Активность системной воспалительной реакции у больных хронической обструктивной болезнью легких во взаимосвязи с трофологическим статусом и абсорбционной функцией тонкой кишки
Автор: Белобородова Э.И., Акимова Л.А., Асанова А.В., Семененко Е.В., Бурковская В.А., Наумова Е.Л.
Журнал: Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины @cardiotomsk
Рубрика: Клинические исследования
Статья в выпуске: 3-1 т.24, 2009 года.
Бесплатный доступ
Представлены результаты обследования 93 больных ХОБЛ I, II, III стадий, стабильной фазы течения, отражающие внелегочные проявления реакции системного воспаления. Состояние трофологического статуса больных оценивали по результатам соматометрических методов, абсорбционную функцию тонкой кишки исследовали биохимическими методами и с применением радионуклеида, концентрацию TNF-a плазмы крови определяли методом ИФА. Результаты исследования показали, что в 44% случаев трофологический статус больных ХОБЛ соответствовал нормативным показателям, в 14% случаев определялся избыток массы тела, в 42% случаев диагностировалась трофологическая недостаточность (ТН). Тяжелая ТН, или кахексия, диагностирована в 5,4% от обследованных ХОБЛ и только в тяжелой стадии болезни. Степень развития ТН коррелировала со степенью повышения уровня TNF-a плазмы крови. Уровень TNF-a у больных ХОБЛ с кахексией в 7,8 раза превышал нормальные значения группы контроля. Установлена прямая корреляционная зависимость высокой степени между дефицитом массы тела и повышенной концентрацией TNF-a плазмы крови (r)=0,84±0,12. В среднетяжелой и тяжелой стадиях ХОБЛ установлены нарушения абсорбционной функции тонкой кишки в отношении жиров, белка, углеводов, коррелирующие с тяжестью течения ХОБЛ. Установлена прямая корреляционная зависимость между уровнем повышения TNF-a плазмы крови и повышенной экскрецией жиров (r)=0,56±0,12, альбумина (r)=0,78±0,09, обратная с экскрецией d-ксилозы (-r)=0,46±0,12 у больных ХОБЛ с ТН. Заключение. Системная воспалительная реакция при ХОБЛ приводит к развитию внелегочных проявлений - трофологической недостаточности, нарушению абсорбционной функции тонкой кишки в отношении важных нутриентов - жиров, белка, углеводов.
Хроническая обструктивная болезнь легких, туморнекротизирующий фактор-альфа, абсорбция, трофологическая недостаточность
Короткий адрес: https://sciup.org/14919076
IDR: 14919076
Текст научной статьи Активность системной воспалительной реакции у больных хронической обструктивной болезнью легких во взаимосвязи с трофологическим статусом и абсорбционной функцией тонкой кишки
E-mail: AkimovaLA@yandex.ru
АКТИВНОСТЬ СИСТЕМНОЙ ВОСПАЛИТЕЛЬНОЙ РЕАКЦИИ У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНЬЮ ЛЕГКИХ ВО ВЗАИМОСВЯЗИ
С ТРОФОЛОГИЧЕСКИМ СТАТУСОМ
И АБСОРБЦИОННОЙ ФУНКЦИЕЙ ТОНКОЙ КИШКИ
-
* Томский военно-медицинский институт;
-
* * ГОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет Росздрава, г. Томск
Известно, что существуют взаимосвязи между метаболическими расстройствами и уровнями воспалительных медиаторов при хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) [1, 2, 3]. Последние включают в себя показатели системного оксидатив-ного стресса [4, 5], активированные воспалительные клетки [6, 7, 8], повышенные плазменные концент- рации провоспалительных факторов, среди которых значимыми являются: туморнекротизирующий фактор-альфа (TNF-а) и его рецепторы (TNF-R55 и TNF-R75), интерлейкин-8, С-реактивный белок, липополисахарид-связывающий протеин, Fas и Fas-лиганды [1, 2, 3, 9, 10, 11]. Системная воспалительная реакция ХОБЛ выражена на протяжении фазы обострений и в меньшей степени в клинически стабильной фазе [11]. Проявление индикаторов системного воспаления у больных ХОБЛ стабильного течения и повышение их уровней по мере прогрессирования заболевания доказано мета-анализом W.Q. Gan и соавт. [12]. Сопоставление данных литературы позволяет предположить, что ключевую роль в патофизиологических механизмах системных эффектов ХОБЛ, в том числе метаболических расстройств, определяет TNF-а [2, 3, 13, 14]. TNF-а оказывает сильное провоспалительное и катаболическое действие, обладает антимикробной и противоопухолевой активностью [15]. TNF-а активно взаимодействует с мембранным рецептором Fas семейства, который широко представлен на клетках [16]. Механизм цитотоксического действия TNF-а подробно описан только в последние годы, и работа в этом направлении продолжается. В свою очередь, метаболические расстройства, проявляющиеся снижением массы тела, истощением мышечной и жировой тканей, скелетно-мышечной дисфункцией отягощают течение и прогноз заболевания [13, 17, 18]. По данным литературы, трофологическая недостаточность выявляется в 10-15% случаев при легкой и среднетяжелой ХОБЛ и в 50% – при тяжелом тече- нии патологии [19]. Кишечник выполняет важную роль в поддержании метаболического гомеостаза. При этом его слизистая оболочка постоянно подвергается непрерывному воздействию огромного количества провоспалительных иммуногенных стимулов, которые исходят не только от продуктов питания и микрофлоры кишечника, но и медиаторов системной воспалительной реакции. Апикальные полюса эпителия гастроинтестинального тракта плотно соединены между собой, формируя так называемые зоны замыкания – zona occludens. Это реактивные образования, проницаемость которых регулируется сигналами из просвета кишечника (продукты микроорганизмов), собственной пластинки (медиаторы тучных клеток, макрофагов, лимфоцитов) и самих эпителиоцитов [20, 21]. К стимулам, повышающим проницаемость зоны замыкания, относят: TNF-a, ИФН-y, ИЛ-4 [22], энтеропатогенные бактерии [20, 23], бактериальные токсины [24] и прочее. В свою очередь, мукозальные эпителиоциты располагают рецепторами для цитокинов, лейкоцитарных и микробных адгезинов, бактериальных токсинов и моду-линов, позволяющих улавливать сигналы, субэпителиальной и межэпителиальной тканей [25]. Интестинальный патологический процесс, обусловленный патофизиологическими механизмами ХОБЛ, неизбежно приведет к уменьшению поступления в организм питательных веществ, дисбалансу между низкоэнергетическим всасыванием и высокой востребованностью организма в энергии, развитию трофологической недостаточности.
Цель настоящего исследования – изучить характер влияния системной воспалительной реакции на состояние трофологического статуса больных хронической обструктивной болезнью легких стабильного течения и состояние абсорбционной функции тонкой кишки.
Исследования проведены у 93 больных ХОБЛ в возрасте 42-71 года (65 мужчин, 28 женщин) длительностью заболевания от 8 до 35 лет и 35 – контрольной группы практически здоровых лиц, сопоставимых по полу и возрасту с основной группой. Больные ХОБЛ составляли однородную по нозологической форме группу заболевания. При постановке диагноза ХОБЛ и рандомизации больных по группам в зависимости от стадии заболевания мы руководствовались основными положениями программы GOLD 2006 (уровень снижения объема форсированного выдоха за 1-ю секунду – ОФВ1) [26]. У 22 больных по клинико-функциональным данным диагностировалась I стадия ХОБЛ (ОФВ1/ ФЖЕЛ<70%, ОФВ1≥80% от должного) – легкое течение (I группа); у 36 больных определялась II стадия (ОФВ1/ФЖЕЛ<70%, 50%≤ОФВ1<80% от должного) – среднетяжелое течение (II группа); у 35 больных – III стадия ХОБЛ (ОФВ1/ФЖЕЛ<70%, 12
30%≤ОФВ1<50% от должного) – тяжелое течение (III группа). В исследование не включались больные IV стадии ХОБЛ – с очень тяжелым течением, больные с декомпенсацией легочного сердца (функцию правого желудочка оценивали методом ультразвуковой доплерографии), с сопутствующими заболеваниями, нарушающими процессы пищеварения и всасывания.
Клинически больные ХОБЛ находились в стабильной фазе течения болезни, не имели манифестирующих признаков энтеральной недостаточности, проявляющейся синдромом диареи, полифекалией или выраженными изменениями физических свойств фекалий. В 60% случаев при физическом обследовании органов брюшной полости определялось скопление газа в кишечнике. В группе больных тяжелой стадией ХОБЛ в 77% случаев выявлялись клинические признаки трофологической недостаточности: сухость кожи, истончение подкожно-жирового слоя, мышечное истощение разной степени, определяемое визуально по состоянию мышцы бедра и дельтовидной мыщцы плеча.
Оценка трофологического статуса больных осуществлялась соматометрическими методами – определение фактической массы тела (вес тела в кг), длины (рост в метрах). Процент отклонения фактической МТ от рекомендуемой определяли по формуле: % откл. факт. МТ = (факт.МТ/рекоменд.МТ) х 100. Оценку степени дефицита массы тела (МТ) или степени трофологической недостаточности (ТН) осуществляли по критериям: 10-20% – легкая степень; 20-30% – средняя степень; 30% и более – тяжелая степень недостаточности питания. Индекс массы тела (ИМТ) вычисляли по формуле Quetelet: ИМТ= масса тела в килограммах / рост в метрах2 (кг/м2). Интерпретацию значений ИМТ проводили по классификационным критериям для этого показателя Kaplan-Meier [27].
Абсорбционную функцию тонкой кишки в отношении жиров оценивали химическим методом Van de Kamer по суммарной величине суточных потерь жира с калом в граммах [28]. При этом обследуемые находились на стандартной диете – стол № 15, разработанной Институтом питания РАМН, содержащей 65-75 г жиров в сутки. Абсорбцию белка оценивали по тесту 131I-альбумина, принятого внутрь в дозе 10 мкКи, по суммарной величине его суточных потерь с фекалиями [29], измерения проводились до полного прекращения выделения радионуклеида с калом. Абсорбцию углеводов оценивали по тесту с d-ксилозой, пятиграммовым вариантом, по выделению ее с мочой за 5 часов после приема внутрь [30, 31].
Определение плазменной концентрации тумор-некротизирующего фактора-альфа (TNF-a) проводилось методом твердофазного иммуноферментного анализа (в пг/мл), согласно прилагаемой к набору инструкции. Регистрацию результатов анализов осу- ществляли на спектрофотометре при длине волны 450 нм, на иммуноферментном анализаторе Multi-skan (Финляндия) с последующим построением калибровочных кривых с помощью специальной компьютерной программы. Исследования проведены на тест-системе TNF-a ELISA производства Бельгии.
Статистическая обработка результатов исследования проводилась методом вариационной статистики с вычислением среднего арифметического значения М и стандартной ошибки среднего m. По каждому показателю проводилось сравнение среднего арифметического значения для изучаемых групп. Значимость различий средних арифметических ранжированных критериев оценивалась с помощью t–критерия Стьюдента. При использовании параметрических методов статистического анализа предварительно проверялась гипотеза соответствия исследуемых выборок закону нормального распределения. Для оценки статистической связи между изучаемыми показателями проводился линейный корреляционный анализ с использованием парного коэффициента корреляции Пирсона (r). Критиче- ский уровень значимости (p) при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05.
Полученные данные состояния трофологического статуса больных ХОБЛ (табл. 1) в зависимости от стадии болезни показали, что в 44% случаев он не изменен, избыток массы тела диагностирован в 14% случаев (в легкой и среднетяжелой стадиях ХОБЛ), ТН диагностирована в среднетяжелой (33% случаев) и преимущественно (77% случаев) тяжелой стадиях заболевания. Анализ данных частоты встречаемости развития различных степеней тяжести ТН у больных ХОБЛ (табл. 2) показал преимущественное распространение легкой степени ТН в среднетяжелой стадии ХОБЛ. При этом определение процента дефицита МТ представляется более ранним критерием ее диагностики в сравнении с нормальным показателем ИМТ у этих больных и может быть предупредительным сигналом об изменении состояния их трофологического статуса. В тяжелой стадии ХОБЛ в 6 раз чаще, чем в среднетяжелой,
Таблица 1
Показатели состояния трофологического статуса больных ХОБЛ в зависимости от стадии заболевания
Стадия болезни, (п)-кол-во больных |
Кол-во больных с нормальной МТ |
Кол-во больных с МТ>10% должной |
Кол-во больных с дефицитом МТ от 10% и более |
ИМТ (кг/м2) в среднем по группе (М±m) |
Р |
ИМТ (кг/м2) больных с дефицитом должной массы тела (М±m) |
Р |
I (п-22) |
12 |
10 |
0 |
26,89±0,77 |
Pi-ii <0,001 Pi-iii <0,001 |
0 |
|
II (п-36) |
21 |
3 |
12 |
23,13±0,41 |
Pii-i <0,001 Pii-iii = 0,001 |
20,49±0,34 |
Pii-iii = 0,001 Pii-ii = 0,001 |
III (п-35) |
8 |
0 |
27 |
20,08±0,39 |
Piii-i<0,001 Piii-ii= 0,001 |
18,89±0,26 |
Piii-ii = 0,001 Р 111-111 = 0,001 |
Список литературы Активность системной воспалительной реакции у больных хронической обструктивной болезнью легких во взаимосвязи с трофологическим статусом и абсорбционной функцией тонкой кишки
- Schols A.M., Buurman W.A., Staal -van den Brekel A.J. et al. Evidence for a relation between metabolic derangements and increased levels of inflammatory mediators in subgroup of patients with chronic obstructive pulmonary disease//Thorax. -1996. -Vol. 51. -P. 819824.
- Eid A.A., Ionescu A.A., Nixon L.S. et al. Inflammatory response and body composition in chronic obstructive pulmonary disease//Am. J. Respir. Crit. Care Med. -2001. -Vol. 164. -P. 1414-1418.
- Di Francia M., Barbier D., Mege J.L., Orehek J. Tumor necrosis factor -α levels and weight loss in chronic obstructive pulmonary disease//Am. J. Respir. Grit. Care Med. -1994. -Vol. 150. -P. 1453-1455.
- Rahman I., Morrison D., Donaldson K., MacNee W. Systemic oxidative stress in asthma, COPD, and smokers//Am. J. Respir. Grit. Care Med. -1996. -Vol. 154. -P. 1055-1060.
- MacNee W. Oxidative stress and lung inflammation in airways disease//Eur. J. Pharmacol. -2001. -Vol. 429. -P. 195-207.
- Burnett D., Hill S.L., Chamba A., Stockley R.A. Neutrophils from subjects with chronic obstructive lung disease show enhanced chemotaxis and extracellular proteolysis//Lancet. -1987. -Vol. 2. -P. 1043-1046.
- Jeffery P.K. Structural and inflammatory changes in COPD: a comparison with asthma//Thorax. -1998. -Vol. 53. -P. 129-136.
- Saetta M., Baraldo S., Corbino L., et al. CD8+ve cells in the lungs of smokers with chronic obstructive pulmonary disease//Am. J. Respir. Grit. Care Med. -1999. -Vol. 160. -P. 711717.
- Pinto-Plata V.M., Mullerova H., Toso J.F. et al. C -reactive protein in patients with COPD, control smokers and nonsmokers//Thorax. -1998. -Vol. 61. -P. 23-28.
- Yasuda N., Gotoh K., Minatoguchi s. et al. An increase of soluble Fas, an inhibitor of apoptosis, associated with progression of COPD//Respir. Med. -1998. -Vol. 92. -P. 993999.
- Agusti A.G.N., Noguera A., Sauleda J. et al. Systemic effects of chronic obstructive pulmonary disease//Eur. Respir. J. -2003. -Vol. 21. -№ 2. -P. 347-360.
- Gan W.Q., Man S.F., Senthilselvan A., Sin D.D. The association between chronic obstructive pulmonary disease and systemic inflammation a systematic review and a metaanalysis//Thorax. -2004. -Vol. 59. -P. 574-580.
- Agusti A.G. Systemic effects of chronic obstructive pulmonary disease//Proc. Am. Thorac. Soc. -2005. -Vol. 2. -P. 367-370.
- Wagner P.D. Possible mechanisms underlyng the development of cachexia in COPD//Eur. Respir. J. -2008. -Vol. 31. -P. 492-501.
- Barnes P.J. Mediators of chronic obstructive pulmonary disease//Pharmacol. Rev. -2004. -Vol. 56. -№ 4. -P. 515-548.
- Зубова С.Г., Окулов В.Б. Молекулярные механизмы действия фактора некроза опухолейα и трансформирующего фактора роста β в процессе ответа макрофага на активацию//Пульмонология. -2001. -№ 15. -С. 18-22.
- Schols A.M., Slangen J., Volovics L., Wouters E.F.M. Weight loss is a reversible factor in the prognosis of chronic obstructive pulmonary disease//Am. J. Respir. Crit. Care Med. -1998. -Vol. 157. -P. 1791-1797.
- Landbo C., Prescott E., Lange P. et al. Prognostic value of nutritional status in chronic obstructive pulmonary disease//Am. J. Respir. Crit. Care Med. -1999. -Vol. 160. -P. 1856-1861.
- Schols A.M. Nutrition in chronic obstructive pulmonary disease//Curr. Opin. Pulm. Med. -2000. -Vol. 6. -P. 110-115.
- Berkes J., Viswanathan V.K., Savkovic S.D., Hecht G. Intestinal epithelial responses to enteric pathogens: effects on tight junction barrier, ion transport, and inflammation//Gut. -2003. -Vol. 52. -P. 439-451.
- Perdue M.H. Mucosal immunity and inflammation. III. The mucosal antigen barrier: cross talk with mucosal cytokines//Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. -1999. -Vol. 277. -P. 1-5.
- McKay D.M., Baird A.W. Cytokine regulation of epithelial permeability and ion transport//Gut. -1999. -Vol. 44. -P. 283-289.
- Elliott S. J., O` Connell C.B., Koutsouris A.et al. A gene from the locus of enterocyte effacement that is required for enteropathogenic E. coli to increase tight-junction permeability encodes a chaperone for EspF//Infect. and Immun. -2002. -Vol. 70. -P. 2271-2277.
- Fasano A.Toxins and the gut: role in human disease//Gut. -2002. -Vol. 50. -P. 9-14.
- Fleckenstein J.M., Kopecko D.J. Breaching the mucosal barier by stealth: an emerging pathogenic mechanism for enteroadherent bacterial pathogens//J. Clin. Invest. -2001. -Vol. 107. -P. 27-30.
- Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) Global strategy for diagnosis, management, and prevention ofchronic obstructive pulmonary desease. NHLBI/WHO workshop report. Last updated 2006. www.goldcopd.org/.
- Kaplan E. and P. Meier. Nonparametric estimation from incomplete observation//J. Am. Stat. Assoc. -1958. -Vol. 53. -P. 457-481.
- Van De Kamer J.H., The Bokkel Hunink H. and Weyer H. A rapid method for the determination of fat in feces//J. Biol. Chem. -1949. -Vol. 177. -P. 347-355.
- Ишмухаметов Л.И. Радиоизотопная диагностика заболеваний органов пищеварения. -М.: Медицина, 1979. -С. 71-135.
- Roe J.H. and Rice E.W. A Photometric method for the determination of free pentoses animal fissues//Biol. Chem. -1948. -Vol. 173. -№ 2. -P. 507-512.
- Беленькая Т.Ю. Проба с d-ксилозой в оценке функции кишечника.//Ученые зап. Мед. науки, Петрозаводский ун-т. -1970. -Т. 17. -№ 5. -С. 78-81.
- Agusti A.G.N., Sauleda J., Miralles C. et al. Skeletal muscle apoptosis and weight loss in COPD//Am. J. Respir. Grit. Care Med. -2002. -Vol. 166. -P. 485-489.
- Petrache I., Otterbein L.E., Alam J., Wiegand G.W., Choi A.M. Heme oxygenase -I inhibis TNF-a -induced apoptosis in cultured fibroblasts//Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. -2000. -Vol. 278. -P. 312-319.
- Adams V., Jiang H., Yu J., et al. Apoptosis in skeletal myocytes of patients with chronic heart failure is associated with exercise intolerance//J. Am. Coll. Cardiol. -1999. -Vol. 33. -P. 959-965.
- Vescovo G., Volterrani M., Zennaro R. et al. Apoptosis in the skeletal muscle of patients with heart failure: investigation of clinical and biochemical changes//Heart. -2000. -Vol. 84. -P. 431-437.
- Gosker H.R., Wouters E.F.M., Van der Vusse G.L., Schols A.M.W.J. Skeletal muscle dysfunction in COPD and chronic heart failure: underlying mechanisms and therapy perspectives//Am. J. Clin. Nutr. -2000. -Vol. 71. -P. 1033-1047.
- Fourman L.P.R. Absorption of xylose in steatorrhea//Clin. Sc. -1948. -Vol. 4. -P. 289-294.
- Уголев А.М., Амиров Н.Ш., Файтельберг Р.О и др. Физиология всасывания. -Л.: Изд. «Наука». -1977.