На правах рукописи - институт педиатрии и детской хирургии
реклама
На правах рукописи Гармаева Владлена Владимировна ДЕФИЦИТ КАРНИТИНА И ЕГО КОРРЕКЦИЯ У НЕДОНОШЕННЫХ ДЕТЕЙ С РЕСПИРАТОРНЫМ ДИСТРЕСС-СИНДРОМОМ 14.00.09 Педиатрия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва - 2008 год Работа выполнена институт в ФГУ «Московский научно-исследовательский педиатрии и детской хирургии Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи». Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор Дементьева Галина Михайловна доктор медицинских наук, профессор Сухоруков Владимир Сергеевич Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, Николаева Екатерина Александровна ФГУ МНИИ педиатрии и детской хирургии Росмедтехнологий доктор медицинских наук, профессор Ключников Сергей Олегович ГОУ ВПО Российский государственный медицинский университет Росздрава Ведущая организация: ГУ Научный центр здоровья детей Российской АМН Защита состоится «____» ____________ 2008 г в 13 часов на заседании диссертационного совета Д-208.043.01 в ФГУ МНИИ педиатрии и детской хирургии Росмедтехнологий (125412 г.Москва, улица Талдомская, дом 2). С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ МНИИ педиатрии и детской хирургии Росмедтехнологий. Автореферат разослан «____» ____________ 2008 г. Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук Землянская З.К. 2 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Респираторный дистресс-синдром (РДС) занимает одно из ведущих мест в структуре заболеваемости и смертности недоношенных детей (Шарапова О.В., 2001-2004; Савельева Г.М., 2004). Изучению разных аспектов проблемы РДС посвящены многочисленные исследования, в том числе фундаментальные, отечественных и зарубежных ученных (Сотникова К.А. и соавт., 1980; Гаврюшов В.В. и соавт., 1980; Рюмина И.И., 1996; Avery M.E., 1968-1990; Clements J.A., Hawgood S.,1991 и др.). Благодаря разработке и внедрению в практику неонатологии новых технологий по профилактике, диагностике и лечению РДС, а также методов выхаживания недоношенных детей, достигнуты существенные успехи в снижении неонатальной смертности. Однако по сравнению с другими развитыми странами показатели неонатальной смертности в нашей стране находятся на более высоком уровне (Володин Н.Н., 2005). В последние годы большое внимание клиницисты и ученые обращают на увеличение осложненных форм РДС, в частности, обусловленных развитием “вентилятор-ассоциированной” пневмонии и которые являются основными постнеонатальном периоде, а бронхолегочной причинами также нередко смерти ведут таких к дисплазии, детей в формированию хронической патологии легких в дальнейшем (Кешишян Е.С., 1996; Дементьева Г.М. и соавт., 1994, 2002; Мархулия Х.М., 2005 и др.). Известно, что при респираторном дистресс-синдроме значительно возрастают энергетические затраты организма в связи с тяжелой дыхательной недостаточностью, особенно при развитии на фоне синдрома бактериальной пневмонии. Заслуживает внимания вопрос о возможной недостаточности карнитина в этих ситуациях, учитывая, что в постнатальном периоде возрастает значение 3 жиров как источников энергии, в биосинтезе которых карнитин принимает большое участие. Предположение это основывается на том, что недоношенные дети являются группой риска по развитию карнитиновой недостаточности в связи с: - недостаточной трансплацентарной передачей карнитина, т.к. она преимущественно осуществляется в 3 триместре беременности; - незрелостью ферментов, участвующих в синтезе карнитина, в частности, γ- бутиробетаингидроксилазы (Hahn P, 1981); - недостаточным экзогенным поступлением карнитина, особенно у недоношенных, находящихся на парентеральном питании (Ishida A,Goto A, 1999); - сниженной реабсорбцией карнитина и ацилкарнитина в незрелых почках (Zamora S, Benador N, Lacourt G, 1995). Кроме того, в экспериментальных, а затем и клинических работах, было показано участие карнитина в процессах созревания легких и, в частности, сурфактанта. Антенатальное введение карнитина беременным животным вело к более раннему и активному синтезу дипальмитоилфосфатидилхолина в легких (Lohninger A., Krieglsteiner P., Salzer H., et al. 1986). В клинической практике применение L-карнитина вместе с бетаметазоном беременным женщинам с целью пролонгирования беременности было более эффективным, чем введение только бетаметазона (H. Salzer, P. Husslein, A. Lohninger1, et al. 1986). В то же время в литературе имеются очень немногочисленные исследования, касающиеся содержания карнитина у недоношенных с респираторным дистресс-синдромом (Korkmaz A. Tekinalp G., Coskun T., 2005; Honzik K.T., et al., 2005). Поскольку в благоприятном исходе респираторного дистресс-синдрома, особенно при осложнении его пневмонией существенную роль играет адекватное обеспечение энергетических потребностей, особенно после отмены искусственной вентиляции легких (ИВЛ), а такие дети длительно вынуждены находиться на парентеральном питании с ограниченным поступлением карнитина с грудным молоком, то целесообразно определить, может ли 4 дополнительное введение препаратов карнитина восполнить его дефицит. Имеющиеся в литературе исследования по применению карнитина у недоношенных детей в основном касаются гипоксических повреждений мозга, персистирующих апноэ, влияния на рост и увеличение массы тела у глубоконедоношенных детей, а результаты их крайне противоречивы (Shortland e.a., 1998; O'Donnell e.a., 2002; Pande e.a., 2005). Учитывая все вышесказанное, определены цель и задачи исследования. Цель исследования: повышение эффективности лечения недоношенных детей с респираторным дистресс-синдромом на основе коррекции дефицита карнитина. Задачи: 1. Определить содержание общего, свободного и ацилканитинов в крови у «условно здоровых» недоношенных детей с учетом гестационного возраста, массы тела, степени зрелости. 2. Исследовать содержание общего, свободного и ацилканитинов в крови у недоношенных детей с респираторным дистресс-синдромом в зависимости от тяжести, наличия осложнения (пневмонии) и периода заболевания. 3. Исследовать активность ферментов лимфоцитов периферической крови (лактатадегидрогеназы, сукцинатдегидрогеназы, α- глицерофосфатдегидрогеназы) у «условно здоровых» недоношенных детей и детей с респираторным дистресс-синдромом. 4. Сопоставить уровень общего, свободного и ацилкарнитинов в крови у недоношенных детей с респираторным дистресс-синдромом с показателями лактата, пирувата и активностью ферментов биоэнергетики лимфоцитов периферической крови. 5. Провести анализ эффективности применения препарата L-карнитина у недоношенных новорожденных детей с осложненным течением РДС. 5 Научная новизна. В результате проведенных исследований получены новые научные данные, касающиеся содержания карнитина (общего и свободного) и ацилкарнитинов в крови у «условно здоровых» недоношенных детей в неонатальном периоде. Установлено, что содержание общего и свободного карнитина в крови у «условно здоровых» недоношенных детей определяется гестационным возрастом и массой тела при рождении, постнатальным возрастом со 2-ой недели жизни, когда устанавливается энтеральное питание с достаточным калоражем, а также наличием осложненного течения беременности у матери в виде гестоза. Выявлено, что при респираторном дистресс-синдроме у недоношенных детей ухудшается обеспеченность карнитином и у каждого второго ребенка наблюдается увеличивается дефицит при карнитина, осложнении частота встречаемости которого респираторного дистресс-синдрома респираторного дистресс-синдрома, бактериальной пневмонией. Установлено, что течение осложненного пневмонией, сопровождается выраженным лактатацидозом в сочетании с гипоксемией и нарушением биоэнергетических процессов на уровне клетки в виде диссоциации активности клеточных дегидрогеназ (лактатдегидрогеназы, сукцинатдегидрогеназы, альфа- глицерофосфатдегидрогеназы) лимфоцитов крови. периферической Зависимости между уровнями карнитина в крови и активностью изучаемых ферментов не выявлено. Научно обоснована эффективность применения препарата на основе Lкарнитина (Элькар) в комплексном лечении детей с респираторным дистресссиндромом, неосложненным и осложненным пневмонией. 6 Практическая значимость. Предложены нормативные показатели общего и свободного карнитина в крови у «условно здоровых» недоношенных детей в неонатальном периоде, которые могут быть использованы для выявления дефицита карнитина. Установлено, что у каждого второго ребенка при респираторном дистресс-синдроме наблюдается дефицит карнитина со снижением содержания общего и свободного карнитина более чем на одно стандартное отклонение от показателей «условно здоровых» недоношенных, преимущественно у детей с тяжелой формой респираторного дистресс-синдрома, нуждающихся в искусственной вентиляции легких более 5 дней, при развитии на фоне респираторного дистресс-синдрома пневмонии и использовании парентерального питания. Установлено, что введение препарата на основе L-карнитина (Элькар) в суточной дозе 100мг/кг массы тела в течение 25 дней в комплексном лечении неосложеннного и осложненного пневмонией РДС позволяет ликвидировать дефицит карнитина и ускорить выздоровление ребенка (сократить длительность течения заболевания, оксигенотерапии, антибиотикотерапии, добиться более ранней положительной прибавки массы тела, сократить длительность пребывания в стационаре) по сравнению с детьми, не получавшими препарат. Работа выполнена в соответствии с планом научной работы в отделении физиологии и патологии новорожденных (руководители – д.м.н., профессор Г.М. Дементьева, д.м.н., профессор В.С. Сухоруков) ФГУ МНИИ педиатрии и детской хирургии Росмедтехнологий (директор института – д.м.н., профессор А.Д. Царегородцев). Апробация и внедрение результатов работы. Апробация диссертации была проведена на совместном методическом совещании отделения физиологии и патологии новорожденных, научноисследовательской лаборатории общей патологии и отдела коррекции развития детей раннего возраста ФГУ МНИИ педиатрии и детской хирургии Росмедтехнологий. 7 Материалы и основные положения работы доложены и обсуждены на VI Российском конгрессе «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии» (Москва, 2007). По материалам диссертации опубликовано 3 работы в отечественной печати, в том числе 1 в центральной печати. Внедрение полученных результатов в практику. Результаты исследования и основные рекомендации апробированы и внедрены в клиническую практику детских отделений Городской клинической больницы № 13 Департамента здравоохранения г. Москвы. Полученные результаты могут быть использованы в отделениях выхаживания недоношенных детей. Структура и объем работы. Диссертация изложена на 125 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной материалам и методам исследования, 3-х глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и практических рекомендаций. Список литературы включает 195 источников, в том числе 64 отечественных и 131 зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 38 таблицами и 6 рисунками. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Характеристика обследованных детей и методы исследования Для решения недоношенных поставленных новорожденных задач детей, проведено находившихся обследование на лечении 100 и выхаживании в отделении реанимации и интенсивной терапии, в детских отделениях Городской клинической больницы № 13 Департамента здравоохранения г. Москвы (главный врач – заслуженный врач РФ Л.С.Аронов, зам.гл. врача по детству – М.И.Фролова), являющихся клинической базой ФГУ МНИИ педиатрии и детской хирургии Росмедтехнологий. С учетом поставленных задач дети были разделены на группы: 1-ая, недоношенные дети с РДС, получавшие в комплексном лечении препарат Lкарнитина (20% водный раствор Элькара) (n=40) и 2 –аналогичные дети, не получавшие L-карнитин (n=40). Критериями включения детей в исследование 8 были: 1. Гестационный возраст до 37 недель, Респираторный дистресс-синдром, масса тела до 2500г. искусственная вентиляция 2. легких. Критерии исключения: 1. Наличие тяжелых и множественных врожденных пороков развития, наследственной патологии. 2. Внутрижелудочковые кровоизлияния III, IV степени; отек мозга, перивентрикулярная лейкомаляция тяжелой степени. 3 группа (сравнения), включала 20 «условно здоровых» недоношенных детей, т.е новорожденных, у которых основным патологическим состоянием была недоношенность. Дети родились с массой тела при рождении от 1540 до 2500 г (средняя масса тела 2135,08±77,82 г, длина тела 44,24±0,43 см, окружность головы 31,40±0,39, окружность груди 29,41±0,41см) и гестационным возрастом от 30 до 37 недель (средний гестационный возраст – 33,88±0,31 недель). По гестационному возрасту и массе тела при рождении группы детей с респираторным дистресс-синдромом и условно здоровые дети были репрезентативны. Дети с респираторным дистресс-синдромом родились у женщин со значительно отягощенным соматическим, акушерско-гинекологическим анамнезом, осложненным течением беременности и родов. Обращает на себя внимание высокая частота у матерей заболеваний почек (27,6%), эндокринных заболеваний (12%), бронхиальной астмы, бронхита (12%), миопии (14,5%). У большинства матерей был существенно отягощен акушерско-гинекологический анамнез в виде наличия частых медицинских абортов (64%), предшествующих выкидышей (17%), неразвившейся и внематочной беременности (6,5%), хронических гинекологических заболеваний у 7,36% женщин (эрозия шейки матки, кольпит, хронический аднексит). В большинстве случаев беременность протекала с осложнениями: неоднократной угрозой прерывания (87%), токсикозом в 1-й половине беременности (41%), гестозом (42%), анемией (28%). Осложнения в родах наблюдались у 58% матерей (быстрые роды, дородовое излитие околоплодных вод, отслойка плаценты и кровотечение в 9 родах). Различий по частоте встречаемости неблагоприятных факторов между выделенными двумя группами не было. У матерей «условно здоровых» детей степень отягощенности соматического и акушерско-гинекологического анамнеза была менее высокой по сравнению с матерями детей с респираторным дистресс-синдромом. Таким образом, значительная отягощенность анамнеза матерей, течения беременности и родов обусловили преждевременное рождение детей и нарушение состояния их при рождении. Состояние большинства новорожденных расценивалось как тяжелое. У всех детей при рождении наблюдалась дыхательная недостаточность, которая была обусловлена РДС. Всем детям проводились реанимационные мероприятия, в том числе ИВЛ, которые у 31 (38 %) ребенка проводилась с первых минут жизни, а у 49 (62 %) – с первых суток жизни. У 68 детей РДС был тяжелой формы, у 12 детей средней тяжести. У всех детей наряду с РДС было диагностировано постгипоксическое поражение ЦНС в виде церебральной ишемии 1-2 степени, у 8 детей – внутрижелудочковые кровоизлияния 1-2 степени, у 52 детей встречалась коньюгационная желтуха и внутриутробная гипотрофия у 17 детей. У 72 детей на 5-10 день жизни на фоне РДС была диагностирована бактериальная пневмония, на основании клинико-рентгенологических данных. У 66 детей пневмония была тяжелой формы, у 6 средней тяжести в соответствии с классификацией К.А. Сотниковой (1975). Клиническое наблюдение и специальное исследование недоношенных детей 1 и 2 группы осуществлялось с момента снятия с аппарата ИВЛ и на протяжении всего периода нахождения в отделении до выписки из стационара. У «условно здоровых» детей клиническое наблюдение осуществлялось с момента поступления в отделение и до выписки домой. 10 Методы исследования. Для решения поставленных задач были использованы следующие методы: А. Общеклинические Анализ соматического и акушерско-гинекологического анамнеза матерей, течения у них беременности, родов и состояния ребенка при рождении. Клиническое обследование больных новорожденных проводилось с использованием функциональных и лабораторных методов в динамике заболевания (рентгенографии, общих анализов крови и мочи, КОС крови, и биохимических исследований (билирубин и фракции, СРБ, электролиты, и т.д.), УЗИ головного мозга, сердца и внутренних органов. В остром периоде осуществлялся мониторинг за состоянием частоты дыхания и сердечных сокращений, артериального давления и насыщения крови кислородом (SaO2). Б. Специальные методы исследования. 1) Определение содержания в периферической крови общего, свободного и ацилкарнитинов проводилось методом тандемной масс-спектрометрии в лаборатории наследственных болезней обмена веществ Медико- Генетического Научного центра (Зав. лабораторией к.м.н. Захарова Е.Ю.) 2) Определение уровня карнитина в сыворотке крови проводилось энзиматическим методом с использованием наборов для определения карнитина фирмы Roche (Германия). 3) Активность ферментов сукцинатдегидрогеназы (СДГ), альфаглицерофосфатдегидрогеназы (α-ГФДГ) и лактатдегидрогеназы (ЛДГ) исследовали в лимфоцитах периферической крови количественным цитохимическим методом (Пирса в модификации Р.П.Нарциссова 1986 по реакции с нитрофиолетовым тетразолием (гранулы/клетка). 4) Исследование уровня лактата и пирувата в крови (ммоль/л) проводилось энзиматическим методом Rollinghoff (1967). 11 В качестве контрольных использовались параметры исследуемых ферментов и лактата, полученных нами у 20 «условно здоровых» недоношенных детей. Г. Методы статистической обработки полученных данных Статистическая обработка данных выполнена с использованием пакета прикладных программ Biostat, Ver.3.03. Определяли средние величины (М), ошибки средней (m). Использовался корреляционный анализ с помощью программы BioStat. Сравнение показателей в исследуемых группах между собой и с нормативными показателями проводилось по критериям Стьюдента (t- критерий) и Пирсона (χ²-критерий). Д. Дизайн исследования. С учетом поставленных задач в работе проводилось исследование исходных параметров (карнитин и его фракции в крови, карнитин в сыворотке крови, активность ферментов (лактатдегидрогеназа, лимфоцитов периферической сукцинатдегидрогеназа, крови альфа- глицерофосфатдегидрогеназа). Клиническое наблюдение и специальное исследование недоношенных детей 1 и 2 группы с момента снятия их с аппарата ИВЛ в возрасте в среднем с 7,2±0,50 суток. С 8-10 дня жизни дети 1-й группы получали в комплексном лечении 20% раствор левокарнитина – Элькар в дозе 100мг/кг в сутки в 2 приема. Дети 2-й группы находились на аналогичном комплексном лечении, включая оксигенотерапию (кислородная палатка с 60% кислородом, в дальнейшем с 30% кислородом), антибиотики, инфузионную терапию, иммунозаместительную терапию. Все дети находились на сочетании парентерального питания с энтеральным (грудное молоко или адаптированную смесь Фрисопре) в среднем до 16,23±0,44 дня жизни. Курс применения Элькара составил 25 дней. После завершения курса Элькара проводились специальные исследования в обеих группах. Клиническое наблюдение за детьми осуществлялось на протяжении всего времени нахождения их в стационаре. 12 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ В результате проведенных исследований было определено содержание общего, свободного карнитина и ацилкарнитинов в цельной крови и общего карнитина в сыворотке крови. Полученные нами данные изучаемых показателей согласуются с данными литературы у недоношенных (M.Miyuki, et al., 2002), в то же время по сравнению с здоровыми доношенными детьми (Meyburg J, et al., 2003) показатели общего и свободного карнитина у обследованных нами недоношенных детей имели тенденцию к более низким значениям, но достоверно не различались (табл 1). В исследованиях D.Penn et al, (1981, 198); J.P.Shenai, P.R.Borum, (1984) было обнаружено не только низкое содержание карнитина в пуповинной крови у недоношенных по сравнению со здоровыми доношенными, но и в тканях, степень которого зависела от гестационного возраста у недоношенных. Таблица 1 Содержание общего, свободного карнитина и ацилкарнитинов (мкмоль/л) в крови у «условно здоровых» недоношенных детей в сравнении с доношенными (М±m) Показатели Общий карнитин «Условно здоровые» Доношенные недоношенные новорожденные* 32,27±4,02 51,5±14,4 0,155 Ацилкарнитины 4,47±0,77 19,1±4,8 0,004 31,6±10,2 0,400 Свободный карнитин 27,80±3,25 р *- по данным Meyburg J, et al., 2003 Нами выявлено, что содержание общего карнитина было наиболее низким у детей, у матерей которых наблюдался гестоз во время беременности. Установлено, что содержание общего и свободного карнитина зависело от гестационного возраста (r = 0,43 и r = 0,35, соответственно) и массы тела при рождении (r = 0,43). В то же время исследования показали, что уровень общего карнитина в крови не зависел от постнатального возраста в первые 7 дней жизни, и слабая зависимость (r = 0,35), появлялась только на 2-ой неделе 13 жизни. Это совпадало с увеличением объема питания и достижением долженствующего калоража. Анализ показал зависимость общего уровня ацилкарнитинов от наличия таких неблагоприятных факторов как угроза прерывания беременности у матери (r=0,36), что может указывать на значение внутриутробной гипоксии в повышении уровня ацилкарнитинов в крови. Среди ацилкарнитинов у «условно здоровых» недоношенных детей превалируют короткоцепочечные по сравнению с длинноцепочечными и среднецепочечными ацилкарнитинами. По данным литературы у здоровых доношенных детей соотношение между фракциями такие же (Meyburg J, et al., 2001), но абсолютные значения существенно выше. На основании этого можно косвенно судить о низком содержании соответствующих жирных кислот у недоношенных. Наиболее высокий уровень среди ацилкарнитинов обнаружен у ацетилкарнитина (С²) который в среднем составил 18,08±2,39 мкмоль/л. Таким образом, с учетом полученных нами результатов и данных литературы можно полагать, что у «условно здоровых» недоношенных новорожденных содержание карнитина в крови определяется гестационным возрастом, массой тела при рождении, наличием неблагоприятных факторов в периоде внутриутробного развития (гестоз, угроза прерывания беременности у матери) недостаточным поступлением карнитина с питанием, особенно на 1-й неделе жизни. Это может быть потенциальной патофизиологической основой при условиях, требующих высоких энергетических затрат, в частности таких как бактериальная инфекция, респираторный дистресс-синдром (Meyburg J, et al., 2001, 2003). В результате проведенных исследований было установлено, что у новорожденных с респираторным дистресс-синдромом по сравнению с «условно здоровыми» недоношенными детьми наблюдалось достоверное снижение уровня карнитина в сыворотке крови (р<0,001) и тенденция к снижению общего, свободного карнитина и ацилкарнитинов в крови (табл. 2). Таблица 2 14 Содержание общего, свободного и ацилкарнитинов (мкмоль/л) в крови (М ± m) у детей с РДС и «условно здоровых» недоношенных Показатели Дети с РДС «Условно здоровые» р дети Общий карнитин 23,03±3,23 32,27±4,02 0,08 Ацилкарнитины 3,35±0,38 4,47±0,77 0,20 Свободный карнитин 19,67±2,87 27,80±3,25 0,07 Содержание общего карнитина было снижено на 28,7%, свободного - на 29,3%, ацилкарнитинов - на 25,1%. Анализ показал, что у недоношенных детей с РДС сохраняется умеренная прямая зависимость содержания общего и свободного карнитина в крови от гестационного возраста (r=0,43 и 0,35, соответственно), а также увеличивается зависимость от массы тела при рождении, включая ацилкарнитины (r=0,68 для общего карнитина, r=0,67 – для свободного и r=0,40 – для ацилкарнитинов). Анализ показал, что у детей с РДС содержание карнитина в крови зависело от тяжести и длительности дыхательной недостаточности. Так у детей находившихся на ИВЛ более 5 дней отмечается достоверное снижение карнитинов в крови по сравнению с «условно здоровыми» детьми (табл.3). Кроме того, развитие бактериальной пневмонии на фоне РДС сопровождалось низким содержанием карнитина в крови, когда уровень общего карнитина составил – 19,56±2,06 мкмоль/л, свободного 17,27±1,99 мкмоль/л и ацилкарнитинов – 2,94±0,25 мкмоль/л (таблица 4). Таблица 3 15 Средние показатели общего, свободного карнитина и ацилкарнитинов в крови (мкмоль/л) в зависимости от длительности ИВЛ (М±m) Длительность ИВЛ Карнитин в крови Общий Ацилкарнитины Свободный 1 3-5 дней n=8 26,28±4,85 3,99±0,53 23,14±4,93 2 6-13 дней n=16 19,62±2,08 * 2,94±0,25 * 17,27±1,99 * 0,151 0,05 0,200 32,27±4,02* 4,47±0,77 27,80±3,25 0,006 0,04 0,007 р (1-2) 3 Условно здоровые дети р (2-3) *р<0,05 Таблица 4 Содержание общего, свободного карнитина и ацилкарнитинов в крови (мкмоль/л) у недоношенных с РДС, осложненном и неосложненном пневмонией в зависимости от динамики заболевания (М±m) Периоды заболевания Карнитин в крови Общий Ацилкарнитины Свободный 1. РДС 26,28±4,85 3,99±0,53 23,14±4,93 2. Острый период пневмонии 19,56±2,06* 2,94±0,25* 17,27±1,99* 0,146 0,05 0,200 33,11±2,42 2,40±0,32 30,74±2,42 0,02 0,03 0,001 32,27±0,02 4,47±0,77 р (1-2) 3. Выздоровление р (2-3) 4. «Условно здоровые» недоношенные р (2-4) 0,006 0,04 27,80±3,25 0,009 *р<0,05 Таким образом, у детей с РДС при осложнении пневмонией наблюдается достоверный дефицит карнитина. Выявлено также, что у недоношенных детей с РДС содержание общего, свободного и ацилкарнитинов в крови зависит от объема парентерального питания и чем больше был объем парентерального питания по отношению к 16 общему объему питания, тем меньше было содержание общего и свободного карнитина в крови. При объеме парентерального питания, составляющего более 50% от общего объема питания ребенка, содержание общего карнитина в основном за счет свободного карнитина было достоверно меньше (р<0,001) по сравнению с детьми, получавшими парентеральное питание менее 50% от общего объема (общий карнитин 17,48±1,36 мкмоль/л, против 37,2±1,95 мкмоль/л; р<0,001; свободный карнитин 14,6±1,24 против 32,76±2,02, мкмоль/л; р<0,001). В целом по группе у каждого второго ребенка с РДС содержание общего и свободного карнитина было снижено более чем на одно стандартное отклонение от показателей «условно здоровых» детей, что, по нашему мнению, можно рассматривать как наличие дефицита карнитина. Причем количество таких детей изменялось в зависимости от течения заболевания и составляло 25% при неосложненном РДС, увеличивалось до 62,5% при развитии на фоне РДС бактериальной пневмонии и снижалось до 12,5% в периоде восстановления. Лабораторные показатели в виде снижения карнитина сочетались у детей с такими симптомами, как мышечная гипотония, снижение двигательной активности, апноэ, котрые могут быть проявлением как самого заболевания, так и дефицита карнитина. Исследования показали, что недостаточность карнитина у детей с РДС наблюдается на фоне выраженных метаболических нарушений, на что указывало достоверное повышение уровня лактата, соотношения лактат/пируват (табл. 5) и также изменений активности ферментов лимфоцитов крови по сравнению с «условно здоровыми» недоношенными детьми. Таблица 5 17 Содержание лактата, пирувата и отношения лактат/пируват в сыворотке крови (ммоль/л) у детей с РДС и «условно здоровых» детей Показатель (ммоль/л) Лактат * 7,37+1,28 «Условно здоровые» недоношенные 1,44+0,51 20 0,004 Пируват 20 0,26+0,04 0,16+0,08 0,220 Лактат/пируват* 20 46,07+0,04 11,02+3,72 0,001 n Дети с РДС r * р<0,05 Таблица 6 Активность ферментов лимфоцитов периферической крови ЛДГ, СДГ, α-ГФДГ (гранулы/клетка) у недоношенных детей с РДС в зависимости от периода заболевания № Период заболевания 1 РДС 2 Острый период пневмонии Ферменты (гр/кл) ЛДГ СДГ α-ГФДГ 6,1±0,74 11,27±0,68 4,19±0,39 Лактат (ммоль/л) 5,0±0,74 6,11±0,72 13,89±1,5 5,02±0,9 15,25±5,2 0,99 0,44 0,66 0,07 8,17±0,75 14,6±0,77 3,62±0,26 1,58±0,68 0,06 0,69 0,168 0,01 7,85±0,35 13,52±0,65 2,45±0,35 1,18±0,48 0,214 0,09 0,02 0,01 р (1-2) 3 Выздоровление р (2-3) 4 «Условно здоровые» недоношенные р (2-4) В зависимости от течения РДС было установлено, что у детей с неосложненным РДС по сравнению со здоровыми недоношенными отмечается тенденция к снижению СДГ (11,27±0,68 гр/кл, против 13,52±0,65гр/кл, соответственно, р=0,09) и ЛДГ (6,1±0,74гр/кл, против 7,85±0,35гр/кл, соответственно, р=0,214), при достоверном повышении активности α-ГФДГ (4,19±0,39гр/кл, против 2,45±0,35гр/кл, соответственно, р=0,02), что является, по-видимому, отражением нарушения энергетического метаболизма на уровне 18 клетки в условиях гипоксемии, нарушения перфузии тканей и увеличения уровня лактата в крови у больных детей (табл.6). Таким образом, у детей с РДС, особенно осложненным пневмонией уровень общего, свободного и ацилкарнитинов снижен по сравнению с «условно здоровыми» детьми, что вероятно связано не только с недостаточным поступлением его от матери и возможного нарушения синтеза в периоде внутриутробного развития (учитывая высокую отягощенность анамнеза и осложненное течение беременности и родов), но и от усиленного потребления в условиях повышенной потребности энергии в связи с дыхательной недостаточностью и инфекцией, а также с тем, что эти дети находились преимущественно на парентеральном питании, так как известно, что растворы для парентерального питания не содержат карнитина. Учитывая наличие дефицита карнитина у недоношенных новорожденных детей с РДС как клинических, так и лабораторных мы проанализировали эффективность применения препарата на основе L-карнитина – Элькара в комплексном лечении заболевания. В 1-й группе (n=40) дети получали 20% водный раствор Элькара в среднем с 8-ых суток (8,04±0,60 суток) жизни в дозе 100 мг/кг сутки, в два приема энтерально, курсом 25 дней, в то время как дети 2-й группы (n=40) не получали данный препарат. Комплексная терапия у детей обеих групп включала: выхаживание в условиях кувеза, оксигенотерапию (в кислородной палатке или через кислородную маску), вскармливание нативным материнским молоком или адаптированными молочными смесями в сочетании с парентеральным питанием. Проводилась антибактериальная, иммунозаместительная терапия, а также коррекция нарушений гомеостаза, дыхательной и сердечно-сосудистой недостаточности, анемии, дисбактериоза. Эффективность терапии оценивали на основании клинических, биохимических и цитохимических критериев. Клиническими критериями служили: динамика дыхательных нарушений, длительность зависимости от оксигенотерапии, сроки ликвидации симптомов пневмонии, динамика массы тела, улучшение двигательной активности, 19 мышечного тонуса, физиологических рефлексов до начала курса терапии Элькаром, в динамике и после курса терапии Элькаром. Кроме того, анализировали в целом длительность антибактериальной терапии, инфузионной терапии, парентерального питания, длительность пребывания в стационаре. Биохимическими критериями были - уровень карнитина и его фракций в крови и в сыворотке крови, уровни лактата, пирувата и соотношение лактат/пируват в крови. Цитохимические параметры включали количественные показатели активности ферментов лимфоцитов периферической крови (СДГ, ЛДГ, αГФДГ). По гестационному возрасту, массе тела при рождении и постнатальному возрасту, дети 1 и 2 групп были репрезентативны. Исследования показали, что комплексная терапия с включением Элькара, применяемая в 1-ой группе, была клинически более эффективной, по сравнению с 2-ой группой, это подтверждается дыхательной достоверно более недостаточности, ранней аускультативных ликвидацией изменений симптомов в легких, воспалительных сдвигов в периферической крови, нормализацией показателей газового состава крови. Положительная динамика массы тела у детей 1-ой группы наступала раньше и среднесуточная прибавка массы тела была достоверно больше по сравнению с группой детей, не получавших Элькар (18,47±0,29 г и 14,15±0,94г, соответственно; р<0,001). Длительность течения заболевания также была достоверно короче по сравнению с детьми, не получавшими Элькар (таблица 7). Таблица 7 Сравнительная характеристика клинической эффективности терапии в 2х выделенных группах 20 Показатели 1 группа (n=40) 13,72±1,22 2 группа (n= 40) 17,11±1,02 Длительность физикальных изменений в легких, дни (M±m) * Воспалительные изменения в периферической 19 33 крови на 14 день наблюдения (% детей) * Положительная динамика массы тела (с суток 2,96±0,41 6,26±0,56 жизни) (M±m) * Улучшение двигательной активности (день 14,29±1,1 16,89±1,05 наблюдения) (M±m) ** Улучшение мышечного тонуса (день наблюдения) 14,29±1,1 16,89±1,05 (M±m)** Улучшение физиологических рефлексов (день 14,29±1,1 16,89±1,05 наблюдения) (M±m)** Длительность оксигенотерапии (кислородная 10,6±1,02 13,92±1,1 палатка) (M±m) * Длительность инфузионной терапии (M±m) * 13,12±0,52 14,92±0,69 Длительность парентерального питания (M±m) * 9,11±0,21 11,34±0,68 Длительность антибактериальной терапии, дни 15,61±0,98 18,61±0,38 (M±m) * Продолжительность пребывания в стационаре, 28,34±1,26 32,66±1,22 койко-день (M±m) * Примечание. *- достоверность различий между группами (р<0,05) **- тенденция к снижению показателя в 1-группе по сравнению с 2-ой. Положительная динамика течения заболевания к сроку окончания курса Элькара сочеталась с повышением содержания карнитина и его фракций в крови, причем у детей, получавших Элькар, выявлено достоверное повышение уровня общего и свободного карнитина и снижение ацилкарнитинов (таблица 8). Тогда как, во 2-ой группе тенденция была такой же, но изменения показателей общего и свободного карнитина были не достоверными, а содержание ацилкарнитинов в конце исследования было достоверно ниже исходного (р<0,05). Таблица 8 Показатели карнитина и его фракций в крови (мкмоль/л) до и после окончания курса лечения у детей 1 и 2 группы 21 Показатели Общий карнитин Свободный карнитин 1 группа (Элькар) До n=12 24,14±3,9 После n=12 40,06±4,0 17,48±3,33 37±3,52 Ацилкарнитины 6,66±0,57 р 2 группа р До n=12 0,009 25,51±2,8 После n=12 30,18±3,1 0,27 0,001 21,87±2,4 28,2±2,97 0,11 2 3,06±0,55 0,001 3,64±0,45 1,98±0,20 0,03 При индивидуальном анализе было выявлено, что среди детей, которые получали Элькар, не было ни одного ребенка со сниженным уровнем карнитина в крови ниже одного стандартного отклонения от показателей «условно здоровых» в периоде выздоровления, в то время как у 3-х детей из 2-й группы наблюдалось снижение его (у 2 детей) или он оставался таким же, как и в начале исследования (у 1 ребенка). Анализ показал, что у детей, не получавших Элькар, сохранялась тенденция к лактатацидозу, тогда как у детей 1 группы приближались к норме. В периоде восстановления активность ферментов лимфоцитов крови ЛДГ и ГФДГ в обеих группах не различались, однако у детей, не получавших Элькар, отмечено достоверное повышение СДГ (с 11,41±0,72 гр/кл, до 16,25±0,89 гр/кл, р<0,05), что, по-видимому, является отражением напряженности аэробных процессов на уровне клетки. Применение препарата Элькар не вызвало побочных реакций. Таким образом, у недоношенных детей с РДС, как неосложненного, так и осложненного пневмонией наблюдается дефицит карнитина, который зависит не только от гестационного возраста, массы тела при рождении, но и тяжести дыхательных нарушений, объема парентерального питания, периода и тяжести заболевания. Включение препарата Элькар в комплексное лечение оказывает положительный терапевтический эффект на течение заболевания в виде сокращения длительности заболевания и увеличения содержание общего и свободного карнитина в крови. 22 ВЫВОДЫ 1. У «условно здоровых» недоношенных детей с гестационным возрастом 3337 нед содержание общего, свободного карнитина и ацилкарнитинов в крови определяется гестационным возрастом, массой тела при рождении, постнатальным возрастом со 2-й недели жизни, а также наличием неблагоприятных факторов в периоде беременности у матери (гестоз, угроза прерывания). 2. Уровень ацилкарнитинов в крови у «условно здоровых» недоношенных новорожденных является непропорционально низким по отношению к свободному карнитину и по сравнению с доношенными детьми со снижением всех фракций, что косвенно указывает на недостаточное содержание у них жирных кислот. Среди ацилкарнитинов превалирует ацетилкарнитин (С²). 3. У недоношенных детей с респираторным дистресс-синдромом наблюдается недостаточная обеспеченность карнитином, степень выраженности которой зависит как от гестационного возраста и массы тела при рождении, так и тяжести, течения заболевания, наличия осложнения в виде пневмонии, объема парентерального питания. У каждого второго ребенка с РДС наблюдается дефицит свободного карнитина. 4. Развитие РДС и осложнение его пневмонией у недоношенных детей сопровождается выраженным лактатацидозом на фоне гипоксемии, нарушением биоэнергетических процессов на уровне клетки в виде диссоциации показателей активности клеточных дегидрогеназ, участвующих в энергообразующем процессе в виде тенденции к снижению активности компенсаторном сукцинатдегидрогеназы, увеличении лактатдегидрогеназы альфа-глицерофосфатдегидрогеназы при по сравнению с «условно здоровыми» детьми. Зависимости между уровнем карнитина в крови и активностью изучаемых ферментов не наблюдается. 5. Применение препарата L-карнитина (Элькар) в комплексном лечении недоношенных детей с респираторным дистресс-синдромом, в том числе 23 осложенным пневмонией, оказывает положительный терапевтический эффект в виде сокращения сроков купирования клинических симптомов заболевания, длительности оксигенотерапии, антибиотикотерапии, пребывания в стационаре, увеличения темпов прибавки массы тела наряду с повышением содержания общего и свободного карнитина в крови и нормализации активности дегидрогеназ лимфоцитов периферической крови по сравнению с детьми, не получавшими препарат. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ: 1. Полученные в результате работы показатели содержания общего, свободного и ацилкарнитинов в крови у недоношенных детей с гестационным возрастом 33-37 нед. могут быть использованы для оценки обеспеченности карнитином у недоношенных детей с патологией и выявления его дефицита. 2. Определены клинические факторы риска дефицита карнитина у недоношенных детей с РДС: - тяжелая форма респираторного дистресссиндрома, требующая продленной ИВЛ легких (более 5 дней), осложнение РДС пневмонией, объем парентерального питания более 50% по отношению к общему. 3. В комплексном лечении респираторного дистресс-синдрома, неосложненного и осложненного пневмонией, у недоношенных детей рекомендуется использование препаратов L-карнитина. 4. Препарат L-карнитина - Элькар 20% водный раствор рекомендуется применять у недоношенных детей в суточной дозе 100мг/кг массы тела, разделенной на 2 приема, энтерально, курсом 25 дней. 24 СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Изменение карнитинового статуса и его коррекция у недоношенных детей с респираторным дистресс-синдромом // Тезисы докладов VI Российского конгресса «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии». – Москва, 2007. – с. 123. (соавт. Клейменова Н.В., Воздвиженская Е.С., Буланова Т.Н.). 2. Признаки митохондриальной недостаточности у недоношенных детей с респираторным дистресс-синдромом и эффективность L-карнитина в комплексном лечении // Тезисы докладов ХIV Российского национального конгресса «Человек и лекарство». – Москва, 2007. – с. 680. (соавт. Дементьева Г.М., Сухоруков В.С., Клейменова Н.В., Фролова М.И., Кузнецова Л.К., Дедушкина О.И., Салмова Т.С., Воздвиженская Е.С.). 3. Особенности биосинтеза, метаболизма и функции карнитина в организме плода и новорожденного //Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2007, том 5, № 5, стр. 21-26. 25 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ: РДС - респираторный дистресс-синдром СДГ - сукцинатдегидрогеназа α-ГФДГ - альфаглицерофосфатдегидрогеназа ЛДГ - лактатдегидрогеназа ИВЛ – искусственная вентиляция легких 26
