Уровень метаболитов оксида азота и жирорастворимых витаминов-антиоксидантов в крови у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких на разных стадиях заболевания

Целью настоящего исслеДования явилось изучение соДержания метаболитов оксиДа азота и жирорастворимых витаминов- антиоксиДантов баланса в крови при ХОБЛ на разных стаДиях развития патологического процесса. Полученные результаты свиДетельствуют о снижении уровня проДуктов метаболизма NO-раДикала и соДержания жирорастворимых антиоксиДантов (α- токоферола, β-каротина и ретинола) в крови у пациентов с ХОБЛ в Динамике прогрессирования заболевания.

Введение. В последние годы интенсивно исследуется роль оксида азота (NO) в патогенезе болезней легких [15]. В результате было показано NO-зависимое бронхо- и вазодилатирующее действие [6]. Высокий уровень генерации NО модулирует развитие воспалительной реакции, влияет на секреторную и метаболическую активность макрофагов и способен снижать синтез лейкотриенов, за счет возможности ингибирования 5- липооксигенз и НАДФН-оксигеназ [13]. Вместе с тем, некоторые исследователи отмечают, что при патологии легких, напротив, наблюдается снижение синтеза NО и нарушение эндотелий зависимой регуляции сосудистого тонуса, что может быть связано с разной фазой воспаления или различиями в степени тяжести заболевания [8]. В тоже время известно, что развитие окислительного стресса при ХОБЛ сочетается с усилением продукции NO в результате активации iNOS [7, 12]. С другой стороны одним из механизмов регуляции активность NOS в организме являются жирорастворимые антиоксиданты [11]. Показано, что мощными модулятором активности NOS является витамин Е [14]. Причем эффект ү-токоферола выше, чем a- токоферола [5]. Закономерно возникает вопрос о состоянии активности NO системы и уровне жирорастворимых антиоксидантов в организме при ХОБЛ. Поэтому целью настоящего исследования явилось изучение уровня продуктов метаболизма NO и содержания жирорастворимых антиоксидантов в крови при ХОБЛ на разных стадиях развития патологического процесса.

Материал и методы исследования.

В соответствии с поставленной целью исследования было обследовано 217 пациентов с ХОБЛ, среди которых было 159 мужчин и 58 женщин в возрасте от 40 до 74 лет (56,7 ± 2,31 лет). Длительность ХОБЛ составляло от 3 до 32 лет. Наличие и степень тяжести ХОБЛ устанавливались в соответствии с критериями GOLD [9] и второго издания Федеральной программы по ХОБЛ [4]. Стадия I (легкое течение) отмечалось у 32 пациентов, стадия II (среднетяжелое течение) – у 139 пациентов и стадия III-IV (тяжелое и крайне тяжелое течение) – у 46 пациентов.

Все исследования выполнялись в соответствии с Хельсинской декларацией Всемирной ассоциации «Этические принципы научных и медицинских исследований с участием человека» и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденными Приказом Минздрава РФ от 19.06.2003 г., № 266.

Определение продуктов метаболизма оксида азота (NOx) в сыворотке крови проводили реакцией Griess [10] после восстановления нитритов до нитратов активированными медью гранулами кадмия, с последующим спектрофотометрическим исследованием. Уровень NOx определяли путем суммирования концентраций нитратов и нитритов. Содержание жирорастворимых антиоксидинтов (ß-каротин, ретинол, a-токоферол) исследовались в сыворотке крови методом высокоэффективной жидкостной хроматографии [2]. Результаты исследований статистически обрабатывали, вычисляя среднюю арифметическую величину (М), ошибку репрезентативности средней величины (m) и уровень значимости различий средних величин (р) на основании t-критерия Стьюдента с поправкой Бонферони для уровня достоверности 95 % (p < 0,05).

Результаты исследования и обсуждение.

При исследовании особенностей содержания NOx у пациентов с различной стадией течения ХОБЛ были установлены отличия в динамике оксида азота в зависимости от стадии заболевания (Таблица 1). Так, уровень NOx в сыворотке крови на начальных стадиях (I) заболевания являлся наиболее высоким в отличие от II и IIIIV стадии ХОБЛ. Сравнение больных I и II стадии ХОБЛ выявило снижение содержания NOx в сыворотке крови в 1,37 раза, а сравнение больных I и III-IV стадии – в 1,72 раза (p < 0,05).

Таблица 1 - Содержание NОx и жирорастворимых антиоксидантов в сыворотке крови у пациентов ХОБЛ с различной стадией заболевания (M ± m)

При оценке концентраций жирорастворимых антиоксидантов в крови на разных стадиях ХОБЛ было обнаружено, что их содержание на начальных стадиях заболевания являлся наиболее высоким в отличие от поздних стадий (табл.). Так, сравнение больных I и II стадии

ХОБЛ выявило снижение содержания a-токоферола в сыворотке крови в 1,27 раза, а сравнение больных I и III-IV стадии - в 1,38 раза (p < 0,05). Аналогичная закономерность наблюдалась и при анализе изменения содержания каротина и ретинола в крови при прогрессировании ХОБЛ.

Примечание: * - p<0,05 по сравнению с I стадией заболевания

Заключение.

Таким образом, результаты определения уровня оксида азота в сыворотке крови пациентов с ХОБЛ выявили достоверное снижение его уровня. Это может быть обусловлено тем, что воспалительный процесс сопровождается активацией свободнорадикальных реакций, в результате которых происходит избыточная генерация пероксинитрита (ОNОО-) и нарушение нитроксидергических процессов. Возможно, это также обусловлено уменьшением образования NО по окислительному пути метаболизма аргинина [3]. Следовательно, можно предположить, что снижение уровня NОx в крови у пациентов с различной стадией течения заболевания может свидетельствовать о степени тяжести окислительного стресса при ХОБЛ. Причем известно, что окислительный стресс характеризуется истощением потенциала антиоксидантной защиты [1]. Обнаруженное уменьшение содержания жирорастворимых антиоксидантов (a-токоферола, каротина и ретинола) в крови у пациентов с различной стадией течения ХОБЛ является тому подтверждением.

Полученные данные наглядно демонстрируют тот факт, что одним из важных механизмов прогрессирования ХОБЛ является окислительный стресс, характеризующийся изменением активности свободнорадикальных реакций и процессов антиоксидантного контроля. Причем возможно, что снижение уровня антиоксидантного потенциала в условиях хронического воспаления способствует повышенной изнашиваемости клеточно-тканевых структур респираторного тракта, с последующим нарушением их функции, как на уровне бронхолегочного аппарата, так и организма в целом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Зенков Н.К., Ланкин В.З., Меньщикова Е.Б. Окислительный стресс: Биохимический и патофизиологический аспекты. - М.: Наука, 2001.- 343 с
2. Микичур Н.И. Сафронов И.Д. Микрометод определения различных форм токоферола для оценки компенсаторных и патологических состояний организма // Проблемы оценки и прогнозирования функциональных состояний организма в прикладной физиологии. - Фрунзе, 1988. - C. 238-240.
3. Реутов В.П., Сорокина Е.Г. NO-синтазная и нитритредуплектазная компоненты цикла оксида азота // Биохимия. - 1998. - Том 63, № 7. - С. 1029-1040
4. Хроническая обструктивная болезнь легких. Федеральная программа/ Под ред. акад. РАМН, профессора А. Г. Чучалина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М., 2004. — 61 с.
5. Christen S. Gamma-tocopherol traps mutagenic electrophiles such as NOx and complements alpha-tocopherol // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1997. - Vol 94. - P. 3217-3222
6. Clini E., Ambrosino N. Nitric oxide and pulmonary circulation // Med Sci Monit. - 2002. - Vol 8, № 8. - P. 178-182
7. Corradi M., Pesci A., Casana R. Nitrate in exhaled breath condensate of patients with different airway diseases // Nitric Oxide. - 2003. - Vol 8, № 1. - P. 26-30
8. Dinh-Xuan, A.T., Higenbottam, T.W., Clelland, C.A. Impairment of endothelium-dependent pulmonary-artery relaxation in chronic obstructive lung disease // N. Engl. J. Med. - 1991. - Vol 324. - P. 1539-1547
9. Global Initiative for Chronic Obstructive Pulmonary Disease (GOLD). Global Strategy for the Diagnosis, Management, and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. // NHLBI/WHO Workshop Report. Publication № 2701. 2001; 100 p
10. Granger DL, Taintor RR, Boockvar KS, Hibbs JB Jr. Measurement of nitrate and nitrite in biological samples using nitrate reductase and Griess reaction // Methods Enzymol. - 1996. - Vol 268. - P. 142-151
11. Navarro A., Gomez C., Sanchez-Pino M.J. Vitamin E at high doses improves survival, neurological performance, and brain mitochondrial function in aging male mice // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. - 2005. - Vol. 289. - P. 1392-1399
12. Nevin B.J., Broadley K.J. Nitric oxide in respiratory diseases // Pharmacol Ther. - 2002. - Vol. 95, № 3. - P. 259-293
13. Ricciardolo F.L., Di Stefano A., Sabatini F., Folkerts G. Reactive nitrogen species in the respiratory tract //Eur J Pharmacol. - 2006.- Vol. 533, № 1-3. - P. 240-252
14. Sacha B., Zierler S., Lehnardt S., Weber J.R., Kerschbaum H.H. Heterogeneous effects of distinct tocopherol analogues on NO release, cell volume, and cell death in microglial cells // J Neurosci Res. - 2008. - Vol. 86, № 16. - P. 3526-3535
15. Sugiura H., Ichinose M. Nitrative stress in inflammatory lung diseases //Nitric Oxide. - 2011. - Vol. 25, № 2. - P. 138-144