Оксид азота и биоцидность фагоцитов крови и легких в патогенезе хронических обструктивных болезней легких

ФБС: двусторонний диффузный катаральный выраженный /2 степени/ эндобронхит. Биохимическое исследование бронхоальвеолярнойлаважной (БАЛ) жидкости: показатели ЩФ – 12 Ед/л, ЛДГ- 30 Ед/л. Иммунологическое исследование БАЛ жидкости: уровень общего IgE в БАЛ жидкости –                          296,3 Ед/л. Цитокиновый профиль: уровень интерлейкина-6 – 0,015 Ed/L. Уровень оксида азота (NO) в БАЛ жидкости составил 2,1 мМ/ml. Показатель спонтанного ХЛ-ответа фагоцитов БАЛ жидкости составил 1,105 имп/клетка/мин, показатель зимозан-индуцированного ХЛ-ответа фагоцитов БАЛ жидкости составил 4,483 имп/клетка/мин, результат потенциальной биоцидной активности фагоцитов БАЛ жидкости при культивировании с ингибитором L-аргинина (NGMA) составил 0,826 имп/клетка/мин, показатель зимозан-индуцированного ответа фагоцитов БАЛ жидкости при культивировании с ингибитором                   L-аргинина (NGMA) составил 0,713 имп/клетка/мин.

Пикфлоуметрия: выраженные утренние провалы.

Клинический диагноз: Бронхиальная астма инфекционнозависимая, атопическая, гормонозависимая, тяжелой степени тяжести, обострение. Хронический обструктивный бронхит, катаральный, тяжелой степени тяжести, вялотекущее обострение. Эмфизема легких. Пневмосклероз. ДН II. ЛСН I ст.

Больному проведено  лечение: пульмикорт 1600 мкг/сутки, беродуал 1,5 мл х 3 р/день через небулайзер, сальбутамол 2 мг х 3 р/день, флуимуцил 600 мг в сутки, поляризующая смесь, дексаметезон 8 mg № 6, преднизолон 50 mg в/в № 2, цефазолин 1,0 х 3 р/день в/м, преднизолон 8⁰⁰ – 2 таб. (10 mg), 12⁰⁰ – 1 таб. (5 mg) микстура с алтеем 1 ст.л. х 3 р/день. Санационная ФБС, физиолечение.

После проведенной терапии  отмечалось улучшение состояния. Купировался кашель, уменьшилась отдышка, частота приступов удушья снизились до 2-3 раз в сутки. Нормализовались лабораторные показатели. Пациент выписан под диспансерное наблюдение терапевта по месту жительства с  лечебно-профилактическими рекомендациями.

 

В данном наблюдении обращает на себя внимание показатели оксида азота в сыворотке крови и БАЛ жидкости, которые достоверно ниже нормальных физиологических значений; выраженный резервный биоцидный потенциал нейтрофилов крови и фагоцитов БАЛ жидкости; повышенный уровень интерлейкина-1 в сыворотке крови. Полученные результаты можно трактовать как свидетельство массивного воспалительно-деструктивного процесса в слизистой бронхиального дерева, о сформированном дисбалансе в системе «оксиданты-антиоксиданты» и о потенцировании прогрессирования бронхиальной обструкции.

 

 

3.6. Корреляционные связи между активностью окислительного метаболизма нейтрофилов крови и фагоцитов БАЛ жидкости и содержанием оксида азота у больных хроническими обструктивными болезнями легких и больных хроническим необструктивным бронхитом

 

Для оценки взаимосвязи  между окислительно-метаболической активностью фагоцитов крови и легких и оксидом азота сыворотки крови и БАЛ жидкости были произведены расчеты коэффициента корреляции (r) между следующими значениями:

 

1. Между спонтанными  ХЛ ответами нейтрофилов крови  и фагоцитами БАЛ жидкости  больных ХНБ и ХОБЛ;

2. Между содержанием оксида азота и спонтанными ХЛ ответами нейтрофилов крови и фагоцитов БАЛ жидкости больных ХНБ и ХОБЛ;

3. Между содержанием  оксида азота и уровнем иммуноглобулинов  Е в сыворотке крови и БАЛ  жидкости больных ХНБ и ХОБЛ;

4. Между содержанием  оксида азота и параметрами ОФВ₁ у больных ХНБ и ХОБЛ.

На рисунке 9 представлены результаты корреляционного анализа  между спонтанным ХЛ ответом нейтрофилов  крови больных ХНБ и ХОБЛ.

 

Рисунок 9. Показатели коэффициента корреляции между спонтанными ХЛ ответами нейтрофилов крови и фагоцитов легких больных ХНБ и в группах больных ХОБЛ.

 

Как видно из рисунка, в целом окислительно-метаболическая  функция нейтрофилов крови и  легких имеют прямые корреляционные связи различной степени выраженности. Так, наиболее достоверные прямые связи были выявлены у больных ХНБ, БА в сочетании с ХНБ и БА в сочетании с ХОБ, тогда как у больных ХОБ эти взаимосвязи были слабыми.

На рисунке 10 представлены результаты корреляционного анализа  между содержанием оксида азота и спонтанными ХЛ ответами нейтрофилов крови и фагоцитов БАЛ жидкости больных ХНБ и различных групп больных ХОБЛ.

Рисунок 10. Показатели коэффициента корреляции между спонтанными ХЛ ответами нейтрофилов крови и фагоцитов легких и содержанием оксида азота в сыворотке крови и БАЛ жидкости больных ХНБ и различных групп больных ХОБЛ.

 

Из представленного  рисунка видно, что корреляционные связи между окислительно-метаболической функцией фагоцитирующих клеток крови  и легких при ХНБ и БА в сочетании с ХНБ были слабо выраженными, тогда как при ХОБ выявляются сильные прямые корреляционные связи, свидетельствующие о снижении и/или угнетении внутриклеточных процессов образования АМК и оксида азота.

 На рисунке 11 представлены  корреляционные связи между содержанием оксида азота и уровнем иммуноглобулина Е в сыворотке крови и БАЛ жидкости больных ХНБ и ХОБЛ.

Рисунок 11. Показатели коэффициента корреляции между содержанием оксида азота и иммуноголобулином Е в сыворотке крови и БАЛ жидкости больных ХНБ и в группах больных ХОБЛ.

 

Как видно из рисунка  корреляционные связи между содержанием  оксида азота и уровнем иммуноглобулина  Е в сыворотке крови и БАЛ  жидкости больных ХНБ и БА в сочетании с ХНБ были слабо положительными, тогда как у больных ХОБ (r = -0,45) и БА в сочетании с ХОБ (r = -0,34) – были достаточно выраженные отрицтельные связи. Эти результаты свидетельствуют о степени участия сравниваемых факторов в формировании обструкции бронхов при ХОБ и БА в сочетании с ХОБ за счет роста содержания реагинов и снижения оксида азота – ключевого бронходилятатора.

На рисунке 12 представлены корреляционные связи между содержанием  оксида азота в БАЛ жидкости и  параметрами ОФВ₁ больных ХНБ и ХОБЛ.

 Рисунок 12. Показатели коэффициента корреляции между содержанием оксида азота в БАЛ жидкости и параметрами ОФВ₁ больных ХНБ и в группах больных ХОБЛ.

 

Как видно из рисунка  корреляционные связи между содержанием  оксида азота в БАЛ жидкости и  степенью выраженности бронхиальной обструкции по показателям ОФВ₁ больных ХНБ и БА в сочетании с ХНБ были слабо положительными, тогда как у больных ХОБ (r = +0,52) и БА в сочетании с ХОБ                    (r =+0,43) – были сильные положительная связь. Эти результаты свидетельствуют о степени участия сравниваемых факторов в формировании обструкции бронхов при ХОБ и БА в сочетании с ХОБ за счет роста содержания реагинов и снижения оксида азота – ключевого бронходилятатора.

Таким образом, результаты анализа корреляционных связей представленных на рисунках 11 и 12 показали, что снижение содержания оксида азота - одного из прямых бронходилататоров в бронхоальвеолярной жидкости больных ХОБ и БА+ХОБ на фоне повышения уровня иммуноглобулина Е определяет обструкцию бронхов у данной категории больных.

 

4. Резюме

Результаты главы позволяют  понять механизмы возникновения  обратимого компонента бронхиальной обструкции у больных ХНБ и ХОБЛ. Полученные данные свидетельствуют о том, что у больных группы ХОБЛ преобладает атопический компонент воспаления на фоне снижения выработки оксида азота в периферической крови и БАЛ жидкости и повышенного содержания Ил-1 и   ИЛ-4 в сыворотке крови, и ИЛ-6 в БАЛ жидкости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ СОБСТВЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Социальная и медицинская  значимость ХОБЛ определяется не числом лиц с этим диагнозом, а ее местом в общей патологии человека. Поэтому в последние время все больше исследований направлено на изучение невыясненных аспектов в патогенезе ХОБЛ (Чучалин А.Г., 2001).

В настоящее время  особый интерес представляют процессы, протекающие в системе «оксиданты-антиоксиданты» и их взаимоотношения (Зенков Н.К. и соавт., 2001). Учитывая, что фагоцит способен продуцировать не только АМК, но и другие активные вещества, которые могут проявлять себя как прооксиданты так и антиоксиданты (оксид азота) в зависимости от микроокружения в очаге воспаления, что в свою очередь определяет неоднозначность исхода воспалительного процесса (Lancaster T., Sowden A., 2001). В научной мировой литературе последних лет накопилось достаточно много противоречивых фактов о неоднозначности поведения оксида азота при различных патологических процессах. С одной стороны, оксида азота и его соединения (пероксинитрит) обладают повреждающим эффектом, а с другой – антиоксидантным свойством: через нейтрализацию супероксиданион радикала с образованием пероксинитрита, который в свою очередь может разлагаться до образования О₂ и ОН^' радикала (MacNee W., 1997). Эти факты свидетельствуют о неоднозначности действия оксида азота и в какой-то степени в процессе различных биохимических реакций образуется порочный круг, т.е. выполняя антиоксидантные функции, оксид азота формируют соединения (пероксинитрит), которые обладают мощным деструктивным потенциалом (Зенков Н.К., 2001). 

Известно, что образование АМК при нормальном функционировании клеточных систем организма связано с обновлением мембранных структур. Однако, всегда вероятна опасность неконтролируемой «утечки» свободных радикалов и «извращении» их защитных свойств при воздействии чрезмерного количества повреждающих факторов, что может привести к необратимым изменениям молекул липидов, белков и нуклеиновых кислот различных клеток (Radomski M.W., 2001).

Наши исследования базировались на оценке потенциальной биоцидной  активности фагоцитов крови и  легких у больных ХОБЛ, а также при их индукции зимозаном. В целом исследование оксилительного метаболизма нейтрофильных гранулоцитов крови и БАЛ жидкости отражает деструктивный потенциал оцениваемых клеток (Маянский А.Н., Маянский Д.Н., 1989). Кроме того, одним из основных моментов в патогенезе ХОБЛ и других хронических бронхолегочных заболеваний является изменение поведения клеток-эффекторов и их реактивности, обусловленные наличием персистирующего очага воспаления – измененной слизистой бронхиального дерева (Сидорова Л.Д., 1998).

Таким образом, целью  нашего исследования явилось изучение взаимосвязи окислительного метаболизма нейтрофилов крови и фагоцитов легких с уровнем оксида азота и содержания цитокинов в сыворотке крови и БАЛ жидкости для прогнозирования течения воспалительного процесса при ХОБЛ.

Для проведения оценки клинического состояния пациентов и степени  выраженности воспалительного процесса, использовались клинико-биохимические исследования крови и БАЛ жидкости.

В проведенных исследованиях  было выявлено, что при поступлении в стационар во всех обследуемых группах больных - ХНБ, ХОБ, БА в сочетании с ХНБ и БА в сочетании с ХОБ - общее количество лейкоцитов крови превышало контрольное значение (группа здоровых доноров), соответственно, в 1,7, 2,0, 1,8 и 2,0 раза (во всех случаях P<0,05). Из этого видно, что в группах больных ХОБ и БА в сочетании с ХОБ отмечается более выраженный лейкоцитоз, тогда как у больных ХНБ и БА в сочетании с ХНБ выявлено менее выраженное изменение количества лейкоцитов.

Параллельно с клинико-биохимическими исследованиями крови было проведено иммуноферментное определение содержания IgE в сыворотке крови и в БАЛ жидкости больных ХНБ и ХОБЛ.

Средние значения содержания IgE в сыворотке крови у больных ХНБ и ХОБЛ были достоверно выше максимального нормативного значения. При этом наибольший процент больных с высокими значениями содержания IgE было у пациентов с ХНБ, затем - у больных ХОБ, а наименьший – у больных БА в сочетании с ХОБ. У больных ХОБЛ средние значения содержания IgE в БАЛ жидкости во всех группах было выше нормативных значений. Однако достоверное повышение было отмечено только в группе больных ХОБ.

Наиболее часто практическому  врачу приходится встречаться с  пациентами, у которых течение бронхиальной астмы перешло в позднюю фазу с присоединением инфекционного компонента. В этом состоянии число агентов, провоцирующих обструкцию бронхов, заметно увеличивается. Бронхоспазм в этом периоде могут вызывать не только специфические аллергены, но и другие раздражители бронхов. В итоге тучные клетки с их настройкой на специфический аллерген отступают на второй план, а на передний выходят легочные макрофаги (что наблюдается в группе больных БА в сочетании с ХОБ). В нашем исследовании обращает на себя внимание повышенный уровень IgE у пациентов ХНБ и ХОБ. В ранней, часто не диагностируемой фазе атопической астмы, пациенты описывают состояния похожие на приступы удушья, которые связаны со специфическими аллергенами, действующими через тучные клетки, которые под влиянием комплекса IgE+аллерген начинают выделять медиаторы (гистамин, комплекс лейкотриенов C4/D4/E4 (SRS-A), PAF, простагландины D2 и F2α), повышающие проницаемость сосудов, вызывающие отек и спазм бронхов.  На основании вышесказанного можно предположить, что в группах больных ХНБ и ХОБ развитие бронхообструктивного синдрома обусловлено преимущественно атопическим компонентом.

Учитывая, что естественным антагонистом иммуноглобулина Е  выступает иммуноглобулин А можно  предположить, что по мере усиления бронхообструктивного компонента происходит подавления выработки последнего и, следовательно, снижение защитных механизмов гуморального звена иммунной системы бронхиального дерева и преобладание альтеративных процессов в воздухоносных путях.

В настоящее время  все больший интерес вызывает оксидативный стресс как ведущий  механизм в формировании и детерминировании прогрессирования ХОБЛ. Бронхообструктивные заболевания легких, обычно сопровождающиеся хроническими воспалительными процессами, являются важнейшей патологией, в которой участие АМК достаточно важно, как это представляется на настоящий момент. Ведущую роль в развитии оксидативного стресса все чаще отводится полиморфно-ядерным лейкоцитам, их способности при стимуляции вырабатывать АМК. Процессы, активно протекающие в воспалительно-измененной слизистой бронхиального дерева, не могут не сказаться на состоянии лейкоцитарного звена.

В связи с вышесказанным, было проведено исследование по оценке потенциальной окислительно-метаболической функции фагоцитов крови и БАЛ жидкости больных ХНБ и ХОБЛ, по способности генерировать ими АМК. Определение функциональной способности фагоцитов позволило выявить их взаимосвязь с течением ХОБЛ.

Было показано, что  исходное состояние окислительно-метаболической функции нейтрофилов крови больных  ХНБ, БА в сочетании с ХНБ и БА в сочетании с ХОБ были приблизительно равными и были достоверно выше, чем у больных группы ХОБ.