Активность матриксных металлопротеиназ при различных патогенетических вариантах воспаления.
На правах рукописи
Турна Алия Абдурахмановна
АКТИВНОСТЬ МАТРИКСНЫХ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗ ПРИ
РАЗЛИЧНЫХ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИХ ВАРИАНТАХ
ВОСПАЛЕНИЯ.
03.01.04. – биохимия
14.03.10. – клиническая лабораторная диагностика
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора медицинских наук
Москва – 2010
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»
Научный консультант:
доктор медицинских наук, профессор Р.Т. Тогузов
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Д.Б. Сапрыгин доктор медицинских наук, профессор В.Б. Хватов Академик РАМН, доктор медицинских наук, профессор Л.Ф. Панченко Ведущее учреждение:
ГУ НИИ «ИНСТИТУТ ПИТАНИЯ» РАМН
Защита состоится «_24»_декабря _2010г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д. 212.203.13 при Российском Университете Дружбы народов по адресу: 117 198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.8, Медицинский факультет
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского Университета Дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул., Миклухо Маклая д.
Автореферат разослан «» _2010г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор Лукашева Е.В.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования Новейшие исследования последних лет доказывают, что система протеолиза рассматривается, как особая форма биологического контроля, занимающая центральное место в реализации многочисленных биохимических процессов [Ahrens D.,1997;
Borgono C.A.,2004;
Nishikaku A.S.,2009;
Scherer S., 2010]. Протеиназы, являющиеся основными участниками системы протеолиза, выполняют огромное количество разнообразных функций и контролируют практически все стороны биологических процессов, протекающих на молекулярном, клеточном, тканевом и органном уровнях Нарушение [Chow A.K,2007].
протеолитических механизмов сопровождается нерегулируемым расщеплением функционально важных белков, повреждением основных систем защиты организма, и формированием «гиперпротеолизом»
патологических состояний [Яровая Г.А., 2000;
Butler G.S., 2009;
Frontecilla Реакциям протеолиза принадлежит ключевая роль в Camps J.C., 2009].
регуляции внутриклеточного обмена белков, процессах транслокации внутри и вне клетки, образовании ферментов, гормонов и других биологически активных веществ [Соловьева Н.И.,1998]. Протеиназы присутствуют во всех без исключения клетках, внеклеточном матриксе и различных биологических жидкостях организма. В клетках они локализованы в эндоплазматическом ретикулуме, плазматических мембранах, митохондриях, цитоплазме, экстрацеллюлярном матриксе и т.д. [Яровая Г.А.,2001].
Согласно общепринятой классификации протеиназы, по механизму катализируемой реакции, делятся на четыре семейства: сериновые, цистеиновые (тиоловые, сульфгидрильные), аспартатные (карбоксильные), матриксные металлопротеиназы (ММП) [Rawlings N.D.,1997;
Barrett A.J.,1997]. К настоящему времени известно 28 представителей семейства ММП, для условного обозначения, которых даются числовые названия, начиная от ММП-1 и до ММП-28 [Creemers E.J.,2001;
Laurie S.,2003]. На основании данных структурной организации и субстратной специфичности в семействе ММП выделены 4 подсемейства: коллагеназы, желатиназы, стромелизины и неклассифицированные ММП (включая мембранного типа) [Woessner J.F.,1991].
Семейство ММП рассматривается в качестве одних из основных действующих ферментов системы протеолиза, участвующих в различных патогенетических вариантах воспаления, сердечно-сосудистых заболеваниях, инфекционных, аутоиммунных и аллергических реакций, злокачественной трансформации клеток [Nagase H.,1997;
Adamson I.Y., 2003;
Jin Won Huh M.D., 2008;
McKeown S., 2009;
Nanni S., 2007;
Tchetverikov I., 2003;
Mohammed F.F.,2003].
ММП, благодаря специфике доменных структур и особенностям функциональных возможностей, воздействуют непосредственно на экстрацеллюлярный матрикс (ЕСМ) и его составляющие [Яровая Г.А., 2002;
Butler G.S.,2009]. Наши знания относительно роли ММП в развитии воспаления при остром коронарном синдроме (ОКС), внебольничной пневмонии (ВБП) и ревматоидном артрита (РА), быстро расширяются, однако механизм действия и степень их участия в деструкции и ремоделировании соединительной ткани в значительной степени остается малоизученной [Kim H.E.,2000;
Webb C.S.,2006;
Ohtsuka T.,2007;
Baraldo S.
P., 2007;
Sugiyama E.,2007;
Radisky D.C., 2008].
Воспаление, лежащее в основе большинства патологических процессов, представляет собой сложную реакцию организма, развивающуюся в ответ на повреждающее действие патогенных факторов. С одной стороны, в ходе воспаления происходит максимально быстрая мобилизация биохимических и иммунологических реакций. С другой – при высокой вирулентности возбудителя, а также наличии факторов риска (генетических, иммунологических, экологических), воспалительный процесс становится одной из основных причин патологических изменений в органах и тканях [Белова Л.А.,1997;
Насонов Е.Л., 1999;
Литвицкий П.Ф., 2002].
Заболеваемость ОКС, ВБП и РА, давно переросла медицинские рамки и стала общегосударственной задачей, что подтверждается высокими показателями заболеваемости, большими трудовыми потерями в результате временной нетрудоспособности, ранней инвалидизации и смертности населения. Согласно статистическим материалам Департамента развития медицинской помощи и курортного дела ФГУ «Центральный научно исследовательский институт организации и информатизации здравоохранения» Росздрава, заболеваемость в 2008 году на 100 населения России составила: пневмонии – 444.4 (в 2007 – 439,5), острый инфаркт миокарда, стенокардия – 169,8 (в 2007–166,1), ревматоидный артрит – 25,6 (в 2007 – 28,4).
Оценка активности системы протеолиза при воспалительных процессах одно из новых и перспективных диагностических направлений, хотя протеиназы являются известной группой ферментов, их биологические функции, механизм действия и клинико-диагностическое значение практически неизучены. До настоящего времени практически не исследована роль семейства ММП и их ингибиторов при воспалении, не определена их связь с белками острой фазы, не установлены особенности макро- и микроэлементного состава при острых и хронических заболеваниях в кардиологии, пульмонологии и ревматологии.
Цель исследования Изучить диагностическое и прогностическое значение активности матриксных металлопротеиназ, их основного ингибитора альфа 2 макроглобулина, состояние минерального обмена при различных патогенетических вариантах воспаления. Установить их взаимосвязь с иммуно-биохимическими показателями (СРБ, серомукоидами, компонентами комплемента, липидным обменом) в сыворотке крови пациентов с острым коронарным синдромом (ОКС), внебольничной пневмонией (ВБП) и ревматоидным артритом (РА).
Задачи исследования 1. Исследовать активность ММП-3, ММП-7, ММП-9 в сыворотке крови пациентов с острым коронарным синдромом.
2. Определить активность ММП-3, ММП-7, ММП-9 в сыворотке крови пациентов с внебольничной пневмонией.
3. Провести оценку активности ММП-3, ММП-7, ММП-9 в сыворотке крови пациентов с ревматоидным артритом.
4. Выявить степень участия универсального ингибитора протеиназ, альфа 2-макроглобулина, в сыворотке крови пациентов с острым коронарным синдромом, внебольничной пневмонией и ревматоидным артритом.
5. Изучить состояние минерального обмена в сыворотке крови пациентов с острым коронарным синдромом, внебольничной пневмонией и ревматоидным артритом.
6. Сопоставить характер изменений матриксных металлопротеиназ с результатами минерального обмена у пациентов с острым коронарным синдромом, внебольничной пневмонией и ревматоидным артритом.
7. Установить взаимосвязь между степенью активности матриксных металлопротеиназ и иммуно-биохимическими показателями (СРБ, серомукоидами, компонентами комплемента, липидным обменом) в сыворотке крови пациентов с острым коронарным синдромом, внебольничной пневмонией и ревматоидным артритом.
Научная новизна Впервые по результатам проведенной комплексной оценки показателей активности системы протеолиза, в частности, ММП-3, ММП-7, ММП-9 в сыворотке крови пациентов с острым коронарным синдромом, внебольничной пневмонией и ревматоидным артритом, выявлен факт увеличения активности протеиназ, определены их особенности при различных патогенетических вариантах воспаления.
Впервые показана степень снижения уровня ингибитора альфа 2 макроглобулина, в зависимости от активности ММП-3, ММП-7, ММП-9.
Установлена взаимосвязь активности матриксных металлопротеиназ с универсальным ингибитором альфа 2-макроглобулином.
Впервые одномоментно исследован спектр макро- и микроэлементов в сыворотке крови пациентов с острым коронарным синдромом, внебольничной пневмонией и ревматоидным артритом. Показана зависимость концентрации макро-микроэлементов от активности матриксных металлопротеиназ ММП-3, ММП-7, ММП-9 в исследуемых группах больных.
Впервые установлена диагностическая значимость активности матриксных металлопротеиназ ММП-3, ММП-7, ММП-9 при различных патогенетических вариантах воспаления, и определена их взаимосвязь с иммуно-биохимическими показателями сыворотки крови.
Таким образом, в работе впервые комплексно охарактеризована роль и установлено клинико-диагностическое значение семейства матриксных металлопротеиназ ММП-3, ММП-7, ММП-9, универсального ингибитора протеиназ альфа 2-макроглобулина, спектра макро- микроэлементов в сыворотке крови пациентов с острым коронарным синдромом, внебольничной пневмонией и ревматоидным артритом. На основании полученных результатов выявлены и разработаны диагностические критерии, позволяющие установить степень активности системы протеолиза при различных патогенетических вариантах воспаления.
Практическая значимость Результаты проведенных исследований позволили установить факт увеличения активности ММП-3, ММП-7 и ММП-9 в сыворотке крови больных с острым коронарным синдромом, внебольничной пневмонией и ревматоидным артритом. Охарактеризованы специфичные изменения ММП, связанные с различными патогенетическими вариантами воспаления:
увеличение активности ММП-3 при ревматоидном артрите, активности ММП-7 при внебольничной пневмонии и активности ММП-9 при остром коронарном синдроме. Установлено, что активность ММП-9 может быть использована в качестве дифференциально-диагностического маркера при остром коронарном синдроме. Выявлены особенности содержания в сыворотке крови (снижение уровня) универсального ингибитора протеиназ альфа2-макроглобулина, установлена взаимосвязь между степенью снижения концентрации ингибитора и патогенетическим вариантом воспаления (максимальное снижение при ревматоидном артрите, минимальное при остром коронарном синдроме). Установлено изменение спектра макро микроэлементов и их взаимосвязь с активностью протеиназ при различных патогенетических вариантах воспаления: увеличение содержания кобальта, железа, меди, снижение концентрации магния и цинка, и относительная стабильность ионизированного кальция.
Таким образом, результаты, полученные при исследовании матриксных металлопротеиназ, их ингибитора альфа 2-макроглобулина, спектра макро микроэлементов и ряда иммуно-биохимических показателей могут быть использованы в качестве критериев оценки системы протеолиза, активности воспалительного процесса и прогноза заболевания в кардиологии, пульмонологии и ревматологии.
Положения, выносимые на защиту 1. Система протеолиза, включающая в себя семейство матриксных металлопротеиназ, характеризуется увеличением активности ММП-3 в сыворотке крови пациентов с ревматоидным артритом, ММП-7 – с внебольничной пневмонией, ММП-9 – острым коронарным синдромом.
2. Выявлена взаимосвязь между увеличением активности матриксных металлопротеиназ и снижением уровня универсального ингибитора альфа при различных патогенетических вариантах 2-макроглобулина воспаления.
3. При определении макро- микроэлементного состава в сыворотке крови пациентов с острым коронарным синдромом, внебольничной пневмонией и ревматоидным артритом отмечаются общие закономерности: снижение уровня цинка, магния, увеличение кобальта, железа, меди, и относительная стабильность ионизированного кальция.
4. Установлены особенности в содержании ряда иммуно-биохимических маркёров воспаления белков острой фазы, наличие (увеличение дислипопротеидемии) и активности матриксных металлопротеиназ при различных вариантах воспаления.
5. Показатели системы протеолиза, его основного ингибитора, макро микроэлементного состава, иммуно-биохимических маркёров воспаления имеют существенное клинико-диагностическое значение при различных патогенетических вариантах воспаления в кардиологии, пульмонологии и ревматологии.
Апробация работы, внедрение, публикации Материалы и отдельные положения диссертации доложены на ІІ-ом международном конгрессе медицина»
«Эндоэкологическая (2002г., гг. Москва-Халкидики), ІІ-ой всероссийской научной конференции «Актуальные вопросы функциональной межполушарной ассимметрии»
(2003г., г. Москва), на Всероссийских конференциях «Школа по клинической лабораторной диагностике» ФМБА России (2006г.,2008г., г. Москва), научно практическом симпозиуме проблемы совершенствования «Ключевые лабораторного обеспечения медицинской помощи» (2007г., г. Москва), X-ом Всероссийском конгрессе «Лабораторные технологии при организации медицинской помощи» (2010г., г. Москва). Результаты диссертационной работы используются в качестве лекционного материала для курсантов и ординаторов кафедры клинической лабораторной диагностики ФУВ ВПО РГМУ, ФГОУ ИПК ФМБА России (2006-2010гг).
Определение активности матриксных металлопротеиназ ММП-3, ММП 7, ММП-9 системы протеолиза и универсального ингибитора альфа 2 макроглобулина внедрены в работу клинико-диагностических лабораторий ФГУЗ КБ №83 и ФГУЗ КБ №85 ФМБА России.
По теме диссертации опубликовано 31 научная работа, из них: 8 работ опубликовано в журналах, рекомендованных для публикации ВАК РФ, монография «Химические элементы в медицине» (2009год), 1 методические рекомендации.
Объем и структура диссертации Диссертация изложена на 265 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, глав с изложением материалов и методов исследования, собственных результатов, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Диссертация иллюстрирована 36 таблицами и 55 рисунками. Библиографический указатель содержит 519 источников, в том числе 65 отечественных и иностранных.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» и Федеральном государственном учреждении здравоохранения клинической больнице № 83 Федерального медико биологического агентства (главный врач – доктор медицинских наук, профессор Кузовлев О.П.).
Клиническая характеристика больных.
В исследование включено пациентов, находившихся на стационарном лечении в кардиологическом, пульмонологическом и ревматологическом отделениях клинической больницы №83 ФМБА России.
В соответствии с поставленными целями и задачами сформированы группы пациентов: первая – представлена кардиологическими больными с ОКС, вторая – пульмонологическими больными с диагнозом: ВБП и третья группа – ревматологическими больными с диагнозом: РА.
Группа кардиологических больных включает 188 пациентов с ОКС, из них: с ОИМ 59 (31,4%) и НС 129 (68,6%). Средний возраст группы с ОКС составляет 51,7±14,6 лет. ОКС установлен в соответствии с рекомендациями Рабочей группы Европейского Кардиологического Общества, руководства Американской коллегии кардиологов и Ассоциации сердца [Eur. Heart. J.
2000;
JACC. 2000]. Неоднородность клинических состояний у пациентов с ОКС положена в основу формирования групп с ОИМ и НС:
• Группа пациентов с ОИМ включает 59 человек, средний возраст, которых составляет 50,3±13,4 лет. Крупноочаговый инфаркт миокарда выявлен у 30 (51,0%) человек, мелкоочаговый у 29 (49,0%). Сердечная недостаточность установлена у 36 (61,0%) пациентов, осложненный вариант ОИМ, в основном протекающий с тахикардией в состоянии покоя выявлен у 12 (20,3%) человек.
• Группа с НС представлена 129 пациентами средний возраст, которых составляет 53,0±15,8 лет. Степень тяжести по Braunwald Е. (1989) составляла ІІА-ІІІА.
Согласно критериям включения/исключения в кардиологическую группу не вошли пациенты с постинфарктным кардиосклерозом, повторными инфарктами миокарда, хронической сердечной недостаточностью, стабильной стенокардией, нарушениями ритма и тяжёлыми сопутствующими заболеваниями.
Группа пульмонологических больных представлена 186 пациентами средний возраст, которых составляет 46,4±12,5 лет, в возрасте от 34 до лет. Диагноз ВБП установлен на основании клинических данных и комплексного обследования в проекциях, (рентгенологического 2-х компьютерной томографии, лабораторного - общего и биохимического анализа крови, а также клинического и бактериологического исследования мокроты).
При проведении культурального исследования мокроты у 93 (50,0%) из 186 человек, выделены следующие этиологически значимые возбудители: у 29 (31,2%) человек Streptococcus pneumoniae, 17 (18,3%) Moraxella (Branchamella catarrhalis), 12 (13,3%) Haemophilus influenzae, 10 (11,3%) Staphylococcus aureus, 8 (8,9%) Streptococcus pyogenes, 6 (7,1%) Enterobacter spp., 4 (4,5%) Pseudomonas aeruginosa, 3 (3,4%) E. сoli, 1 (1,0%) Klebsiella pneumoniae, 1 (1,0%) Candida albicans с концентрацией более 107 КОЕ/мл.
Одним из критериев назначения антибактериальной терапии при внебольничной пневмонии, является тяжесть течения заболевания, которая усиливается на фоне ранее предшествующих бронхолегочных заболеваний, что положено в основу формирования 2 групп пациентов:
• Группа пульмонологических больных с диагнозом - внебольничная пневмония без предшествующих бронхолегочных заболеваний (ВБП ББЛЗ), представлена 119 (64,0%) пациентами, средний возраст, которых составляет 47,4±12,9 лет. При культуральном исследовании мокроты у 41 (34,5%) пациента выделены следующие этиологически значимые бактериальные агенты: у 10 (24,4%) человек Streptococcus pneumoniae, 6 (14,6%) Moraxella (Branchamella catarrhalis), 6 (14,6%) Haemophilus influenzae, 6 (14,6%) Staphylococcus aureus, 5 (12,2%) Enterobacter spр., 4 (9,8%) Streptococcus pyogenes, 2 (4,9%) Pseudomonas aeruginosa, 2 (4,9%) E. Сoli. Обращает на себя внимание обилие выявленной Candida albicans у 11 пациентов, однако её концентрация составляла менее 104 КОЕ/мл.
• Группа пульмонологических больных с диагнозом внебольничная пневмония на фоне ранее предшествующих бронхолегочных заболеваний ФБЛЗ) бронхит, хронический бронхит, пневмония) (ВБП (острый представлена 67 (36,0%) пациентами, средний возраст, которых составляет 45,3±12,1 лет. При культуральном исследовании мокроты у 50 (74,6%) пациентов выделены следующие этиологически значимые микроорганизмы:
у 19 (38,0%) больных Streptococcus pneumoniae, 11 (22,0%) Moraxella (Branchamella cataralis), 6 (12,0%) Haemophilus influenzae, 4 (8,0%) Staphylococcus aureus, 4 (8,0%) Streptococcus pyogenes, 2 (4,0%) Pseudomonas aeruginosa, 1 (2,0%) Klebsiella pneumoniae, 1 (2,0%) Enterobacter spр., (2,0%) E. Сoli, 1 (2,0%) Candida albicans концентрация более 107 КОЕ/мл.
Согласно критериям включения/исключения в пульмонологическую группу не вошли пациенты с пневмониями вирусной этиологии и вызванными специфическими возбудителями, а также с тяжёлыми сопутствующими заболеваниями.
Группа ревматологических больных представлена 135 пациентами с диагнозом - РА с внесуставными проявлениями, II-ІV-ой стадией заболевания, с низкой DAS283,2 (8,3%), умеренной 3,2DAS285,1 (71,9%) и высокой активностью заболевания DAS285,1 (19,8%). Степень активности рассчитывалась согласно критериям Европейской противоревматической лиги (DAS28) [Smolen J.S., 2003]. Диагноз РА установлен в соответствии с классификационными критериями, предложенными Американской Ревматологической Ассоциацией клиническое [Arnett F.C.,1988], обследование пациентов проводили по стандартам, рекомендованным Ассоциацией ревматологов России [Насонова В.А.,2005, 2007].
В исследование включены 135 пациентов с диагнозом РА, средний возраст, которых составляет 49,0±13,0 лет в возрасте от 36 до 62 лет.
Длительность заболевания составила от 2,5 до 16 лет, ревматоидный фактор (РФ) выявлен у 67 (49,7%) больных. Клиническая картина сопровождалась наличием ревматоидных узелков у 40 (29,7%) пациентов, периферической лимфоаденопатией у 33 (24,4%), поражением мышц (атрофия, амиотрофия, периферическая нейромиопатия) у 27 (20,0%), ревматоидного васкулита у (9,6%), поражением почек (интерстициальный нефрит, мембранозный гломерулонефрит) у 9 (6,6%), наличием анемии у 6 (4,4%), поражением глаз (склерит, эписклерит) у 3 (2,2%), сердца (выпотной перикардит, миокардит) у 3 (2,3%), легких (сухой плеврит) у 1 (0,8%) пациента. По степени активности пациенты распределились следующим образом - с низкой умеренной и высокой DAS283,2 (10,8%), 3,2DAS285,1 (69,6%) активностью DAS285,1 (19,6%).
Наличие РФ характеризующего тяжесть и прогноз РА, а также значительная частота возникновения у лиц женского пола, положены в основу формирования 4-х групп пациентов:
• Группа больных РА РФ (+) представлена 67 пациентами, средний возраст, которых составляет лет. Клиническая картина 47,7±12, сопровождалась наличием ревматоидных узелков у 23 (34,4%) пациентов, поражением мышц (атрофия, амиотрофия, периферическая нейромиопатия), наличием периферической лимфоаденопатии у 10 (14,9%), поражением почек (интерстициальный нефрит, мембранозный гломерулонефрит) у 9 (13,4%), ревматоидным васкулитом у 9 (13,4%), наличием анемии у 2 (3,0%), поражением сердца (выпотной перикардит, миокардит) у 3 (4,5%), легких (сухой плеврит) у 1 (1,5%) пациента. По степени активности пациенты распределились следующим образом - с низкой DAS283,2 (5,2%), умеренной 3,2DAS285,1 (64,0%) и высокой активностью DAS285, (30,8%).
• Группа больных РА РФ (-) представлена 68 пациентами средний возраст, которых составляет лет. Клиническая картина 48,9±12, сопровождалась наличием периферической лимфоаденопатии у 25 (36,7%), поражением мышц (атрофия, амиотрофия, периферическая нейромиопатия) у 17 (25,1%) пациентов, наличием ревматоидных узелков у 15 (22,0%), ревматоидного васкулита у 4 (5,9%), анемии у 4 (5,9%), поражением глаз (склерит) у 3 (4,4%) пациентов. По степени активности пациенты распределились следующим образом - с низкой DAS283,2 (11,8%), умеренной 3,2DAS285,1 (79,4%) и высокой активностью DAS285, (8,8%).
• Группа женщин больных РА, представлена 93 пациентками, средний возраст которых составляет лет. Клиническая картина 47,5±13, сопровождалась, наличием ревматоидных узелков у 31 (33,3%), периферической лимфоаденопатии у 26 (27,9%), поражением мышц (атрофия, амиотрофия, периферическая нейромиопатия) у 18 (19,4%), наличием ревматоидного васкулита у 5 (5,4%), анемии у 6 (6,5%), поражением почек нефрит, мембранозный (интерстициальный гломерулонефрит) у 4 (4,3), глаз (склерит, эписклерит) у (3,2%). По степени активности пациенты распределились следующим образом - с низкой DAS283,2 (16,3%), умеренной 3,2DAS285,1 (74,0%) и высокой активностью DAS285,1 (9,7%).
• Группа мужчин больных РА, в неё включены 42 пациента, средний возраст которых составляет 53,5±15,5. Клиническая картина сопровождалась поражением мышц (атрофия, амиотрофия, периферическая нейромиопатия) у 9 (21,4%) больных, наличием ревматоидных узелков у 9 (21,4%), ревматоидного васкулита у 8 (19,0%), периферической лимфоаденопатии у (16,7%), поражением почек (интерстициальный нефрит, мембранозный гломерулонефрит) у 5 (11,9%), сердца (выпотной перикардит, миокардит) у (7,2%), легких (сухой плеврит) у 1 (2,4%) пациента. По степени активности пациенты распределились следующим образом - с низкой DAS283,2 (9,9%), умеренной 3,2DAS285,1 (61,0%) и высокой активностью DAS285, (29,1%).
Согласно критериям включения/исключения в исследование не включены больные с суставным синдромом, а также особыми клиническими формами РА (синдром Фелти, болезнь Стилла) и тяжёлыми сопутствующими заболеваниями.
Группа здоровых лиц.
В неё вошли 95 человек практически здоровые, средний возраст составил 47,9±7,0 лет, из них: 51 (53,7%) женщина и 44 (46,3%) мужчины.
Основные и контрольная группы сопоставимы по полу и возрасту.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ С целью изучения диагностического и прогностического значения семейства ММП, в данном исследовании выполнено комплексное определение активности ММП-3, ММП-7, ММП-9 в сыворотке крови пациентов с различными патогенетическими вариантами воспаления, где модель метаболического воспаления рассматривалась на примере ОКС, бактериального – ВБП и аутоиммунного – РА.
Можно видеть (рис.1), что в сыворотке крови больных ОКС активность ММП-3 на 31,6% выше (p0,05), больных с ВБП на 21,1% выше (p0,05), больных РА в 2,2 раза выше (p0,05), чем в сыворотке крови здоровых лиц.
ММП-3 ММП-7 ММП- РА ВБП ОКС Здоров ые 0 20 40 60 0 2 4 6 8 0 500 1000 Рис.1. Активность ММП-3, ММП -7, ММП -9 в сыворотке крови здоровых и больных с ОКС, ВБП, РА, ng/ml.
Максимальная активность ММП-3 выявлена в сыворотке крови больных РА, при аутоиммунном варианте воспаления. Анализируя активность ММП-3, в сыворотке крови больных РА, женщин больных РА, мужчин больных РА, больных РА РФ(+), больных РА РФ(-), установлено значительное её увеличение в 2,3 раза (p0,05) в группе мужчин больных РА и больных РА РФ (+), по сравнению с группой контроля. Особенностью подсемейства стромелизинов, в том числе и ММП-3, является их способность разрушать широкий спектр компонентов ЕСМ, включая протеогликаны, ламинин, фибронектин и некоторые типы коллагена [Nagase H.,1997].
Поэтому высокая активность ММП-3, в сыворотке крови данных групп больных, предполагает максимально выраженную деструкцию ЕСМ, существенное напряжение процессов катаболизма с последующей реорганизацией структуры соединительной ткани. Последние исследования промоуторной области гена ММП-3 позволили выявить, что частота внесуставных проявлений РА, встречается у лиц гомозиготных по 5 аллели и доказывают связь между полиморфизмом гена ММП-3 и особенностью клинического течения РА [Scherer S., 2010]. Следует отметить, что работ, отражающих характер корреляционной связи активности ММП-3 и РФ очень мало, и носят противоречивый характер. В проведенном исследовании нами отмечается наличие прямой корреляционной связи активности ММП-3 с РФ и совпадает с результатами одних исследователей [Klimiuk P.A.,2002].
Однако не совпадают с показателями другого исследования, в котором отсутствует наличие корреляционной связи между РФ и активностью ММП 3, ММП-8, ММП-9 [Tchetverikov I.,2003].
Радиологические методы исследования суставного хряща, проведенные параллельно с определением активности про-ММП-3 в сыворотке крови больных РА, выявили, наличие корреляционной связи активности про ММП-3 и степенью деструкции суставного хряща и авторы рекомендуют использовать определение активности ММП-3 в качестве лабораторного маркёра деструкции соединительной ткани при РА [Yamanaka H.,2000;
Sugiyama E.,2007] Всё возрастающие промышленные загрязнения, влияющие на экологическую обстановку, представляют собой серьёзную проблему клинической и профилактической медицины. В целом ответ дыхательных путей на инфекцию представляет собой каскад событий, включающий активацию синтеза провоспалительных цитокинов, усиленную миграцию полиморфноядерных нейтрофилов и активную выработку протеиназ. У практически здоровых лиц, проживающих в промышленных зонах, где воздушное загрязнение окружающей среды характеризуется высоким содержанием реактивных форм кислорода (ROS) и аэрозолей тяжелых металлов отмечается увеличение активности ММП-2, ММП-7, ММП-9 [Su W.Y.,2000]. В проведенном исследовании активность ММП-7 (рис.1) в сыворотке крови больных ОКС на 9,1 % выше (p0,05), ВБП в 1,9 раза выше (p0,05), больных РА на 13,6% выше (p0,05), чем в группе здоровых лиц.
Следует отметить, что незначительное увеличение активности ММП- отмечается и в здоровых эпителиальных клетках легочной ткани и, вероятно, является следствием влияния на дыхательную систему промышленных, геохимических и микробных загрязнений окружающей среды. Функция, выполняемая ММП-7 в здоровой легочной ткани, пока не изучена, предполагается, что она участвует в сохранении клеточного гомеостаза здорового эпителия и деградации продуктов апоптоза [Dunsmore S.E.,1998;
Zuo F., 2002].
Здоровые Больные ФБЛЗ Больные ББЛЗ Рис. 2. Активность ММП-7 в сыворотке крови здоровых и больных ВБП ФБЛЗ и ВБП ББЛЗ, ng/ml.
Одним из критериев назначения антибактериальной терапии при внебольничной пневмонии является тяжесть заболевания, которая может усиливаться на фоне ранее предшествовавших бронхолегочных заболеваний, что было положено в основу формирования 2-х групп пульмонологических больных: первая представлена больными с ВБП ББЛЗ, вторая - больными с ВБП ФБЛЗ.
Активность ММП-7 (рис.2) в сыворотке крови больных с ВБП ББЛЗ в 1,8 раза выше (p0,05), а ВБП ФБЛЗ в 2,1 раза выше (p0,05), по сравнению с группой контроля. Дыхательная система является основным местом контакта организма с инфекционными агентами, при этом отмечается чрезвычайная чувствительность эпителиальных клеток к бактериям. Высокая активность ММП-7 в сыворотке крови пульмонологических больных может быть объяснена рядом причин: во-первых, у больных ВБП ФБЛЗ отмечается более разнообразная этиологически значимая флора (Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Moraxella (Branchamella cataralis), Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae), во-вторых, она определяется в значительно большем количестве, чем при ВБП ББЛЗ. Культуральное исследование мокроты в группе больных с ВБП ББЛЗ позволило выявить этиологически значимые бактериальные агенты в 36,1% случаев, в то время как в группе больных с ВБП ФБЛЗ в 74,6%. В тоже время, следует отметить специфические особенности микрофлоры, которые связаны с наличием определенных факторов вирулентности или особым характером реагирования защитных систем организма на тот или иной вид возбудителя.
В-третьих, необходимо подчеркнуть, что активация ММП-7 в эпителиальных клетках в ответ на бактериальное воздействие представляет собой регулируемый процесс, физиологически направленный на удаление патологического агента, и который сопровождается ускоренным образованием высоких уровней ММП-7 [Parks W.C.,2001]. Влияние бактериального агента (Staphylococcus aureus) на поверхность эпителиальных клеток, в первые часы от начала заболевания, сопровождается значительным увеличением нейтрофилов, потерей альвеолярной структуры и увеличением коагуляционных белков [Ventura C.L., 2008]. Бактериальные факторы не только регулируют активность ММП-7, но и оказывают своё влияние на направление распространения очага воспаления и формирование «дорожки воспаления» [Wilson C.L.,1999].
В тоже время увеличение активности ММП-7 может рассматриваться и как один из защитных механизмов против бактериальной инфекции.
Эпителиальные клетки в ответ на повышение активности ММП- увеличивают производство защиты» с антимикробными «молекул свойствами, которые являются первой линией защиты против бактериальных агентов. Следует отметить, что «молекулы защиты» могут воздействовать как на грамположительные, так и грамотрицательные бактерии. Вероятно, данные процессы особенно активно протекают в группе больных с ВБП ФБЛЗ, где спектр этиологически значимой микрофлоры представлен более широко. Поскольку не доказано прямого действия ММП-7 на бактерии, то высказывается предположение о её участии в регуляции деятельности «молекул защиты», а также перемещении клеток, участвующих в деструкции ЕСМ соединительной ткани. Однако следует подчеркнуть, что дефицит ММП-7 усиливает деятельность бактерий [Lpez-Boado Y.S.,2000].
Особенно активно ответная реакция дыхательных путей формируется при нарушении в системе протеазы/антипротеазы, что приводит к разрушению нормальной архитектоники легочной ткани, и в отдельных случаях ведет к развитию фиброза. Исследования последних лет отмечают увеличение активности ММП-7 при различных формах пневмонии, идиопатическом лёгочном фиброзе, хронической обструктивной болезни лёгких и других заболеваниях бронхолегочной системы, а не только на ранних этапах развития фиброза как предполагалось ранее. Поэтому высокую активность ММП-7 предлагается рассматривать не как маркер, свидетельствующий о развитии фиброза, а только как показатель предшествующий развитию фиброза [Vuorinen K.,2007] или как предлагают другие исследователи в качестве «регулятора» активности развития легочного фиброза [Jin Won Huh M.D., 2008]. Вместе с тем, результаты экспериментальных исследований указывают на то, что высокая активность ММП-7 связана с полиморфизмом генов [Studer S.M., 2007]. Согласно генетическим исследованиям активность ММП-7 рассматривается в качестве посредника развития легочного фиброза, а сами исследования могут быть положены в основу идентификации наличия фиброза при легочных заболеваниях [Zuo F., 2007].
Исследования последнего десятилетия демонстрируют широкий интерес к изучению активности ММП-9 в сыворотке и плазме крови при сердечно сосудистой патологии [Kalela A.,2002;
Thrailkill K.,2006;
Fukuda D,2006;
Garvin P.,2008]. Однако значительное количество работ, посвященных изучению роли ММП в патогенезе атеросклероза и ИБС, в основном носят экспериментальный характер. Клинических исследований, связанных с определением активности ММП в системном кровотоке у пациентов с ИБС и ОКС, немного. В результате (рис.1) проведенного исследования выявлено достоверное увеличение активности ММП-9 у пациентов с различными патогенетическими вариантами воспалительного процесса - ОКС, ВБП и РА на 69,6%, на 23,1% и на 35,5% соответственно, по сравнению с контрольной группой. Известно, что ММП-9 вырабатывается активизированными макрофагами и гранулоцитами [Nagase H.,1992], а также базофилами, нейтрофилами, гладкомышечными и эндотелиальными клетками, которые под действием провоспалительных цитокинов TNF- и IL-1 начинают активно её секретировать.
1200, 1000, ОКС 800, ОИМ 600, НС 400, 200, 0, Рис. 3. Активность ММП-9 в сыворотке крови больных с ОКС, ОИМ и НС, ng/ml.
Максимальное (рис.3) увеличение активности ММП-9 выявлено в сыворотке крови кардиологических больных и характеризуется различной степенью активности в зависимости от клинических вариантов ОКС. Так, в сыворотке крови больных ОКС, активность ММП-9 на 69,6% выше (р0,05), ОИМ на 95,8% выше (р0,05), а НС на 48,2% выше (р0,05), чем результаты её активности в контрольной группе.
Синтез ММП-9 находится под влиянием не только провоспалительных цитокинов, но и механизмов транскрипционного регулирования [Borden P., 1997]. К настоящему времени установлено, что на уровне транскрипции протеиназ уже имеются различия, которые вносят свои изменения в процессы заживления, ремоделирования, разрыва атеросклеротической бляшки (АБ) и остановки сердечной деятельности [Ye S.,2000]. Согласно современным представлениям ММП-9 оказывает существенное влияние на процессы деструкции внеклеточного матрикса, повреждение эндотелия, «дестабилизацию» АБ и активацию тромбоцитарного звена. Механизм разрушения АБ характеризуется локальным воспалением с высокой активностью ММП, воздействующих на коллагеновые волокна «покрышки», тем самым способствуя её ослаблению, дестабилизации и как следствие разрыву [Galis Z.S.,1997;
Loftus I.M.,2000]. По мнению ряда авторов, именно ММП-9 играет ключевую роль в дестабилизации бляшки и в развитии ОКС [Kai H.,1998;
Ardans J.,2002]. Вероятно, данные процессы с максимальной выраженностью протекают у больных с ОИМ, в то время как при НС носят обратимый характер, что подтверждается менее выраженной активностью ММП-9. Следовательно, определение активности ММП-9 в сыворотке крови больных ОКС имеет не только диагностическое, но дифференциально диагностическое значение, при этом не исключается её информативность для выявления АБ склонных к разрывам, что является одной из важных проблем в кардиологической практике.
Одной из особенностей развития атеросклеротических изменений в артериальной стенке является сосудистое ремоделирование, гены, вовлеченные в эти процессы, включая гены, кодирующие ММП-3, также являются кандидатами на маркёры, определяющие риск развития ОКС. В результате выполненных исследований установлено, что в сыворотке крови больных ОКС активность ММП-3 на 31,6 % выше (p0,05), ОИМ на 45,9% выше (p0,05), НС на 21,1% выше (p0,05), чем в сыворотке крови группы здоровых лиц.
Экспериментальные исследования доказали, что промотор гена ММП- располагается на 5 и 6 аллели, при этом гомозиготный генотип по 5А/5А аллели связан с ИМ [Yamada Y., 2002]. Достаточно интересным является факт полиморфизма генов ММП-3 и ММП-9, связанных с восприимчивостью к ОКС, атеросклерозу артерий, аневризме аорты, развитию стеноза внутренней сонной артерии, РА, однако к настоящему времени он практически не изучен.
В проведенном исследовании помимо достоверного увеличения активности ММП-3 и ММП-9 в сыворотке крови пациентов с ОКС и РА, выявлено наличие корреляционных связей между их активностью.
Можно видеть (рис.4) отсутствие корреляционных связей в сыворотке крови здоровых лиц.
Рис.4. Корреляционные связи Рис.5. Корреляционные связи активности ММП-3 и ММП-9 в активности ММП-3 и ММП-9 в сыворотке крови здоровых лиц, сыворотке крови больных с ОКС, ng/ml.
ng/ml.
Рис.6. Корреляционные связи Рис.7. Корреляционные связи активности ММП-3 и ММП-9 в активности ММП-3 и ММП-9 в сыворотке крови больных ВБП, сыворотке крови больных РА, ng/ml. ng/ml.
При этом наибольшая плотность корреляционных связей (рис.5,рис.7) между активностью ММП-3 и ММП-9 наблюдается в сыворотке крови больных ОКС (r=0,60) и больных РА (r=0,62). В тоже время (рис.6) в сыворотке крови больных ВБП (r=0,56), корреляционные связи менее прочны, по сравнению с больными ОКС и РА.
Значительное увеличение содержания протеолитических ферментов, высвобождающихся из поврежденных клеток, активированных лейкоцитов, макрофагов наступает при нарушении биологического равновесия в системе протеазы/антипротеазы. Антипротеазная система представляет собой комплекс природных ингибиторов протеиназ и является одной из основных систем защиты организма от протеолиза. При «избыточного»
физиологических условиях активность ММП регулируется универсальным ингибитором А2-МГ и специфическими тканевыми ингибиторами металлопротеиназ (ТИМП).
Рис.8. Концентрация А-2МГ в сыворотке крови здоровых и больных с ОКС, ВБП и РА, г/л.
А2-МГ обладает уникальной способностью ингибировать все 4 класса протеиназ: (цистеиновые, аспартатные, сериновые и металлопротеиназы) и поэтому рассматривается в качестве одного из основных и универсальных ингибиторов. Концентрация А2-МГ (рис.8), в сыворотке крови больных ОКС на 23,1% ниже (p0,05), ВБП на 36,3% ниже (p0,05) и больных РА на 43,4% ниже (p0,05), чем в сыворотке крови здоровых лиц.
Максимальное снижение концентрации А2-МГ выявлено в сыворотке крови больных РА. При этом в сыворотке крови больных РА, женщин больных РА, мужчин больных РА, больных РА РФ (+) и больных РА РФ (-) содержание А2-МГ на 43,4%, 34,0%, 54,2%, 47,1%, 38,5% соответственно ниже (p0,05), по сравнению с группой контроля. Следует отметить, что данные литературы по изучению содержания А2-МГ в сыворотке крови и синовиальной жидкости у ревматологических больных достаточно противоречивы. Результаты проведенного исследования согласуются с данными одних исследователей, но отличаются от результатов других, которые отмечают факт статистически значимого повышения уровня А2-МГ в сыворотке крови больных РА [Коларов З.,2000]. Вероятно, выявленные различия в содержании этого белка при РА могут быть связаны с длительностью и степенью активности ревматического процесса. Низкая и умеренная активность воспаления в ранние сроки заболевания сопровождается повышением концентрации А2-МГ. Впоследствии его уровень и протективное действие снижаются, в связи с образованием стабильного комплекса ММП/А2-МГ, в данном случае ММП-3/А2-МГ.
Снижение содержания А2-МГ объясняется активным его поглощением гепатоцитами, макрофагами и последующей его элиминацией из сосудистого русла. В результате наступает истощение, так называемого, «антипротеолитического потенциала» из-за повышенного потребления ингибитора и подавления его функциональной активности. По отношению к протеиназам А2-МГ функционирует как западня", "молекулярная взаимодействуя с энзимами, он лишает их протеиназной активности. Процесс инактивации А2-МГ - достаточно сложный и многокомпонентный, в котором установлено сочетанное действие протеиназ, активных форм кислорода, процессов окисления и гидролиза А2-МГ в неактивную форму i2M [Abbink J.J.,1992]. При этом взаимодействие А2-МГ и протеиназ сопровождается конформационными изменениями молекулы ингибитора с появлением дополнительного гидрофобного сайта связывания, что позволяет А2-МГ участвовать в различных и даже функционально противоположных иммунных реакциях [Зорин Н.А.,2004]. Вероятно, что в процессе воспаления конформационные изменения молекулы ингибитора усиливаются, А2-МГ начинает активно участвовать в значительном количестве биохимических реакций, протекающих в организме и как следствие, его содержание снижается в сыворотке крови больных с ОКС, ВБП и РА. Процентное выражение (таб.1) активности ММП-3, ММП-7, ММП-9 и основного ингибитора А2-МГ позволяют наглядно отразить степень увеличения активности ММП и характер снижения универсального ингибитора А2-МГ в сыворотке крови исследуемых групп больных. Можно видеть, что максимальное повышение активности ММП-3 отмечается в сыворотке крови больных РА, ММП-7 больных ВБП, ММП-9 больных ОКС.
Таблица 1.
Процент увеличения активности ММП-3, ММП-7, ММП-9 и снижения А2-МГ в сыворотке крови больных с ОКС, ВБП и РА.
Кол-во ММП-3 ММП-7 ММП-9 А2-МГ ОКС n=188 31,6 9,1 69,6 -23, ВБП n=186 21,1 97,2 23,1 - 36, РА n=135 123,3 13,6 35,5 - 43, Примечание: процент рассчитывался по сравнению с группой здоровых лиц При этом наибольшее снижение уровня А2-МГ выявлено в сыворотке крови больных РА. Полученные результаты активности ММП и уровня ингибитора позволяют отметить, что нарушения в системе протеазы/антипротеазы выявлены при различных патогенетических вариантах, с максимальной выраженностью в сыворотке крови больных РА, т.е. при аутоиммунном варианте воспаления.
В клинической практике для оценки степени выраженности воспалительного процесса, среди многих иммуно-биохимических маркеров, особое значение придают СРБ, одному из представителей семейства белков острой фазы, для которого характерна неспецифичность и высокая корреляция с тяжестью и стадией заболевания [Gabay C.,1999;
Das T.,2003;
Khreiss T.,2004].
В пульмонологии по данным литературы уровень СРБ рассматривается в качестве маркера системного воспаления, его концентрация коррелирует с нарушением функции легочной ткани и отражает степень выраженности обструктивного процесса [Kony S.,2004].
Согласно полученным результатам, в сыворотке крови больных ОКС, ВБП и РА содержание СРБ (рис.9) в 4,5 раза, 8,0 раз, 6,7 раза соответственно выше (p0,05), по сравнению с контрольной группой.
ВБП РА ОКС Здоровые Рис.9. Содержание СРБ в сыворотке крови здоровых и больных с ОКС, ВБП и РА, мг/л.
Максимальное увеличение уровня СРБ установлено в сыворотке крови пульмонологических больных и, особенно у пациентов с ВБП ФБЛЗ, где его содержание в 8,8 раза превышает значения в группе здоровых лиц. Поэтому можно предположить, что у больных ВБП ФБЛЗ процессы деструкции ЕСМ легочной ткани будут более выражены и обусловлены системным воспалением, развившимся на фоне предшествующих бронхолёгочных заболеваний. Не исключено, что из-за высокой активности воспалительного процесса именно пациенты с ВБП ФБЛЗ будут предрасположены к развитию фиброза.
СРБ функционально связываясь с остатками фосфолипидов (при участии кальция), полисахаридами пневмококков, токсинами, частицами поврежденных тканей, делает их менее токсичными и менее иммуногенными, а также препятствует их распространению [Ridker P.M.,2004]. Поэтому, высокие уровни СРБ у пульмонологических больных можно рассматривать не только в качестве показателя активности воспалительного процесса, но и как уровень белка, активно препятствующего распространению воспаления за счёт снижения порогового уровня бактериальной нагрузки и продуктов их распада.
В данном исследовании у пациентов с ВБП установлена прямая корреляционная связь уровня СРБ и активности ММП-7 (r=0,72), курением (r=0,58). Среди 186 пациентов пульмонологической группы, число курящих лиц составило 74,7% (139 человек). Наличие данной корреляционной связи предполагает ранние изменения в легочной ткани, в частности, на доклиническом этапе и может быть обусловлено наличием постоянного воспалительного процесса, протекающего в легочной ткани, особенно в группе больных ВБП ФБЛЗ. Вместе с тем, у больных ВБП ФБЛЗ выявлена обратная корреляционная между уровнем СРБ и концентрацией HDL (ХС ЛПВП) (r=0,60), где установлено максимальное увеличение уровня СРБ и наибольшее снижение концентрации HDL. Низкий уровень HDL в сыворотке крови больных ВБП ФБЛЗ свидетельствует о нарушении липидного обмена со снижением количества антиатерогенных липопротеидов, и рассматриваться как один из факторов, усугубляющих течение основного заболевания.
СРБ в отличие от других белков острой фазы воспаления не подвержен влиянию эндогенных и экзогенных факторов, и поэтому его чаще других белков острой фазы используют для определения активности и мониторинга воспалительного процесса в ревматологической практике [Насонов Е.Л.,1997;
Poole C.D.,2009]. Согласно полученным результатам, уровень СРБ в сыворотке крови женщин больных РА, мужчин больных РА, больных РА РФ (+), больных РА РФ (-) в 6,5 раза, в 6,9 раза, 6,9 раза и 6,3 раза соответственно выше (p0,05), чем в группе контроля. Максимально высокий уровень СРБ у ревматологических больных выявлен в группе больных РА РФ (+) и мужчин больных РА, что свидетельствует о высокой активности воспалительного процесса у данных пациентов и является показателем системного катаболического процесса индуцированного хроническим аутоиммунным воспалением.
Клиническая картина больных РА РФ (+) сопровождалась наличием ревматоидных узелков в случаев, что является типичным 34,4% внесуставным проявлением РА связанным с РФ, в тоже время они включены в критерии диагностики РА. Увеличение уровня СРБ у мужчин больных РА клинически сопровождалось равнозначным поражением мышц и наличием ревматоидных узелков в 21,4% случаев соответственно. Известно, что активный ревматоидный процесс усиливает атрофию мышц, которая носит диффузный характер, с потерей мышечной массы и снижением тонуса, а также сопровождается миозитом с очагами некроза мышечных волокон, развитием соединительнотканных образований, ацидоза, что, в свою очередь, способствует образованию высокого уровня СРБ. Следует отметить, что в работе установлено наличие прямой корреляционной связи между уровнем СРБ и принадлежностью к мужскому полу (r=0,62), РФ (r=0,68) и уровню ММП-3 (r=0,64).
Результаты проведенного исследования демонстрируют достоверное увеличение концентрации СРБ в сыворотке крови больных ОКС в 4,5 раза, ОИМ в 6,1 раза и НС в 3,4 раза, по сравнению с контрольной группой.
Согласно данным литературы, у больных стенокардией напряжения повышенный уровень СРБ встречается в 20 % случаев, нестабильной стенокардией в 70 %, а инфарктом миокарда в 98 % [Королёва О.С.,2007]. В проведенном исследовании повышенный уровень СРБ при ОИМ установлен в 100% случаев, а НС в 63%, что в целом совпадает с данными литературы.
Воспаление, лежащее в формировании АБ, играет основную роль в развитии ОКС. Со временем из-за нарушения целостности фиброзного покрова АБ теряет свою стабильность с обнажением детрита липидной сердцевины, присоединением тромбоза, при этом весь период от формирования до разрыва АБ сопровождается различной степенью увеличения уровня СРБ [Verma S.,2004;
Memon L.,2006].
Увеличение концентрации СРБ является независимым фактором риска развития левожелудочковой недостаточности и летального исхода в течение 1-го года после перенесенного инфаркта миокарда [Antman E.M.,2000]. В работе выявлена прямая корреляция между уровнем СРБ и ММП-9 (r=0,65), тропонином Т (r=0,70) в сыворотке крови больных с ОИМ, что согласуется с данными других исследователей, доказавших прямую корреляционную связь между активностью ММП-9 в плазме крови и активностью воспалительного процесса, основанной на концентрации СРБ [Blankenberg S.,2003].
Следовательно, высокий уровень СРБ в сыворотке крови больных ОИМ свидетельствует не только о нарушении структуры АБ, но и о неблагоприятном прогнозе ОКС.
Таким образом, сравнительная характеристика уровня СРБ при различных вариантах воспаления выявила максимальную его концентрацию в сыворотке крови пульмонологических больных при ВБП ФБЛЗ по сравнению с больными ОКС и РА, и указывает на более выраженную активность бактериального варианта воспаления.
Исследования последних лет доказывают, что именно нарушения обменных процессов в соединительной ткани играют основную роль в патогенезе развития бронхолегочных заболеваний [Вахрушев Я.М.,2006], атеросклероза сосудов [Liu M.L.,2007], структурных изменений костной ткани [Qu C.J.,2007] и РА [Ronday H.K.,2001]. Соединительная ткань представляет собой классический пример функциональной системы, при которой все её функции одномоментно выполняются клеточными и внеклеточными элементами, а нарушение одного из звеньев приводит к изменениям всей функциональной системы. В ответ на воспаление или аутоиммунную агрессию нарушения метаболизма протеогликанов и гликопротеидов значительно сказываются на структуре и функции соединительной ткани. Гликопротеины представляют собой сложные белки, содержащие помимо простого пептида, группу олигосахаридной природы, где углеводный компонент ковалентной связью соединен с неуглеводной частью. Являясь составной частью клеточной мембраны, гликопротеины участвуют в иммунологических реакциях, ионном обмене и выполняют специфические функции, обеспечивая межклеточную адгезию, молекулярное и клеточное «узнавание», защитное, гормональное и антивирусное действие.
Химический состав гликопротеинов установлен не полностью, но в отличие от протеогликанов они не содержат серной и уроновых кислот.
А.И.,1999;
Особой разновидностью [Карпищенко Iozzo R.V.,2000].
гликопротеинов являются серомукоиды, диагностическое значение которых ценно тем, что их концентрация в сыворотке крови увеличивается ещё до появления клинических симптомов.
2, Здоровые 1,5 ОКС ВБП 1 РА 0, Рис.10. Концентрация серомукоидов в сыворотке крови здоровых и больных с ОКС, ВБП и РА, ммоль/л.
Уровень серомукоидов (рис.10) в сыворотке крови больных ОКС на 28,4% выше (p0,05), ВБП на 56,1% выше (p0,05) и больных РА на 69,2% выше (p0,05), по сравнению с группой контроля. Можно видеть, что максимальное увеличение уровня серомукоидов выявлено у больных РА.
При этом их содержание в сыворотке крови женщин больных РА, мужчин больных РА, больных РА РФ (+) и больных РА РФ (-) на 63,85%, 77,7%, 80,8% и 57,7% соответственно выше (p0,05), чем в сыворотке крови контрольной группы. Среди исследуемых групп ревматологических больных значительное увеличение концентрациии серомукоида выявлено в сыворотке крови мужчин больных РА и больных РА РФ (+), вероятно, процессы деструкции ЕСМ соединительной ткани наиболее богатой гликопротеидами, активно протекают у данных категорий больных. Известно, что метаболизм гликопротеидов на ранних стадиях разрушения ЕСМ соединительной ткани характеризуется их увеличением, а в развернутой стадии снижением из-за уменьшения объема здоровой ткани [Ishiguro N.,1999]. Следовательно, высокие уровни серомукоидов в сыворотке крови больных РА характеризуют начальные стадии деструкции ЕСМ соединительной ткани, при этом продолжительность заболевания составляла от 2,5 до 16 лет.
Изучая содержание серомукоидов в сыворотке крови пульмонологических больных, получены результаты, свидетельствующие о достоверном повышении концентрации в сыворотке крови больных ВБП на 56,2%, ВБП ФБЛЗ на 61,5%, ВБП ББЛЗ на 43,8%, по сравнению с контрольной группой. Исследование уровня протеогликанов при пневмонии и идиопатическом легочном фиброзе (IPF) характеризуется увеличением содержания гликозоаминогликанов, гиалуроновой кислоты, снижением уровня коллагена I и ІІІ типа, и ослаблением коллагеновых фибрилл, обеспечивающих механическую поддержку структуры соединительной ткани.
Результаты исследования показали, что эти изменения сопровождаются утолщением интерстициальной ткани и усилением процессов фиброзирования легочной ткани [Bensadoun E.S.,1996].
Следовательно, высокая концентрация серомукоидов в сыворотке крови пульмонологических больных и особенно пациентов с ВБП ФБЛЗ отражает выраженность процессов деструкции ЕСМ соединительной ткани и высокую вероятность развития фиброза легочной ткани.
В тоже время концентрация серомукоидов в сыворотке крови больных ОКС на 28,4% выше (p0,05), ОИМ на 50,8% выше (p0,05), НС на 16,9% выше (p0,05), чем в сыворотке крови контрольной группы. Высокий уровень серомукоидов при ОИМ указывает на более значительное повреждение ЕСМ соединительной ткани, чем при НС. Экспериментальными исследованиями показано, что повреждение ЕСМ перикардиальной зоны сопровождается задержкой созревания коллагена и эластина, при частичном высвобождении глюкозоаминогликанов При этом нарушение [Courtman D.W.,2004].
естественной структуры ЕСМ, как правило, характеризуется потерей уникальной способности соединительной ткани к «самосборке»
внеклеточных компонентов в фибриллы и волокна. Происходит ослабление основных волокон ЕСМ соединительной ткани - коллагеновых, эластиновых и ретикулиновых, нарушается их прочность и способность к растяжению, которая во многом зависит от формирования межмолекулярных перекрёстных связей, между отдельными белковыми субъединицами [Looker A.C.,2000].
Под действием ММП (протеиназы обладают некоторым тропизмом к определенному типу коллагена) наступает процесс расщепления коллагена, при этом гидроксильные группы остатков лизина и оксилизина окисляются, что позволяет устанавливать новые связи, между соседними молекулами тропоколлагена формируя, таким образом, жесткое нерастяжимое волокно.
Поэтому, уровень серомукоидов в сыворотке крови больных ОИМ и НС в период ремоделирования соединительной ткани, будет иметь как диагностическое, так и прогностическое значение. Следует отметить, что в сыворотке крови больных ОИМ выявлена прямая корреляция между уровнем серомукоидов и содержанием тропонина Т (r=0,70), активностью МВ-КФК (r=0,66) и ЛДГ-1 (r=0,59). Вместе с тем, увеличение уровня серомукоидов при ОКС, ОИМ, НС не столь значительно на фоне их повышения в сыворотке крови больных РА и ВБП. Следовательно, можно предположить, что воспалительные процессы, сопровождающиеся деструкцией ЕСМ соединительной ткани при метаболическом варианте воспаления (ОКС) будут менее выражены, чем при бактериальном (ВБП) и аутоиммунном (РА) воспалении.
Таким образом, при определении белков острой фазы воспаления в сыворотке крови больных ОКС, ВБП и РА установлено достоверное увеличение уровня СРБ и концентрации серомукоидов. При этом наиболее высокий уровень СРБ выявлен в сыворотке крови больных с ВБП ФБЛЗ, в то время как максимально высокая концентрация серомукоидов установлена в сыворотке крови больных РА, и указывает на значительные деструктивные процессы ЕСМ соединительной ткани при аутоиммунном варианте воспаления.
Известно, что высокие уровни СРБ образуют значительное количество продуктов метаболизма, способных активировать компоненты комплемента по классическому пути, стимулировать процессы фагоцитоза и вызывать воспалительные, литические и опсониновые эффекты комплемента [Rus H.,1999]. В данном исследовании система компонентов комплемента при различных патогенетических вариантах воспаления, характеризуется достоверным увеличением уровня С3 (рис.11) в сыворотке крови больных РА на 71,4%, ВБП на 66,2% и ОКС на 62,3% по сравнению с контрольной группой.
С С Здоровые ОКС ВБП РА Рис. 11. Уровень С3, С4 компонентов комплемента в сыворотке крови здоровых и больных с ОКС, ВБП и РА, г/л, М±m Можно видеть, что максимальное содержание С3 отмечается в сыворотке крови больных РА. Так, содержание С3 в сыворотке крови больных РА, женщин больных РА, мужчин больных РА, больных РА РФ (+), больных РА РФ (-) на 71,4%, 64,9%, 68,8%, 85,7% и 67,5% соответственно выше (p0,05), чем в сыворотке крови здоровых лиц. С3 является ключевым компонентом активации системы комплемента по классическому и альтернативному пути, дающий начало общему терминальному пути с образованием мембрано-атакующего комплекса, вызывающего лизис и повреждение клеток-мишений [Насонов Е.Л.,2002]. В целом увеличение уровня С3 компонента комплемента в сыворотке крови ревматологических больных предполагает интенсивный синтез в печени, без повышенного потребления и усиления процессов катаболизма.
Известно, что в здоровых клетках для предотвращения активации комплемента имеются специальные рецепторы и фактор «ускоряющий»
распад продуктов расщепления, в совокупности они обладают способностью тормозить активацию С3 конвертазы [Lutz H.U.,2008]. Однако при бактериальном воспалении, испытывается их недостаток, и они становятся восприимчивыми к атаке комплемента. В целом, грамотрицательные бактерии могут быть лизированы непосредственно антителами в присутствии комплемента, в то время как грамположительные, остаются резистентными [Абелев Г.И.,1996]. При проведении культурального исследования мокроты 186 пациентам с ВБП, у 93 (50,0%) человек выделены этиологически значимые патогенные агенты, из них 59,7% являются грамположительными и 40,3% грамотрицательными. Поэтому можно с уверенностью сказать, что лизированными окажутся только 40,3% грамотрицательных бактерий, в то время как 59,7% грамположительных останутся резистентными к активации системы комплементов. При определении уровня С3 его содержание в сыворотке крови больных ВБП на 66,2% выше (p0,05), ВБП ФБЛЗ на 75,3% выше (p0,05), ВБП ББЛЗ на 49,3% выше (p0,05), чем в группе здоровых лиц. Столь высокое увеличение уровня С3 предусматривает активацию процессов фагоцитоза и стимуляцию литических и опсониновых эффектов комплемента, со значительной выраженностью в группе больных ВБП ФБЛЗ. Активация комплемента сосредоточена на поверхности клетки или микроорганизма, который формирует защищенный участок, куда доступ ингибиторов ограничен. При этом происходит выброс в кровоток активных продуктов, которые приводят не только к лизису клеток и микроорганизмов, но и образованию кининов, активации свертывающей и коллекреин кининовой систем [Абелев Г.И.,1996].
Компоненты комплемента при ОКС характеризуются увеличением концентрации С3 в сыворотке крови больных ОКС на 62,3% выше (p0,05), ОИМ на 77,9% выше (p0,05), НС на 16,8% выше (p0,05), по сравнению с содержанием в сыворотке крови здоровых лиц. Анализируя уровень С3 в группе кардиологических больных можно видеть, что у больных ОИМ активация системы комплемента более выражена, чем в группе больных НС.
Следует отметить, что в дополнение к лизису микроорганизмов система комплемента проявляет и другие антиинфекционные функции, например, активация С3 способна вызвать вазодилятацию, увеличить капиллярную проницаемость и экспрессию лейкоцитами молекул прилипания, что значительно усугубляет течение ССЗ Ф.,2007]. Достоверное [Дати увеличение содержания С4 компонентов комплемента отмечается в сыворотке крови больных ВБП ФБЛЗ, женщин больных РА и больных РА РФ (-), но полученные результаты не превышают значения нормы.
Таким образом, изучение системы компонентов комплемента при различных патогенетических вариантах воспаления (ОКС, ВБП, РА) позволило установить увеличение уровня С3. Однако его содержание в исследуемых группах больных незначительно превышает значения нормы.
Следует отметить несколько причин затрудняющих интерпретацию результатов исследования системы комплемента: во-первых, диапазон нормальных значений варьирует в широких пределах, во-вторых, является интегральным показателем динамического процесса их синтеза. В-третьих, они выступают в роли белков «острой фазы», что предусматривает усиленный синтез и увеличение концентрации в сыворотке крови при воспалении, несмотря на процессы активного потребления. Полученные результаты активности системы компонентов комплемента, свидетельствуют о классическом пути развития, при различных патогенетических вариантах воспаления, исключение составляют больные с ВБП ФБЛЗ, где отмечены признаки появления альтернативного пути.
Многочисленные исследования, проведенные в течение последних лет, не оставляют сомнений влияния нарушений липидного обмена на развитие атеросклероза, заболеваемость ИБС и смертность. Анализируя липидный обмен в сыворотке крови больных ОКС, ВБП, РА (рис.12) можно отметить однонаправленный характер изменения его показателей, с различной степенью выраженности. Так, в сыворотке крови больных ОКС, ОИМ и НС отмечается достоверное увеличение содержания общего холестерина, LDL (ХС ЛПНП), ТГ, КА и снижение уровня HDL (ХС ЛПВП).
Сравнительная характеристика нарушения липидного обмена наибольшие нарушения выявила в сыворотке крови больных ОИМ.
Дислипопротеинемия рассматривается в качестве одного их ведущих этиопатогенетических факторов участвующих в формировании атеросклеротических изменений.
РА ВБП ОКС Здоровые ТГ КА ХС HDL LDL Рис.12. Показатели липидного обмена в сыворотке крови здоровых и больных с ОКС, ВБП и РА, ммоль/л.
При гиперхолестеринемии в клетках периферических тканей за счёт неспецифического эндоцитоза возрастает включение LDL. Функциональные фагоциты элиминируют из кровотока и из разрушенных тканей денатурированных белковых макромолекул, эфиры холестерина, основные липиды LDL, накапливаясь в лизосомах, постепенно формируют «пенистые»
клетки. При деструкции лизосом и последующего аутолиза, наступает их гибель и в сосудистой стенке возникает очаг асептического воспаления.
Местное нарушение ассоциативного взаимодействия клеток рыхлой соединительной ткани приводит к изменению фенотипа и гиперплазии гладкомышечных клеток, которые под влиянием хемотактических факторов мигрируют из медии в интиму, пролиферируют и дифференцируются в клетки вырабатываемые коллаген, эластин. При этом эластин имеет «склонность» к взаимодействию с ионами Ca, а гликозоаминогликаны связываются с липопротеинами. При этом компоненты соединительной ткани, сформированные гладкомышечными клетками, начинают усиленно секретировать аномальные компоненты ЕСМ, которые нарушают естественную структуру соединительной ткани, делая её плотной и нерастяжимой с измененными функциональными свойствами [Bailey A. J., 1998;
Hulmes D.J., 2002].
Хотя повышенный уровень ХС является документированным фактором риска развития атеросклероза, однако согласно критериям третьего доклада экспертов NCEP (National Cholesterol Education program, 2001), его уровень у взрослых был подвергнут коррекции. В соответствии с этими критериями изменены показатели и для LDL, в то время как уровень «нормы» для ТГ и HDL оставлены без изменения [Творогова М.Г.,2002]. Однако следует отметить, что один и тот же уровень LDL может быть нормальным для популяции людей, у которых отсутствуют другие факторы риска, и считаться существенно повышенным для пациентов с ИБС или другими проявлениями атеросклероза.
Корреляционный анализ параметров липидного обмена и факторов риска в сыворотке крови больных ОКС показал, что значительное повышение уровня общего холестерина наблюдается у лиц мужского пола (r=0,62), причем независимо от возраста (в нашем исследовании от 37 до лет). КА коррелировал с курящими (r=0,60) и лицами с малоподвижным образом жизни (r=0,65), которые также коррелировали с уровнем ТГ(r=0,62).
Липидный спектр у курящих лиц характеризовался более низкими значениями HDL (p0,05), что не исключает токсического воздействия табачного дыма на процессы метаболизма у кардиологических больных.
Причины и механизмы развития нарушения липидного обмена при ревматических заболеваниях весьма разнообразны и в основном носят характер вторичных изменений. В тоже время дислипопротеинемия является характерным осложнением РА, при котором наблюдается повышение ХС ЛПНП (LDL) и снижение ХС ЛПВП (HDL) [Situnayake R.D.,1997]. Степень нарушения липидного обмена у больных ВБП и РА не столь значительна и может расцениваться, как одно из осложнений, развившееся на фоне воспаления и отягощающее течение основногозаболевания.
Таким образом, нарушение липидного обмена отмечается во всех группах обследуемых больных, и сопровождается накоплением холестерина, клеточной пролиферацией эндотелия сосудов, фиброзированием стенок сосудов и является морфологической основой прогрессирования атеросклероза, с максимальной выраженностью у кардиологических больных при ОИМ. В тоже время нарушения липидного обмена у больных РА и ВБП менее выражены и носят характер осложнений, вызванных основными заболеваниями.
Для оценки состояния минерального обмена (рис.13) в сыворотке крови больных с различными патогенетическими вариантами воспаления изучен спектр из 6 макро-микроэлементов. Полученные результаты характеризуются содержания ионизированного Ca (Ca+), Fe, Co и Cu, увеличением снижением уровня Zn и Mg.
Рис.13. Минеральный состав в сыворотке крови здоровых и больных с ОКС, ВБП и РА, ммоль/л, мкг/л, мг/л, М±m.
Данные литературы по изучению макро- микроэлементного состава при воспалении, в большинстве своём, носят противоречивый характер. В проведенном исследовании уровень Ca+ характеризуется незначительным и недостоверным увеличением в сыворотке крови больных ОКС на 3,5%, ВБП на 5,3% и РА на 9,6%, по сравнению с контрольной группой. Увеличение уровня Ca+ в сыворотке крови, в первую очередь, связывают с процессом его элиминации из костной ткани, который регулируется паратиреоидным гормоном, активными метаболитами витамина D (особенно кальцитриолом) и кальцитонином [Black A.J.,2000]. Исключение составляет группа женщин больных РА, где отмечается достоверное увеличение содержания Ca+ на 14,0%. Вероятно, в данном случае подтверждается одна из теорий мультифакторной природы развития РА, в которой активное участие принимают генетические, внешнесредовые, иммунологические, гормональные и другие факторы [Насонова В.А.,2001].
Содержание Fe в сыворотке крови больных ОКС на 20,0% выше (p0,05), ВБП на 14,3% выше и РА на 26,6% выше (p0,05), по сравнению с группой здоровых лиц. Можно видеть, что независимо от варианта воспаления отмечается общая тенденция к увеличению Fe, с максимальным увеличением у больных РА. Данные литературы, связанные с содержанием Fe в сыворотке крови ревматологических больных, противоречивы. По данным одних авторов отмечается умеренное снижение содержания Fe с развитием нормохромной нормоцитарной анемии [Насонова В.А.,1997;
Луговская С.А.,2002], по другим данным, железодефицитная анемия у больных РА явление достаточно частое [Мазуров В.И.,2001]. По мнению третьих [Peres D.,2002], уровень Fe в сыворотке крови больных РА довольно высок и связан с перераспределением Fe и его фракций. В проведенном исследовании на долю больных с низким содержанием гемоглобина (менее приходится только пациентов), из них:
120г/л) 2,6% (13 4 – кардиологических, 3 - пульмонологических и 6 - ревматологических больных. Полученные результаты содержания Fe в сыворотке крови больных РА характеризуются значительным достоверным его увеличением на 26,6%, и охватывает лишь 4,4% больных. Вероятно, увеличение уровня Fe объясняется нарушением его метаболизма и перераспределением общего пула, сначала резервного, а затем и тканевого, за счет активного функционирования железозависимых систем (иммунная система, система коллагенообразования, детоксикации ксенобиотиков, инактивации биологически активных веществ и обмен нейромедиаторов). Повышение уровня Fe в сыворотке крови больных РА, на фоне других исследуемых групп, можно объяснить более высокой активностью железозависимых систем, которые приводят к подавлению иммунитета и хронизации процесса воспаления.
Всё большую актуальность приобретают состояния, связанные с избытком Fe при ССЗ, поскольку в ходе мультицентровых исследований обнаружена прямая корреляция повышенного содержания Fe с ранним развитием атеросклероза и ИБС [Templeton D.M.,1998]. Выявленное нами достоверное увеличение содержания Fe на 20,0% в сыворотке крови больных ОКС и на 17,1% у больных ОИМ, подтверждают это исследование.
Одной из проблем клинической и профилактической медицины остаются всё возрастающие промышленные загрязнения и геохимические изменения внешней среды. В результате выполненных исследований установлено, что концентрация Co в сыворотке крови больных ОКС на 85,7% выше (p0,05), ВБП в 2,3 раза выше (p0,05) и РА в 2,0 раза выше (p0,05), чем в контрольной группе. Сравнительная характеристика содержания Co позволяет отметить максимальное его увеличение в сыворотке крови больных ВБП и РА. У лиц, проживающих в промышленных зонах, воздушное загрязнение окружающей среды сопровождается высоким содержанием активных форм кислорода (ROS), аэрозолей тяжелых металлов, усилением свободнорадикального окисления с повреждением эпителия бронхолегочной системы, высвобождением эластаз и матриксных металлопротеиназ [Finkel T.,2000]. В тоже время длительный контакт с Со вызывает рецидивирующее воспаление в стенке бронха с последующим его утолщением, гиперплазией слизистого аппарата, неоваскуляризацией и ремоделированием структуры бронха [Кудрин А.В.,2007]. Максимально высокий уровень Co в сыворотке крови пульмонологических больных, инициирует выработку провоспалительных цитокинов, постоянно поддерживая процессы воспаления, и способствует хронизации воспалительного процесса в бронхиальном дереве и интерстициальном аппарате легочной паренхимы.
Вместе с тем, у больных ОКС высокие концентрации Co так же вносят свой вклад в развитие воспаления и атеросклероза. Количественные изменения уровня Co в сыворотке крови больных атеросклерозом во многом зависят от стадии и клинических проявлений основного заболевания, при котором установлена причинно-следственная связь между уровнем Co и нарушением липидного обмена [Ноздрюхина Л.Р.,1985]. Ионы Со в зависимости от времени воздействия и концентрации, способны вызывать гибель макрофагов и снижение естественного и специфического иммунитета, а также способствуют активации процессов апоптоза [Catelas I.,2005].
Экспериментальные исследования подтверждают зависимость ионов Co от концентрации, которая может, как подавлять, так и активировать выход гистамина из тучных клеток [De Blok C.E.,1999]. Вероятно, столь высокие уровни Co особенно в сыворотке крови больных ВБП и РА активируют выброс гистамина, что в свою очередь вызывает увеличение сосудистой проницаемости, стимуляцию чувствительных нейронов, проводящих болевые импульсы и взаимодействие с Н1 и Н2 рецепторами на поверхности клеток, поддерживая активность воспаления. По данным Theocharis et al., 1991г. Co способен стимулировать продукцию ФНО- - одного из значительных провоспалительных цитокинов, и подобно ионам железа, инициировать перекисное окисление липидов. ФНО- инициирует важнейшие механизмы запуска воспаления, активируя эндотелий сосудов, лейкоциты, а также индуцирует продукцию других провоспалительных цитокинов. Профиль синтеза цитокинов может существенно меняться в различные фазы заболевания, так при РА в дебюте заболевания отмечается увеличение ИЛ- и ИФ-, и только затем ИЛ-6, ИЛ-10, и ФНО- [Насонов Е.Л.,1999]. Вместе с тем, следует отметить наличие прямой корреляционной связи между уровнем Co и активностью ММП-3 (r=0,62) у больных РА, между уровнем Co и активностью ММП-7 (r=0,67) у больных ВБП, между уровнем Co и активностью ММП-9 (r=0,56) у больных ОКС.
Таким образом, высокие концентрации Co выявленные в сыворотке крови больных ОКС, ВБП и РА способны активно усиливать процессы воспаления различного генеза, за счёт перекисного окисления липидов, выброса гистамина, инициирования синтеза провоспалительных цитокинов, которые сопровождаются нарушением тканевого дыхания, структуры ЕСМ соединительной ткани, а также снижением иммунитета.
Содержание при исследуемых патогенетических вариантах Cu воспаления характеризуется достоверным увеличением при ОКС на 81,4%, ВБП на 80,4%, РА на 64,7%, по сравнению с контрольной группой.
Физиологическая роль Cu обусловлена её вхождением в состав многих ферментов, гормонов, витаминов и считается одним из основных незаменимых микроэлементов. Важнейшим его представителем является церулоплазмин - мультифункциональный белок, обладающий активностью ферроксидазы, аминооксидазы и частично супероксиддисмутазы, играющий роль реактанта острой фазы в воспалительных процессах и способный защищать липидные мембраны от перекисного окисления [Arnaud J.,1993].
Избыточное её содержание вызывает снижение активности и биосинтез некоторых ферментов, обладает выраженным противовоспалительным свойством, что способствует смягчению клинических проявлений аутоиммунных заболеваний, в том числе и PA, благодаря подавлению активности ФНО- и ИЛ-1 [Brewerg J.,2003]. Высокое содержание Cu в сыворотке крови больных РА способствует замедлению процесса образования растворимого коллагена (тропоколлагена) за счёт окисления лизина и оксилизина лизолилоксидазой, снижая продукцию анормальной соединительной ткани. Поэтому высокое содержание Cu в сыворотке крови больных РА можно расценивать, как проявление защитной реакции и один из факторов способствующих подавлению перекисного окисления и снижению активности ряда ферментов.
Повышение уровня Cu в сыворотке крови кардиологических больных связывают с недостаточностью липопротеинлипазы, дефицит которой способствует возникновению гиперхолестеринемии и повышению уровня триглицеридов, за счёт оксидативной модификации LDL. Выявленное в работе значительное достоверное увеличение содержания Cu в сыворотке крови больных ОКС и ВБП, сопровождается достоверным увеличением уровня общего ХС у данных групп больных. Не исключается, что высокое содержание Cu следует рассматривать в качестве одного из пусковых факторов атерогенеза. Однако влияние избыточных количеств Cu при ССЗ изучено недостаточно, имеются данные о том, что клинические проявления носят дозозависимый характер, а её избыток может иметь опасные последствия для генома [Кудрин А.В., Громова О.А.,2007].
Уровень Mg в сыворотке крови больных ОКС на 24,3% ниже (p0,05), ВБП на 17,7% ниже (p0,05), РА на 21,9% ниже (p0,05), чем в сыворотке крови здоровых лиц. Можно видеть, что нарушения липидного обмена максимально выражены в группе больных с ОКС. Известно, что Mg контролирует функционирование миокардиоцитов на всех уровнях субклеточных структур, сарколемме, митохондриях, миофиламентах элементах) и оказывает влияние на регуляцию (сократительных сократительной функции миокарда [Андреев Н.А.,1995;
Quamme G.A.,1990].
Вместе с тем, гипомагниемия повышает агрегацию тромбоцитов, ведёт к активному тромбообразованию и развитию дислипопротеидемии [Peacock Детальное изучение уровня в группах J.M.,1999;
Reis M.A.,2000]. Mg больных РА позволило выявить максимальное достоверное его снижение на в группе женщин больных РА, а также наличие прямой 24,3% корреляционной связи уровня Mg с женским полом (r=0,63).
Известно, что дефицит Mg повышает чувствительность организма к инфекции и может сопровождаться выраженным бактериально-токсическим шоком, при этом микроорганизмы активнее продуцируют -лактамазу, определяющую устойчивость к воздействию антибиотиков пенициллинового ряда [Кудрин А.В., 2006]. Поэтому снижение уровня Mg в сыворотке крови больных с ВБП расценивается как одна из причин, предрасполагающих к развитию бактериальной инфекции. Гипомагниемия представляет собой серьёзное состояние инициирующее процессы воспаления, клинически сопровождаемая спазмами гладкой мускулатуры, размягчением костной ткани, развитием ишемической болезни сердца, артериальной гипертензией, и повышением уровня холестерина [De-Valk H.W.,1999;
Сrossgrove J.,2004].
Содержание Zn в сыворотке крови больных ОКС, ВБП и РА характеризуется достоверным снижением концентрации на 26,0%, 33,6% и 42,3% соответственно, по сравнению с контрольной группой. Известно, что различные иммунодефицитные и бактериальные инфекции протекают на фоне дефицита Zn [Скальный А.В., 2004], что подтверждается и результатами нашего исследования, где максимальное снижение концентрации Zn отмечается в сыворотке крови больных РА и ВБП. Нередко снижение его содержания в организме является следствием избыточного содержания Cu и рассматривается, как проявление антагонистических свойств. Предполагается, что антагонизм Zn и Cu, начинается на уровне синтеза белка металлотионеина. Особая роль принадлежит в Zn синтезировании нуклеиновых кислот, стабилизации структуры ДНК, РНК, поэтому его дефицит сопровождается нарушением синтеза и обратимостью процессов денатурации белков, которые особенно выражены в регенерирующей ткани. При этом Zn оказывает стабилизирующее действие на цитоплазматические мембраны, препятствуя высвобождению гидролитических ферментов, таких как катепсин и коллагеназа, контролирующих скорость распада поврежденных тканей. Поэтому дефицит Zn способствует задержке процессов регенерации ткани, вызванных, в том числе и деструктивными действиями ММП. В связи с этим, можно предположить, что восстановление поврежденных мембран клеточных структур, органов, тканей наиболее длительно будут протекать у больных с аутоиммунным (РА) и бактериальным (ВБП) воспалениями, в сыворотке крови которых отмечается наибольший дефицит Zn.