 121, № 6. - С. 599-603.
7. Макарова, Т.А. Фенотипические маркеры и особенности пси­
ховегетативного статуса у взрослых с первичными анома­
лиями желудочно-кишечного тракта : автореф. дис. ... канд.
мед. наук / Т.А. Макарова. - Новосибирск, 2000. - 20 с.
8. Мартынов, А.И. Новые подходы к лечению больных с идиопатическим пролабированием митрального клапана /А.И.
68
2(16) - 2006
ВЕСТНИК
Мартынов, О.Б. Степура, А.Б. Шехтер и др. // Терапевти­
ческий архив. - 2000. - № 9. - С. 67-70.
9. Машкова, М.В. Клинические и лабораторные критерии ди­
агностики дисплазии соединительной ткани: скрининговые исследования, судебно-медицинская оценка : авто­
реф. дис. ... канд. мед. наук/ М.В. Машкова. - Омск, 2002.
- 2 3 с.
10. Мовшович, Б.В. Сравнительная оценка методов опреде­
ления оксипролина в биологических субстратах / Б.В. Мов­
шович // Лабор. дело. - 1977. - № 12.- С. 721-723.
11. Потапова, В.Б. Особенности соединительной ткани сли­
зистой оболочки желудка при длительно нерубцующейся язве / В.Б. Потапова, Р.Б. Гудкова, Г.Н. Соколова //
Эксперим. и клин, гастроэнтерология. - 2004. - № 1. С. 24.
12. Симбирцев, А.С. Справочник по иммунотерапии для прак­
тического врача /А.С. Симбирцев. - М. : Н. Издат. «Диа­
лог» - 2002. - С. 478.
13. Cavallo, M.G. Cytokines and autoimmunity/ M.G. Cavallo, P.
Rozzilli, R. Thorpe // Clin. Exp. Immunol. - 1994. - Vol.96, N
1. - P. 1-7.
РОССИЙСКОЙ
ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ
АКАДЕМИИ