Нейрогуморальный и цитокиновый дисбаланс у больных функциональными заболеваниями желудочно-кишечного тракта
Автор: Родионова О.Н., Трубина Н.В., Реутова Э.Ю., Видикер Р.В., Бабаева А.Р.
Журнал: Волгоградский научно-медицинский журнал @bulletin-volgmed
Рубрика: Токсикология
Статья в выпуске: 4 (20), 2008 года.
Бесплатный доступ
У 67 больных с функциональными заболеваниями желудочно-кишечного тракта исследовано состояние нейрогуморальной системы и цитокинового звена иммунитета как факторов развития функциональной диспепсии и синдрома раздраженного кишечника.
Функциональная диспепсия, синдром раздраженного кишечника, серотонин, мелатонин, интерлейкин, цитокины
Короткий адрес: https://sciup.org/142148745
IDR: 142148745
Текст научной статьи Нейрогуморальный и цитокиновый дисбаланс у больных функциональными заболеваниями желудочно-кишечного тракта
Дискуссионность механизмов развития функциональной диспепсии (ФД) и синдрома раздраженного кишечника (СРК) послужили стимулом для детального изучения механизмов развития данной патологии и поиска новых лабораторных маркеров [7, 8]. В последнее время обсуждается возможность использования для этих целей показателей, отражающих состояние нейрогумо-ральной и иммунной регуляции пищеварительного тракта.
Отдельными авторами установлено, что нарушения синтеза мелатонина или обратного захвата серотонина могут быть ответственными за возникновение ведущих клинических и внеорганных проявлений функциональных заболеваний желудочнокишечного тракта (ФЗ ЖКТ) [1, 3, 9]. Более того, в ряде исследований показано, что лечение препаратами мелатонина уменьшает выраженность абдоминальной боли функционального генеза и способствует купированию симптомов ФЗ ЖКТ [5, 6].
Внимание ученых привлекли возможные ци-токинопосредованные механизмы развития ФД и СРК, так как именно медиаторы межклеточного взаимодействия осуществляют связь между иммунной и серотонин-мелатониновой системами [2, 4]. В исследованиях отдельных авторов у больных СРК, преимущественно с постинфекционной формой заболевания, выявлена увеличенная продукция провоспалительных цитокинов (фактор некроза опухоли-альфа [ФНО- α ], интерлейкина-1 β [ИЛ-1 β ], ИЛ-6), а исследование биоптатов слизистой оболочки толстой кишки у таких пациентов обнаружило их повышенную продукцию. Установлено снижение секреции отдельных антивоспали-тельных цитокинов (ИЛ-10, ИЛ-12) у больных СРК по сравнению со здоровыми лицами [5].
Однако в целом стройно сформулированная концепция возможных нарушений нейрогуморальной и цитокиновой систем у пациентов с ФЗ ЖКТ пока отсутствует. В связи с этим нам представлялось актуальным оценить состояние серотонин-мелатонино-вого и цитокинового статуса у больных ФД и СРК.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Обследовано 67 больных ФЗ ЖКТ, из них — 31 больной ФД (Римские критерии III, 2006) и 36 больных СРК (Римские критерии III, 2006) в возрасте от 18 до 45 лет (20 мужчин [29,9 %] и 47 женщин [70,1 %]). Средний возраст в общей группе ФЗ ЖКТ составил (26,30 ± 6,13) лет; средняя длительность заболевания — (9,6 ± 3,6) года. В контрольную группу включено 20 практически здоровых лиц, из них 9 мужчин (45 %) и 11 женщин (55 %), в возрасте от 18 до 41 года, средний возраст — (23,20 ± 4,32) года. Возрастной и гендерный состав указанных групп был вполне сопоставим.
Критериями исключения из исследования являлись: наличие органической патологии ЖКТ, симптомы «тревоги», позволяющие заподозрить органическое заболевание (немотивированная потеря массы тела; дисфагия; рвота с кровью; мелена, гематохезия; симптомы диспепсии, впервые возникшие в возрасте старше 45 лет; сопутствующий прием лекарственных средств, потенциально способных приводить к нарушению функции ЖКТ; прогрессирующее течение заболевания; лихорадка; изменения в объективном статусе (гепатомегалия, спленомегалия и т. д.), лабораторные сдвиги (кровь в кале, лейкоцитоз, анемия, ускорение СОЭ, изменения в биохимии крови и т. д.), а также наличие любых острых заболеваний или обострений хронических процессов.
Все пациенты обследованы по единой программе, включающей в себя обязательные инструментальные исследования (ЭФГДС, ультразвуковое исследование [УЗИ] органов брюшной полости и малого таза, УЗИ щитовидной железы [ЩЖ], эндоскопия толстой кишки и ирригография) и диагностический лабораторный минимум по общепринятым методикам (общий анализ крови и мочи, общий белок и белковые фракции крови, глюкоза крови, электролиты, биохимическое исследование крови — билирубин, трансаминазы, мочевина, креатинин).
Дополнительно всем участникам исследования проводилось количественное определение уровня нейротрансмиттеров и цитокинов методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА). Содержание серотонина и мелатонина в сыворотке крови определяли с помощью диагностических тест-систем Serotonin ELISA («IBL Hamburg», Германия) и Mеlatonin ELISA («IBL Hamburg», Германия). Концентрацию цитокинов в сыворотке крови (ФНО- α , ИЛ-1 β , ИЛ-6, ИЛ-8) определяли с помощью стандартных тест-систем ООО «Цитокин» (Санкт-Петербург) и ЗАО «Вектор-Бест» (п. Кольцово Новосибирской обл.). Постановку реакций проводили согласно прилагаемым к набору инструкциям с обязательным контролем стандартных позитивных и негативных сывороток, входящих в состав тест-систем. Результаты ИФА оценивали на планшетном спектрофотометре «Униплан-2000» при длине волны 405 нм с ранжированием результатов в строгом соответствии с рекомендациями, указанными в инструкции. Расчет содержания нейротрансмиттеров и цитокинов осуществлялся по калибровочной кривой, построенной по результатам фотометрирования стандартных образцов.
Для статистической обработки полученных данных использовали компьютерную программу «Microsoft Excel-статистика». Достоверность различий средних величин сравниваемых показателей оценивали по критерию Стьюдента. Различия считали достоверными при p < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Установлено, что больные ФЗ ЖКТ характеризовались изменением нейрогуморального и цито-кинового профиля по сравнению с группой контроля. Результаты количественного определения содержания нейротрансмиттеров в сыворотке крови обследованных групп представлены в табл. 1. Как следует из этих данных, уровень серотонина и мелатонина имел наибольшие значения у здоровых лиц, в то время как в общей группе больных ФЗ ЖКТ и в группах пациентов с ФД и СРК аналогичные параметры оказались пониженными по сравнению с контролем примерно в 1,6; 1,6 и 1,9 раза (серотонин) и 1,1; 1,3 и 1,6 раза (мелатонин) соответственно. Самые низкие уровни серотонина и мелатонина обнаружены в группе больных СРК.
Выявлено достоверное снижение среднего показателя сывороточного серотонина и мелатонина в общей группе ФЗ ЖКТ по сравнению с группой контроля (p < 0,05). Анализ уровня указанных нейротрансмиттеров при различных формах ФЗ ЖКТ показал, что средние значения концентрации серотонина и мелатонина у больных ФД и СРК были также достоверно ниже аналогичных показателей в контрольной группе (p < 0,05). Следует заметить, что среднее значение содержания мелатонина в сыворотке крови больных СРК, в отличие от концентрации серотонина, было достоверно ниже, чем в группе больных ФД (p < 0,05).
ТАБЛИЦА 1
Концентрация серотонина и мелатонина в сыворотке крови больных ФЗ ЖКТ, ФД, СРК и лиц контрольной группы (пг/мл)
Группы больных |
Содержание серотонина, M ± m |
Содержание мелатонина, M ± m |
Больные ФЗ ЖКТ, n = 67 |
24,7 ± 2,2* |
19,6 ± 1,2* |
Больные ФД, n = 31 |
24,6 ± 1,6* |
17,5 ± 3,1 * |
Больные СРК, n = 36 |
20,7 ± 1,9* |
14,2 ± 0,5 * |
Контрольная группа, n = 20 |
38,5 ± 2,6 |
22,1 ± 2,1 |
* достоверные различия между группами ФЗ ЖКТ, ФД, СРК и здоровыми лицами.
Результаты количественного определения концентрации исследованных цитокинов в сыворотке крови обследованных лиц представлены в табл. 2. Согласно полученным результатам, средние показатели содержания исследуемых цитокинов во всех клинических группах превышали аналогичные параметры у здоровых лиц (табл. 2). У больных ФЗ ЖКТ выявлено достоверное повышение концентрации ИЛ-1 β , ИЛ- α , ИЛ-8 и ФНО- α в общей группе больных ФЗ ЖКТ, что превышало их содержание в контрольной группе в 2,8; 2,1; 2,2 и 2,4 раза соответственно. ТАБЛИЦА 2
Содержание ИЛ-1в, ИЛ-6, ИЛ-8 и ФНО-б в сыворотке крови больных ФЗ ЖКТ, ФД, СРК и лиц контрольной группы (пг/мл)
Группы больных |
Содержание ИЛ-1β, M±m , |
Содержание ИЛ-6, M ± m |
Содержание ИЛ-8, M ± m , |
Содержание ФНО-α, M ± m |
Больные ФЗ ЖКТ, n = 67 |
68,5 ± 5,6 * |
65,0 ± 4,9 * |
67,2 ± 4,9 * |
70,0 ± 3,8 * |
Больные ФД, n = 31 |
74,3 ± 4,7 * |
75,2 ± 2,5 * |
78,3 ± 3,0 * |
79,2 ± 2,6 * |
Больные СРК, n = 36 |
81,0 ± 3,7 * |
99,3 ± 3,0 * |
85,2 ± 2,7 * |
84,1 ± 4,8 * |
Контрольная группа, n = 20 |
28,5 ± 5,6 |
22,8 ± 2,8 |
33,5 ± 1,6 |
20,6 ± 0,8 |
* достоверные различия между группами ФЗ ЖКТ, ФД, СРК и здоровыми лицами.
При анализе цитокинового статуса при различных вариантах ФЗ ЖКТ установлено, что средние значения концентрации ИЛ-1 β , ИЛ-6, ИЛ-8 и ФНО- α у больных ФД и СРК достоверно превышали аналогичные параметры в контрольной группе (p < 0,05). При этом содержание ИЛ-6, в отличие от концентрации других цитокинов, в сыворотке крови больных СРК было достоверно выше (p < 0,05), чем в группе больных ФД.
Поскольку показатели уровня серотонина и мелатонина не относятся к общепринятым лабораторным тестам, и, по данным разных авторов, указанные параметры значительно различаются, мы сочли целесообразным принять колебания уровня серотонина и мелатонина в сыворотке крови здоровых лиц за границы нормы. Исходя из средних значений содержания серотонина и ме- латонина в контрольной группе, по формуле N = M ± 5 нами были рассчитаны нормы для данных показателей, которые составили для серотонина — (38,5 ± 2,6) пг/мл, для мелатонина — (22,1 ±2,1) пг/мл. Содержание ИЛ-1р, ИЛ-6, ИЛ-8 и ФНО-а, согласно прилагаемой инструкции, в норме не должно превышать 50 пг/мл. В соответствии с этими значениями был проведен анализ частоты положительных проб в обследуемых группах.
Согласно полученным данным, у 57 (83,6 %; 20 больных ФД и 19 больных СРК) пациентов с ФЗ ЖКТ обнаружено уменьшение содержания серотонина и/ или мелатонина в сыворотке крови. Частота обнаружения сниженного содержания серотонина и мелатонина в группе ФД составила 80,6 и 74,2 % соответственно, тогда как в группе здоровых лиц она оказалось равной 5 (серотонин) и 10 % (мелатонин) (табл. 3). ТАБЛИЦА 3
Частота обнаружения сниженного содержания серото нина и мелатонина в сыворотке крови больных ФД, СРК и лиц контрольной группы
Группы больных |
Сниженный уровень серотонина |
Сниженный уровень мелатонина |
||
n |
% |
n |
% |
|
Больные ФД, n = 31 |
25 |
80,6 |
16 |
51,6 |
Больные СРК, n = 36 |
18 |
50,0 |
29 |
80,6 |
Контрольная группа, n = 20 |
1 |
5,0 |
2 |
10,0 |
Значения ниже нормы при исследовании концентрации серотонина и мелатонина в группе СРК установлены у 83,3 (серотонин) и 80,6 % (мелатонин) больных. Таким образом, по всем изучаемым нейротрансмиттерам частота снижения уровня серотонина и мелатонина в группе больных ФД и СРК оказалась выше, чем у здоровых лиц.
Частота положительных проб при исследовании цитокинового статуса как в общей группе ФЗ ЖКТ, так и у больных ФД и СРК оказалась выше по сравнению со здоровыми лицами (табл. 4).
ТАБЛИЦА 4
Частота обнаружения повышенного содержания ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8 и ФНО-α в сыворотке крови больных ФД, СРК и лиц контрольной группы
Повышенный уровень цитокинов |
Больные ФД, n = 31 |
Больные СРК, n = 36 |
Контрольная группа, n = 20 |
|
ИЛ-1β |
n, |
18 |
20 |
3 |
% |
58,1 |
56,6 |
15,0 |
|
ИЛ-6 |
n , |
20 |
18 |
1 |
% |
64,5 |
50,0 |
5,0 |
|
ИЛ-8 |
n , |
16 |
17 |
1 |
% |
51,6 |
47,2 |
5,0 |
|
ФНО- а |
n , |
20 |
20 |
1 |
% |
64,5 |
55,6 |
5,0 |
Увеличение содержания одного или нескольких цитокинов в сыворотке крови обнаружено у 50 (74,6 %) пациентов с ФЗ ЖКТ (24 больных ФД и 26 больных СРК) против 2 (10 %) человек в группе контроля. Частота обнаружения повышенного содержания ИЛ-1 в в группе ФД и СРК составила 58,1 и 46
55,6 % соответственно, тогда как в группе здоровых лиц она равнялась 15 % (3 человека). Значения выше нормы при исследовании уровня ИЛ-6 в группе больных ФД и СРК выявлены в 64,5 и 50,0 % случаев соответственно (против 5 % в группе здоровых лиц; 1 человек). В группе ФД и СРК количество больных с повышенной концентрацией ИЛ-8 оказалось равным 51,6 и 47,2 % соответственно (против 5 % в контрольной группе; 1 человек). Содержание ФНО- а у больных ФД и СРК превышало значение нормы в 64,5 и 55,6 % случаев соответственно (против 10 % у здоровых лиц; 2 человека). Что касается различий внутри контрольной группы, то установлено, что частота обнаружения повышенной концентрации ИЛ-1 в у здоровых лиц выявлась в 3 раза чаще, чем увеличенное содержание ИЛ-6, ИЛ-8 и ФНО- а .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные нами результаты исследования позволяют сделать заключение о том, что у больных ФЗ ЖКТ имеются нарушения нейрогуморальной регуляции и цитокинового статуса. Сниженный уровень серотонина и мелатонина у больных ФЗ ЖКТ демонстрирует возможное участие указанных нейротрансмиттеров в формировании клинических проявлений ФД и СРК. Обнаруженные нарушения в системе медиаторов воспаления при ФД и СРК не исключают участия иммунной системы в патогенезе ФД и СРК. Это, в свою очередь, диктует необходимость дальнейшего изучения нейрогуморальной системы и ци-токинового статуса для уточнения механизмов развития и хронизации ФЗ ЖКТ, занимающих ведущее место в структуре патологии органов пищеварения.