Эндогенная интоксикация и воспаление: последовательность реакций и информативность маркеров

Автор: Сидельникова В.И., Черницкий А.Е., Рецкий М.И.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Проблемы, обзоры

Статья в выпуске: 2 т.50, 2015 года.

Бесплатный доступ

Согласно современной филогенетической теории патологии (В.Н. Титов, 2003, 2013), воспаление - неспецифическая биологическая реакция, обеспечивающая удаление избыточного количества высокомолекулярных макромолекул и поддержание метаболического гомеостаза - эндоэкологии. Повышение концентрации любого метаболита выше физиологического интервала представляет собой загрязнение межклеточной среды. В таких случаях включаются две неспецифические биологические реакции: экскреции - для выведения «биологического мусора» с молекулярной массой менее 70 кД и воспаления - для удаления более крупных молекул и их комплексов с помощью нейтрофилов, резидентных макрофагов, эндотелиальных клеток. Многие десятилетия содержание лейкоцитов в крови используют для оценки воспаления и интоксикации. Однако на молекулярном уровне необходима четкая дифференциация метаболитов, активирующих лейкоциты, и метаболитов, в избытке образующихся в результате активации, так как последние нарушают молекулярный гомеостаз и могут повреждать клетки и ткани. Рассматривается информативность лейкоцитарного индекса интоксикации Я.Я. Кальф-Калифа, показателей концентрации веществ низкой и средней молекулярной массы, среднемолекулярных пептидов, общего и эффективного альбумина как маркеров эндогенной интоксикации (М.Я. Малахова, 2005). Показано, что первичным агентом, активирующим нейтрофилы и некоторые звенья гуморального иммунитета, служит липополисахарид (эндотоксин) грамотрицательной микрофлоры (M.Yu. Yakovlev, 2003; O.W. McIntyre, 2011). Избыточное поступление эндотоксина возможно при патологии кишечника, печени, активации симпатоадреналовой системы, а также с кормом и воздухом. Перегрузка систем и органов элиминации эндотоксина вызывает вторичную иммунную недостаточность, которая, в свою очередь, становится причиной острых и хронических воспалительных процессов различной локализации. Предлагается рассматривать липополисахарид грамотрицательной микрофлоры в качестве первичного агента эндогенной интоксикации, а все метаболиты, образующиеся в повышенных концентрациях в результате активации сегментоядерных нейтрофилов (активные формы кислорода, окисленные белки, продукты пероксидного окисления липидов и протеолиза) - как вторичные. Такой подход позволяет выделить разные точки приложения для терапии эндогенной интоксикации. Первой может быть устранение избыточной концентрации липополисахарида в крови за счет ограничения его образования и поступления из внутренних и внешних источников, а также с помощью различных методов активного связывания и выведения эндотоксина (С.В. Смирнов с соавт., 2003; K. Battenschoen с соавт., 2010). В качестве второй рассматривается снижение концентрации вторичных метаболитов в крови и тканях.

Еще

Эндогенная интоксикация, сегментоядерные нейтрофилы, липополисахарид, воспаление, эндотоксинемия, эндоэкология, lipopolysaсcharides

Короткий адрес: https://sciup.org/142133576

IDR: 142133576   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2015.2.152rus

Список литературы Эндогенная интоксикация и воспаление: последовательность реакций и информативность маркеров

  • Титов В.Н. Филогенетическая теория патологии. Артериальная гипертония -тест нарушенного метаболизма. Биологические основы поражения органов-мишеней. Клиническая и лабораторная диагностика, 2013, 5: 27-38.
  • Титов В.Н., Крылин В.В. Стресс, белки-шапероны, нарушение биологической функции эндоэкологии и биологических реакций экскреции, воспаления и артериального давления. Клиническая и лабораторная диагностика, 2010, 5: 20-26.
  • Титов В.Н., Осипов С.Г. Атеросклероз. Роль эндогенного воспаления, белков острой фазы и жирных кислот. М., 2003.
  • Hallmann M., Ramet M., Ezekowitz R.A. Toll-like receptors as sensors of pathogens. Pediatric Research, 2001, 50: 315-321 ( ) DOI: 10.1203/00006450-200109000-00004
  • Klebanoff S.J. Oxygen metabolites from phagocytes. In: Inflammation: basic principles and clinical correlates/J.I. Gallin, R. Snyderman (eds.). Philadelphia, 1999: 721-768.
  • Fang F.C. Antimicrobial reactive oxygen and nitrogen species: concepts and controversies. Nat. Rev. Microbiol., 2004, 10: 820-832 ( ) DOI: 10.1038/nrmicro1004
  • Маянский Д.Н. Хроническое воспаление. М., 1991.
  • Boxer L.A., Coates T.D., Haak R.A. Lactoferrin deficiency associated with altered granulocyte function. N. Engl. J. Med., 1982, 7: 404-410 ( ) DOI: 10.1056/NEJM198208123070704
  • Harder J., Glaser R., Schroder J.-M. Human antimicrobial proteins effectors of innate immunity. J. Endotoxin Res., 2007, 6: 313-338 ( ) DOI: 10.1177/0968051907088275
  • Borregaard N., Cowland J.B. Granules of the human neutrophilic polymorphonuclear leukocyte. Blood, 1997, 10: 3503-3521.
  • Baggiolini M., Dewold B. Exocytosis by neutrophils. Contemp. Top. Immunobiol., 1984, 14: 221-246.
  • Condliffe A.M., Kitchen E., Chilvers E.R. Neutrophil priming: pathophysiological consequences and underlying mechanisms. Clin. Sci., 1998, 94: 461-471.
  • Габриэлян Н.И., Липатова В.И. Опыт использования показателя средних молекул в крови для диагностики нефрологических заболеваний у детей. Лабораторное дело, 1984, 3: 138-140.
  • Гаврилов В.Д., Бидула М.М., Дурманчук Д.А. Снижение эффективной концентрации альбумина как индикатор дисбаланса между накоплением и связыванием токсинов в плазме крови при эндогенной интоксикации. В сб.: Альбумин сыворотки крови в клинической медицине. М., 1998: 132-139.
  • Власов В.В. Реакция организма на внешние воздействия: общие закономерности развития и методические проблемы исследования. Иркутск, 1994: 17-18.
  • Кальф-Калиф Я.Я. О лейкоцитарном индексе интоксикации и его практическом значении. Врачебное дело, 1941, 1: 31-35.
  • Сидельникова В.И., Лифшиц В.М. Индивидуальная реактивность гранулоцитарной системы при стрессе. Физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 1992, 5: 28-32.
  • Владыка А.С., Беляков Н.А., Шугаев А.И. Диагностическое значение уровня молекул средней массы в крови при оценке тяжести эндотоксинемии. Вестник хирургии им. И.И. Грекова, 1986, 8: 126-129.
  • Великанов В.В., Василевская Е.М. Сравнительная оценка некоторых показателей крови как маркеров эндогенной интоксикации у поросят, больных гастроэнтеритом. Ученые записки УО ВГАВМ, 2013, 49(1): 23-26.
  • Малахова М.Я. Методы биохимической регистрации эндогенной интоксикации. Эфферентная терапия, 1995, 1: 61-63.
  • Гребнева О.Л., Ткачук Е.А., Чубейко В.О. Способ подсчета показателя веществ низкой и средней молекулярной массы плазмы крови. Клиническая и лабораторная диагностика, 2006, 6: 17-19.
  • Ковалевский А.Н., Нифантьев О.Е. Замечания по скрининговому методу определения молекул средней массы. Лабораторное дело, 1989, 10: 35-39.
  • Малахова М.Я., Зубаткина О.В. Методы верификации донозологических состояний организма. Эфферентная терапия, 2006, 1: 43-50.
  • Черницкий А.Е., Сидельникова В.И., Рецкий М.И. Модифицированный метод определения среднемолекулярных пептидов в биологических жидкостях. Ветеринария, 2014, 4: 56-58.
  • Миллер Ю.И., Добрецов Г.Е. Молекулярные основы флюоресцентного метода определения связывающей емкости альбумина сыворотки крови. Клиническая и лабораторная диагностика, 1994, 5: 20-22.
  • Смирнов С.В., Матвеева О.Б., Голиков П.П., Спиридонова Т.Г., Смирнов К.С., Клычникова Е.В., Николаева Н.Ю. Влияние внутривенного лазерного облучения крови на показатели эндогенной интоксикации у обожженных. Эфферентная терапия, 2003, 2: 33-37.
  • Яковлев М.Ю. Системная эндотоксинемия в физиологии и патологии человека. Автореф. докт. дис. М., 1993: 49-52.
  • Endotoxin in health and disease/H. Brade, S.M. Opal, S.N. Vogel, D.S. Morrison (eds.). NY-Basel, 1999.
  • Yakovlev M.Yu. Elements of endotoxin theory of human physiology and pathology: «systemic endotoxinemia», «endotoxin aggression» and «endotoxin insufficiency»? J. Endotoxin Res., 2000, 6(2): 120-131.
  • Yakovlev M.Yu. Elements of endotoxin theory of Human Physiology and pathology. Human Physiology, 2003, 29(4): 476-486 ( ) DOI: 10.1023/A:1024989709554
  • Khafipour E., Krause D.O., Plaizier J.C. A grain-based subacute ruminal acidosis challenge translocation of lipopolysaccharide and triggers inflammation. J. Dairy Res., 2009, 3: 1060-1070 ( ) DOI: 10.3168/jds.2008-1389
  • McIntyre C.W., Harrison L.E.A., Eldehi M.T., Jefferies H.J., Szoto O.C., John S.G., Sigrist M.K., Barton J.O., Hothi D., Korsheed S., Owen P.J., Lai K.B., Li P.K.T. Circulating endotoxinemia: a novel factor in systemic inflammation and cardiovascular disease in chronic kidney disease. Clin. J. Am. Soc. Nephrol., 2011, 6: 133-141 ( ) DOI: 10.2215/CJN.04610510
  • Klut M.E., Whalen B.A., Hogg J.C. Dynamic changes in neutrophil defenses during endotoxinemia. Infect. Immun., 2001, 69(12): 7793-7799 ( ) DOI: 10.1128/IAI.69.12.7793-7799.2001
  • Erdamar H., Türközkan N., Ekremoğlu M., Kurt Y., Yaman H. The effect of taurine on polymorphonuclear leukocyte functions in endotoxemia. Amino Acids, 2007, 4: 581-585 ( ) DOI: 10.1007/s00726-007-0543-y
  • Yagi H., Soto-Gutierrez A., Navarro-Alvarez N., Nahmias Y., Goldwasser Y., Kitagawa Y., Tilles A.W., Tompkins R.G., Parekkadan B., Yarmush M.L. Reactive bone marrow stromal cells attenuate systemic inflammation via sTNFR1. Mol. Ther., 2010, 18(10): 1857-1864 ( ) DOI: 10.1038/mt.2010.155
  • Kamp V.M., Leentjens J., Pillay J., Langreis J.D., De Kleyn S., Kox M., Netea M., Pikkers P., Koenderman L. Modulation of granulocyte kinetics by GM-CSF, IFN in a human LPS rechallenge model. J. Leukoc. Biol., 2013, 3: 513-520 ( ) DOI: 10.1189/jlb.0213066
  • Hein H., Lien E. Toll-like receptors and their function in innate and adaptive immunity. Int. Arch. Allergy Immunol., 2003, 130(3): 180-191 ( ) DOI: 10.1159/000069517
  • Dauphinee S.M., Karsan A. Lipopolysaccharide signaling in endothelial cells. Lab. Invest., 2006, 86(1): 9-22 ( ) DOI: 10.1038/labinvest.3700366
  • Khan K.N., Kitajja M., Heruki K., Fujjisita A., Sekine I., Ishimaru T., Masuzaki H. Toll-like receptors in innate immunity: role of bacterial endotoxin and toll-like receptors-4 in endometrium and endometriosis. Gynecol. Obstet. Invest., 2009, 68(1): 40-52 ( ) DOI: 10.1159/000212061
  • Лиходед В.Г., Юшук Н.Д., Яковлев М.Ю. Роль эндотоксина грамотрицательных бактерий в инфекционной и неинфекционной патологии. Архив патологии, 1996, 2: 8-13.
  • Endotoxins: structure, function and recognition/X. Wang, P. Quinn (eds.). Ser.: Subcellular Biochemistry. V. 53. Springer, 2010 ( ) DOI: 10.1007/978-90-481-9078-2
  • Яковлев М.Ю. Роль кишечной микрофлоры и недостаточности барьерной функции печени в развитии эндотоксинемии и воспаления. Казанский медицинский журнал, 1988, 5: 353-357.
  • Пермяков Н.К., Яковлев М.Ю. Патология органов пищеварения и системная эндотоксинемия. Архив патологии, 1989, 12: 74-79.
  • Anikhovskaya I.A., Oparina O.N., Yakovleva M.M., Yakovlev M.Yu. Intestinal endotoxin as an universal factor of adaptation and pathogenesis of general adaptation syndrome. Human Physiology, 2006, 32(2): 200-203 ( ) DOI: 10.1134/S0362119706020149
  • Рябченко Е.В., Бондаренко В.М. Роль кишечной бактериальной аутофлоры и ее эндотоксина в патологии человека. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии, 2007, 3: 103-111.
  • Harte A.L., Da Silva N.F., Creely S.J., McGee K.C., Billyard T., Youssef-Elabd E.M., Tripathi G., Ashour E., Abdalla M.S., Sharada H.M., Amin A.I., Burt A.D., Kumar S., Day C.P., McTernan P.G. Elevated endotoxin levels in non-alkoholic fatty liver disease. J. Inflamm. (Lond.), 2010, 1: 15-20 ( ) DOI: 10.1186/1476-9255-7-15
  • Опарина О.Н., Аниховская И.А., Девятаев А.М., Яковлева М.М. Показатели антиэндотоксинового иммунитета и концентрации липополисахарида кишечной микрофлоры в крови человека при физических нагрузках. Физиология человека, 2004, 1: 135-138.
  • Аполлонин А.В., Яковлев М.Ю., Лиходед В.Г. Эндотоксинсвязывающие системы крови. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии, 1990, 11: 100-106.
  • Яковлев М.Ю. «Эндотоксиновая агрессия» как предболезнь или универсальный фактор патогенеза заболеваний человека и животных. Успехи современной биологии, 2003, 1: 31-40.
  • Van der Meer W., Pickkers P., Scott C.S., Van der Hoeven J.G., Gunnewiek J.K. Hematological indices, inflammatory markers and neutrophil CD64 expression: comparative trends during experimental human endotoxemia. J. Endotoxin Res., 2007, 13(2): 94-100 ( ) DOI: 10.1177/0968051907079101
  • Bahador M., Cross A.S. From therapy to experimental model: a hundred years of endotoxin administration to human subjects. J. Endotoxin Res., 2007, 13(5): 251-279 ( ) DOI: 10.1177/0968051907085986
  • Trent M.S., Slead C.M., Tran A.X., Hankis J.V. Deversity of endotoxin and its impact in pathogenesis. J. Endotoxin Res., 2006, 12(4): 205-223 ( ) DOI: 10.1177/09680519060120040201
  • Энукидзе Г.Г. Интегральные показатели концентрации бактериальных липополисахаридов и антиэндотоксинового иммунитета у больных с женским бесплодием на фоне хронических воспалительных гинекологических заболеваний. Иммунология, 2007, 6: 364-368.
  • Haynes T.E., Li P., Li X., Shimotori K., Sato H., Flynn N.E., Wang J., Knabe D.A., Wu G. L-Glutamine or L-alanyl-L-glutamine prevents oxidant-or endotoxin-induced death of neonatal enterocytes. Amino Acids, 2009, 37(1): 131-142 ( ) DOI: 10.1007/s00726-009-0243-x
  • Quintão E.C., Cazita P.M. Lipid transfer proteins. Past, present and perspectives. Atherosclerosis, 2010, 209(1): 1-9 ( ) DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2009.08.002
  • Ахмадуллина Ю.А., Идрисова Г.А., Мавзютов А.П., Гильманов А.Ж. Эндотоксины и антиэндотоксиновый иммунитет у пациентов с гнойной хирургической инфекцией. Клиническая и лабораторная диагностика, 2013, 9: 122.
  • Энукидзе Г.Г., Аниховская И.А., Марычев А.А., Яковлев М.Ю. Антиэндотоксиновое направление в лечении хронического воспаления и женского бесплодия. М., 2006.
  • Olson N.C., Salzer W.L., McCall C.E. Biochemical, physiological and clinical aspects of endotoxemia. Mol. Aspects Med., 1988, 10(6): 511-629 ( ) DOI: 10.1016/0098-2997(88)90024-6
  • Liebers V., Raulf-Heimsoth M., Brüning T. Health effects due to endotoxin inhalation (review). Arch. Toxicol., 2008, 82(4): 203-210 ( ) DOI: 10.1007/s00204-008-0290-1
  • Zebeli Q., Sivaraman S., Dunn S.M., Ametaj B.N. Intermittent parenteral administration of endotoxin triggers metabolic and immunological alterations typically associated with displaced abomasum and retained placenta in periparturient dairy cows. J. Dairy Sci., 2011, 94(10): 4968-4983 ( ) DOI: 10.3168/jds.2011-4194
  • Möller W., Heimbeck I., Hofer T.P., Khadem Saba G., Neiswirth M., Frankenberger M., Ziegler-Heitbrock L. Differential inflammatory response to inhaled lipopolysaccharide targeted either to the airways or the alveoli in man. PLoS ONE, 2012, 7(4): e33505 ( ) DOI: 10.1371/journal.pone.0033505
  • Buttenschoen K., Radermacher P., Bracht H. Endotoxin elimination in sepsis: physiology and therapeutic application. Langenbecks Arch. Surg., 2010, 395(6): 597-605 ( ) DOI: 10.1007/s00423-010-0658-6
  • Gutsman T., Razquin-Olazaran L., Kowalski I., Kaconis Y., Honve J., Bartels R., Brandenburg K. New antiseptic peptides to protect against endotoxin-mediated shock. Antimicrob. Agents Chemother., 2010, 54(9): 3817-3824 ( ) DOI: 10.1128/AAC.00534-10
  • Hurley J.C. Towards clinical applications of anti-endotoxin antibodies: a re-appraisal of disconnect. Toxins (Basel), 2013, 5(12): 2589-2620 ( ) DOI: 10.3390/toxins5122589
  • Cross A.S. Anti-endotoxin vaccines: back to the future. Virulence, 2014, 5(1): 219-225 ( ) DOI: 10.4161/viru.25965
  • Zimmermann M., Busch K., Kuhn S., Zeppezauer M. Endotoxin adsorbent based on immobilized human serum albumin. Clin. Chem. Lab. Med., 1999, 37(3): 373-379 ( ) DOI: 10.1515/CCLM.1999.062
  • Гатауллин Ю.К. Антиэндотоксиновая составляющая в профилактике послеоперационной макрогематурии у детей с обструктивной уропатией. Автореф. канд. дис. М., 2012.
  • Аниховская И.А., Гитауллин Ю.К., Иванов В.Б., Хабриев Р.У., Яковлев М.Ю. Способ определения содержания бактериальных эндотоксинов с использованием ТАЛ-теста, в котором регистрацию образования полимера коагулогена производят по структуре образующихся фракталов. Пат. 2325645 (РФ) МПК G01N33/48, G01N33/579. ЗАО «КДО-Тест» (РФ). №2006141572/15. Заявл. 13.11.2006. Опубл. 27.05.2008. Бюл. №15.
  • Зинкевич О.Д., Аниховская И.А., Сафина Н.А., Крупник А.Н., Салахов И.М., Уразаев Р.А., Хабриев Р.У., Яковлев М.Ю. Способ определения активности эндотоксина (варианты). Пат. 2169367 (РФ) МПК G01N33/48, G01N33/487, G01N33/49, G01N33/579. ЗАО «Клинико-диагностическое общество». (РФ). №2000121576/14. Заявл. 16.08.2000. Опубл. 20.06.2001. Бюл. №17.
  • Бондаренко В.М., Лиходед В.Г., Яковлев М.Ю. Определение эндотоксина грамотрицательных бактерий в крови человека. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии, 2002, 2: 83-89.
  • Бокерия Л.А., Ниязматов А.А., Самсонова Н.Н., Самуилова Д.Ш. Экспресс-диагностика эндотоксина грамотрицательных бактерий у оперированных больных на сердце и сосудах. Сердечно-сосудистые заболевания (бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН), 2004, 5(11): 266.
  • Biswas S.K., Lopez-Collazo E. Endotoxin tolerance: new mechanisms, molecules and clinical significance. Trends Immunol., 2009, 30(10): 475-487 ( ) DOI: 10.1016/j.it.2009.07.009
  • Лиходед В.Г., Яковлев М.Ю., Аполлонин А.В., Козлова Н.Н., Кудрявцев А.Е., Юшук Н.Д. Способ оценки состояния антиэндотоксинового иммунитета в отношении грамотрицательных бактерий (ЛПС-ТЕСТ-ИФА). Пат. 2088936 (РФ) МПК G01N33/53. Научно-инвестиционная компания «Мечников» (РФ). №94014519/14. Заявл. 18.04.1994. Опубл. 27.08.1997. Бюл. №24.
  • Petzl W., Giinter J., Pfister T., Sauter-Lonis C., Goetze L., Von Aulock S., Hafner-Marx A., Schuberth H.-J., Seyfert H.-M., Zerbe H. Lipopolysaccharide pretreatment of the udder protects against experimental Escherichia coli mastitis. Innate Immun., 2012, 18(3): 467-477 ( ) DOI: 10.1177/1753425911422407
Еще
Статья обзорная