Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Февраля 2013 в 15:27, диссертация
Цель исследования: провести комплексное исследование взаимосвязи окислительного метаболизма нейтрофилов крови и фагоцитов легких с уровнем оксида азота для выявления особенностей течения хронических обструктивных болезней легких.
Задачи исследования:
1. Определить содержание оксида азота в сыворотке крови и в бронхоальвеолярной лаважной жидкости больных хроническими обструктивными болезнями легких.
2. Выявить взаимосвязь окислительного метаболизма нейтрофилов крови и фагоцитов бронхоальвеолярной лаважной жидкости с оксидом азота при его ингибировании NG-монометил-L-аргинин у больных хроническими обструктивными болезнями легких in vitro.
2.1. Оценить окислительный метаболизм нейтрофилов крови и фагоцитов бронхоальвеолярной лаважной жидкости при хронических обтруктивных болезнях легких по степени генерации активных метаболитов кислорода.
2.2. Оценить влияние ингибитора NG-монометил-L-аргинина на исходное состояние окислительного метаболизма нейтрофилов крови и фагоцитов бронхоальвеолярной лаважной жидкости у больных хроническими обструктивными болезнями легких.
2.3. Оценить влияние ингибитора NG-монометил-L-аргинина на окислительный метаболизм при стимуляции зимозаном нейтрофилов крови и фагоцитов бронхоальвеолярной лаважной жидкости.
3. Определить содержание цитокинов: интерлейкина-1, интерлейкина-4 и интерлейкина-6 в сыворотке крови и в бронхоальвеолярной лаважной жидкости при хронических обструктивных болезнях легких.
ВВЕДЕНИЕ ………………………………….…………………….……5
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ……………….……………………12
Патогенетические аспекты хронических обструктивных болезней легких………………………………………………12
1.1. Основные патогенетические звенья хронических обструктивных болезней легких …………….…15
1.1.1. Роль фагоцитов крови и легких в патогенезе хронических обструктивных болезней легких ……..19
1.1.2. Цитокины в патогенезе воспаления при хронических обструктивных болезней легких ……………….…23
1.1.3. Роль прооксидантной и антиоксидантной системы…………….29
1.1.4. Значение оксида азота…………………………………………….35
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ………………………………44
2.1. Материалы исследования………………………………………….44
2.2. Методы исследования………………………………………………46
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.......53
3.1. Клинико-биохимические показатели крови больных хроническими обструктивными болезнями легких………53
3.2. Потенциальная биоцидная функция нейтрофилов крови и фагоцитов бронхоальвеолярной лаважной жидкости больных хроническими обструктивными болезнями легких…………………………….57
3.2.1. Спонтанный хемилюминисцентный ответ……………………...58
3.2.2. Зимозан-индуцированный хемилюминисцентный ответ………60
3.3. Влияние ингибитора L-аргинина на потенциальную биоцидную функцию нейтрофилов крови и фагоцитов БАЛ жидкости больных хроническими обструктивными болезнями легких…………………..62
3.3.1. Влияние ингибитора L-аргинина на продукцию активных метаболитов кислорода нейтрофилов крови и фагоцитов бронхоальвеолярной лаважной жидкости …………………………………………..62
3.3.2. Влияние ингибитора L-аргинина на зимозан-индуцированную продукцию активных метаболитов кислорода нейтрофилами крови и фагоцитами бронхоальвеолярной лаважной жидкости …………….66
3.4. Содержание цитокинов: интерлейкина-1, интерлейкина-4 и интерлейкина-6 в сыворотке крови и бронхоальвеолярной лаважной жидкости больных хроническими обструктивными болезнями легких…………………………………………69
3.5. Содержание оксида азота (NO) в сыворотке крови и бронхоальвеолярной лаважной жидкости больных хроническими обструктивными болезнями легких……………………………………72
3.6. Корреляционные связи между активностью окислительного метаболизма нейтрофилов крови и фагоцитов бронхоальвеолярной лаважной жидкости и содержанием оксида азота у больных хроническими обструктивными болезнями легких…………………………….80
Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ СОБСТВЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ…..86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………..98
ВЫВОДЫ……………………………………………………………….101
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ…………………………….103
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………….104
В группе БА в сочетании с ХНБ значения и-ХЛ ответа фагоцитов в среднем составили 2,99±0,47 имп/клетка/мин, что было недостоверно выше показателей в группе ХНБ. У больных БА в сочетании с ХОБ зимозановая стимуляция фагоцитов БАЛ жидкости вызывала в среднем максимальный и-ХЛ ответ (5,96±1,19 имп/клетка/мин). Однако это значение было недостоверным по сравнению с показателями у больных ХНБ за счет высокой вариабельности значений и-ХЛ ответа фагоцитов БАЛ жидкости.
Таким образом, наименьшие значения и-ХЛ ответа нейтрофилов крови были выявлены у больных ХНБ, а максимальный ответ – у больных БА в сочетании с ХОБ. Максимальный и-ХЛ ответ нейтрофилов на дополнительный стимул (зимозан) у больных БА в сочетании с ХОБ свидетельствует о высокой готовности клеток к реализации своего цитотоксического (деструктивного) потенциала. Такая же тенденция в изменениях и-ХЛ ответа отмечается у фагоцитов БАЛ жидкости больных ХОБЛ.
3.3. Влияние ингибитора L-аргинина на потенциальную биоцидную функцию нейтрофилов крови и фагоцитов БАЛ жидкости больных ХОБЛ и ХНБ
Активные метаболиты
кислорода и оксид азота
3.3.1. Влияние ингибитора L-аргинина на продукцию АМК нейтрофилами крови и фагоцитами БАЛ жидкости
В таблице 8 представлены результаты потенциальной биоцидной активности нейтрофилов крови (- NGMA) и результаты при использовании ингибитора L-аргинина (+ NGMA).
Таблица 8
Влияние ингибитора L-аргинина на ХЛ ответ нейтрофилов крови больных ХНБ и ХОБЛ (М±m)
Группы больных |
n |
Imax ХЛ ответа (имп/Нф/мин) | |
- NGMA |
+ NGMA | ||
ХНБ |
16 |
0,011±0,003 |
0,62±0,091* |
ХОБ |
13 |
0,007±0,001 |
1,20±0,47* |
БА в сочетании с ХНБ |
14 |
0,011±0,002 |
1,67±0,88* |
БА в сочетании с ХОБ |
17 |
0,013±0,003 |
1,15±0,45* |
Примечание: n – количество обследованных больных; * - Р<0,05 по сравнению с результатами потенциальной биоцидности нейтрофилов.
Как видно из таблицы 8, при использовании NGMA продукция АМК нейтрофилами крови больных ХНБ и ХОБЛ достоверно увеличивается (P<0,05).
Так, в группе больных ХНБ, продукция АМК нейтрофилами крови при культивировании с NGMA возросла в 56 раз, ХОБ – в 171 раз (!), в группе БА в сочетании с ХНБ – в 151 раз (!), а в группе БА в сочетании с ХОБ увеличение произошло в 88 раз.
На рисунке 2 представлены результаты хемилюминесцентного ответа фагоцитов БАЛ жидкости при культивировании с ингибитором L-аргинина (+NGMA) и без него (-NGMA).
Рисунок 2. Влияние ингибитора L-аргинина на ХЛ ответ фагоцитов БАЛ жидкости больных ХОБЛ (М±m);
* - Р<0,05 по сравнению с результатами ХЛ ответа без ингибитора L-аргинина.
Как видно из рисунка, при использовании NGMA продукция АМК фагоцитами БАЛ жидкости больных ХНБ, ХОБ, БА в сочетании с ХНБ и БА в сочетании с ХОБ в среднем составила 0,59±0,05, 0,65±0,13, 0,56±0,03 и 0,57±0,05 имп/клетка/мин, соответственно, что было кроме группы ХНБ, достоверно выше (P<0,05) исходных значений без ингибитора L-аргинина. Так, продукция АМК фагоцитами БАЛ жидкости больных ХНБ при культивировании с NGMA возросла в 1,84 раза, у больных ХОБ – в 9,2 раза, БА в сочетании с ХНБ – в 3,7 раза, а в группе БА в сочетании с ХОБ увеличение произошло в 2 раза.
На рисунке 3 приведены результаты сравнительного анализа данных ХЛ ответа нейтрофилов крови и фагоцитов БАЛ жидкости больных ХНБ и ХОБЛ при их культивировании с ингибитором L-аргинина NGMA.
Рисунок 3. Абсолютные значения показателей ХЛ ответа нейтрофилов крови и фагоцитов БАЛ жидкости больных ХНБ и ХОБЛ при культивировании с ингибитором L- аргинина NGMA.
Как видно из рисунка, в группе больных ХНБ показатели АМК генерирующей способности нейтрофилов крови и фагоцитов БАЛ жидкости практически были равнозначны. В то же время у больных ХОБЛ при культивировании с ингибитором L-аргинина NGMA отмечалось повышение уровня продукции АМК нейтрофилами крови по сравнению с фагоцитами БАЛ жидкости.
Таким образом, культивирование нейтрофилов крови и фагоцитов БАЛ жидкости больных ХНБ и ХОБЛ с ингибитором L-аргинина выявило значительное увеличение ими продукции АМК. При этом было показано, что у больных ХОБЛ АМК генерирующая способность нейтрофилов крови была выше, чем у фагоцитов БАЛ жидкости.
3.3.2. Влияние ингибитора L-аргинина на зимозан-индуцированную продукцию АМК нейтрофилами крови и фагоцитами БАЛ жидкости
На рисунке 4 представлены результаты зимозан-индуцированного ХЛ ответа нейтрофилов крови при их культивировании с ингибитором L-аргинина.
Рисунок 4. Влияние ингибитора NG-монометил-L-аргинина на зимозан-индуцированный ХЛ ответ нейтрофилов крови больных ХНБ и ХОБЛ.
Как видно из рисунка
4, при культивировании
В группах больных ХОБ, БА в сочетании с ХНБ и БА в сочетании с ХОБ, напротив, наблюдался недостоверный рост зимозан-индуцированного ХЛ ответа при культивировании с ингибитором L-аргинина (Рис. 4).
На рисунке 5 представлены результаты зимозан-индуцированного ХЛ ответа фагоцитов БАЛ жидкости при их культивировании с ингибитором NG-монометил-L-аргинином.
Рисунок 5. Влияние ингибитора L-аргинина на зимозан-индуцированный ХЛ ответ фагоцитов БАЛ жидкости больных ХНБ и ХОБЛ.
Как видно из рисунка,
при культивировании зимозан-
При этом, только у больных БА в сочетании с ХОБ значение данного показателя было достоверно ниже в 1,9 раза (P<0,05), по сравнению с клетками, культивированными без ингибитора L-аргинина. А результаты данного исследования у больных ХНБ и БА в сочетании с ХНБ были недостоверными, поскольку вариабельность зимозан-индуцированного ХЛ ответа фагоцитов БАЛ жидкости у этих групп была значительной.
На рисунке 6 приведены результаты сравнительного анализа данных зимозан-индуцированного ХЛ ответа нейтрофилов крови и фагоцитов БАЛ жидкости больных ХНБ и ХОБЛ при их культивировании с ингибитором NG-монометил-L-аргинином.
Рисунок 6. Абсолютные значения показателей зимозан-индуцированного ХЛ ответа нейтрофилов крови и фагоцитов БАЛ жидкости больных ХНБ и ХОБЛ при культивировании с ингибитором L-аргинина.
Как видно из рисунка, в группе больных ХНБ показатели зимозан-индуцированной продукции АМК нейтрофилами крови и фагоцитами БАЛ жидкости были практически равнозначными. В то же время у больных ХОБЛ при культивировании с ингибитором L-аргинина отмечалось повышение уровня зимозан-индуцированной продукции АМК нейтрофилами крови по сравнению с фагоцитами БАЛ жидкости. Так, в группах ХОБ, БА в сочетании с ХНБ и БА в сочетании с ХОБ зимозан-индуцированная продукция АМК нейтрофилами крови достоверно увеличивалась (P<0,05) по сравнению с зимозан-индуцированной генерацией АМК фагоцитами БАЛ жидкости, соответственно, в 4,48 раз, 3,6 и 2,74 раза. При этом, максимальные значения данного показателя наблюдались в группе больных ХОБ.
Таким образом, при культивировании зимозан-индуцированных нейтрофилов крови с ингибитором NG-монометил-L-аргинином наблюдалась тенденция увеличения ХЛ ответа у больных ХОБЛ, кроме группы больных ХНБ, тогда как ХЛ ответ фагоцитов БАЛ жидкости, напротив, снижался. Однако, изменение показателей при данном исследовании у нейтрофилов крови и фагоцитов БАЛ жидкости, обследованных групп больных не было достоверным, кроме достоверного снижения зимозан-индуцированного ХЛ ответа фагоцитов БАЛ жидкости больных БА в сочетании с ХОБ (P<0,05).
3.4. Содержание цитокинов: интерлейкина-1, интерлейкина-4 и интерлейкина-6 в сыворотке крови и БАЛ жидкости больных хроническими обструктивными болезнями легких и больных хроническим необструктивным бронхитом
Среди молекул, регулирующих функции нейтрофилов, в последнее время пристальное внимание привлекают эндогенные медиаторы – цитокины (Гарбузенко Т. С., Потапнев М. Н., 1995). При стрессе и патологических состояниях (антигенное воздействие, микробная инвазия, воспаление, повреждение тканей, развитие опухолей) расширяется количественный и качественный состав цитокинов, обладающих как местной (ауто- и паракринная), так и дистантной (гормональная в собственном смысле этого слова) регуляторной активностью.
Таким образом, с учетом вышеизложенного, было проведено исследование цитокинового профиля (интерлейкинового) в сыворотке крови и БАЛ жидкости больных ХНБ и ХОБЛ.
В таблице 9 представлены результаты исследования содержания цитокинов: ИЛ-1, ИЛ-4 и ИЛ-6 в сыворотке крови больных ХНБ и ХОБЛ.
Таблица 9
Показатели цитокинов ИЛ-1, ИЛ-4 и ИЛ-6 в сыворотке крови больных ХНБ и ХОБЛ (М±m)
Группы больных |
n |
Интерлейкины (Ед/л) | ||
ИЛ-1 |
ИЛ-4 |
ИЛ-6 | ||
Контроль |
10 |
58,4±9,41 |
3,2±0,57 |
1,7±0,3 |
ХНБ |
16 |
655,98±102,77* |
34,87±6,27* |
8,51±1,7* |
ХОБ |
13 |
440,87±74,54* |
24,45±3,67* |
9,74±1,36* |
БА в сочетании с ХНБ |
17 |
813,67±71,47* |
14,12±2,82* |
5,99±0,89* |
БА в сочетании с ХОБ |
14 |
610,24±94,57* |
4,06±0,77* |
13,29±2,66* |
Примечание: n – количество обследованных лиц; в контроле -здоровые доноры; * - Р<0,05 по сравнению с контролем.
Сравнение полученных результатов с контрольными цифрами показало, что у всех больных ХНБ и ХОБЛ содержание ИЛ-1 в сыворотке крови было значительно выше, чем в контроле. Так, у больных ХНБ, ХОБ, БА в сочетании с ХНБ и БА в сочетании с ХОБ содержание ИЛ-1 превышало контрольные показатели, соответственно, в 11,3 раза, в 7,55 раза, 13,9 раза и 10,4 раза (во всех случаях P<0,05).
Несколько иная картина
была выявлена при определении содержания
Содержание ИЛ-6 в сыворотке крови больных ХНБ, ХОБ, БА в сочетании с ХНБ и БА в сочетании с ХОБ превышало контрольные цифры, соответственно, в 5,0, 5,73, 3,5 и 7,8 раза. Все полученные результаты были достоверными (соответственно, P<0,05).
В БАЛ жидкости больных
ХНБ и ХОБЛ было определено содержание
ИЛ-6 – ключевого цитокина, регулирующего
дифференцировку В-лимфоцтов в
иммуноглобулин-секретирующие
Таблица 10
Содержание цитокина ИЛ-6 в БАЛ жидкости больных ХНБ и ХОБЛ (М±m)
Группы больных |
n |
ИЛ-6 (Ед/л) |
ХНБ |
16 |
0,06±0,01 |
ХОБ |
13 |
48,24±9,65* |
БА в сочетании с ХНБ |
17 |
0,49±0,09* |
БА в сочетании с ХОБ |
14 |
54,24±10,58* |
Примечание: n – количество обследованных больных; * - Р<0,05 по сравнению с группой ХНБ.
Как видно из таблицы 10 содержание ИЛ-6 в БАЛ жидкости больных ХНБ было минимальным, тогда как у больных БА+ХНБ, в меньшей степени, а у больных ХОБ и БА в сочетании с ХОБ значительно превышали показатели содержания данного цитокина у больных ХНБ.
Таким образом, содержание цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-4 и ИЛ-6) в сыворотке крови больных ХНБ и ХОБЛ в различной степени выраженности превышало контрольные значения. Наиболее значимое повышение в сыворотке крови обследованных больных было выявлено в содержании ИЛ-1. При анализе результатов определения ИЛ-4 в сыворотке крови было отмечено достоверное увеличение только у больных ХНБ и ХОБ. Что касается уровня содержания ИЛ-6 в сыворотке крови и в БАЛ жидкости обследованных групп больных, то его уровень достоверно был повышен у больных ХОБ и БА в сочетании с ХОБ.
3.5. Содержание оксида азота (NO) в сыворотке крови и в БАЛ жидкости больных хроническими обструктивными болезнями легких и больных хроническим необструктивным бронхитом