Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,737

УРОВЕНЬ ОБЩЕГО ЦИНКА В СЫВОРОТКЕ КРОВИ ЛИЦ ИЗ ГРУПП РИСКА КАК КОМПОНЕНТ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ

Шевцова В.И. 1 Зуйкова А.А. 1 Котова Ю.А. 1 Пашков А.Н. 1
1 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко Министерства здравоохранения Российской Федерации»
Проведен анализ влияния курения на содержание микроэлемента цинка в организме. Исследовано содержание общего цинка в сыворотке крови людей с различным статусом курения – активных и пассивных курильщиков, а также людей, не имеющих курящих в ближайшем окружении. Оценка статуса курения производилось по результатам заполнения специально разработанной анкеты, включающей вопросы об активном курении, количестве ежедневно выкуриваемых сигарет, стаже курения. Для некурящих задавались вопросы о вдыхании вторичного табачного дыма дома, на работе, на улице. Выявлены статистически значимые различия показателя «уровень общего цинка» в исследуемых группах. Также выявлена обратная корреляционная зависимость между индексом курения, стажем курения и общим уровнем цинка. На втором этапе исследования выявлены достоверные различия показателя «уровень общего цинка» у курящих лиц с респираторными симптомами и некурящих без них. Корреляция показателей функции внешнего дыхания и общего уровня цинка в сыворотке крови позволяет использовать этот показатель в комбинации с инструментальными методами исследования при ранней диагностике хронической обструктивной болезни легких, которая в 90 % случаев является результатом длительного курения.
скрининг
хроническая обструктивная болезнь легких
курение
цинк
микроэлементы
1. Авдеев С. Н. Хроническая обструктивная болезнь легких как системное заболевание [Текст]/ С.Н. Авдеев // Пульмонология. – 2007. – № 2. – С. 104-116.
2. Агаджанян Н.А. Элементный портрет человека: заболеваемость, демография и проблема управления здоровьем нации [Текст] / Н.А. Агаджанян, А.В. Скальный, В.Ю. Детков // Экология человека. – 2013. – № 11. – С. 3-12.
3. Винников Д.В. Курение ведет к ускоренному снижению функции легких у работников высокогорья [Текст] / Д.В. Винников // Клиническая медицина. – 2012. – Т. 90, № 3. – С.31-34.
4. Глобальная стратегия диагностики, лечения и профилактики хронической обструктивной болезни легких (пересмотр 2014 г.). Белевский А.С. (ред.) [Текст]. – Москва, 2015. – 92 с.
5. Глобальный опрос взрослого населения о потреблении табака. Российская Федерация: Страновой отчет [Текст]. – 2009. – 172 с.
6. Малыхин Ф.Т. Изучение значения распространенности курения среди пожилых больных хроническими заболеваниями легких для показателей функции внешнего дыхания [Текст]/ Ф.Т. Малыхин // Известия самарского научного центра Российской академии наук. – 2012. – Т.14, №5(2). – С.561-563.
7. Рогова Л.Н. Матриксные маталлопротеиназы, их роль в физиологических и патологических процессах (обзор) [Текст]/Л.Н. Рогова, Н.В. Шестернина, Т.В. Замечник, И.А.Фастова // Вестник новых медицинских технологий. – 2011. – №18 ( 2). – С. 86-89.
8. Цветкова О.А. Роль макрофагов и цитокинов в формировании воспаления и прогрессировании хронической обструктивной болезни легких [Текст]/ О.А. Цветкова, А.М. Абидов // Российские медицинские вести. – 2010. – № 3. – C. 21-25.
9. Шейбак В.М. Транспортная функция сывороточного альбумина: цинк и жирные кислоты [Текст]/ В.М. Шейбак //Вестник Витебского государственного медицинского университета. – 2015. – № 14 (2). – С.16-22.
10. Bioinformatics in the post-genomicera: sensing the change from molecular genetics to personalized medicine // Bioinformatics in the Post-Genomic Era (series) / Ed. by I.Yu. Torshin. – N.Y.: Nova Biomedical Books, 2009.
11. Bizeto L. Inter relationship between serum and sputum in flammatory mediators in chronic obstructive pulmonary disease / Bizeto L., Mazzolini A.B., Ribeiro M., Stelmach R., Cukier A., Nunes MPT // Braz J. Med Biol Res. 2008. 41(3). P. 193.
12. King, J.C. Zinc: anessential but elusive nutrient// Am J ClinNutr. – 2011. – 8. – 94(2). –P.679–684.

Существует достаточно теорий, подтверждающих роль микроэлементов в патогенезе заболеваний человека. Известно, что некоторые заболевания сейчас можно назвать «экологозависимыми» [12]. Цинк является кофактором многих ферментов, дефицит этого микроэлемента отражается на работе нервной, иммунной систем, желудочно-кишечного тракта, опорно-двигательного аппарата и кожи [10].

Представляется ясным, что для функционирования организма необходим нормальный макро- и микроэлементный статус. На достаточное содержание микроэлементов в организме человека оказывают влияние множество факторов – поступление с пищей в необходимом количестве, нормальное функционирование органов, участвующих в обмене микроэлементов, а также баланс с микроэлементами – а- и антагонистами. Отклонение в любом звене обмена приводит к дефициту микроэлемента, что в свою очередь является предпосылкой формирования патологических состояний.

Нельзя не отметить, что курение является одной из предпосылок развития дефицита микроэлементов [2]. По данным Глобального опроса населения о пользовании табачными изделиями в 2009 г. доля курящих среди взрослого населения России составляет почти 40 %, людей, курящих пассивно – более 50 % [5]. Столь высокий показатель объясняет высокую распространенность хронической обструктивной болезни легких (общая заболеваемость на 2015 год составляет 5840,8 на 100 тыс. населения), ведь курение выделено рабочей группой GOLD в качестве основного предиктора развития заболевания и предполагает акцентирование внимания врачей на группах риска – активных и пассивных курильщиках [4].

Сведения о патогенезе ХОБЛ позволяют предположить, что цинк является одним из микроэлементов, содержание в организме которого отразится на течении и прогрессировании заболевания. Известно, что одним из компонентов формирования обструкции бронхов является нарушение равновесия в системе ферментов, обеспечивающих протеолиз и тормозящих протеолитические процессы. Среди таких ферментов особо активны цинксодержащие металлопротеиназы – эластаза нейтрофилов и матриксные металлопероксидазы, продуцируемые клетками воспаления – нейтрофилами и макрофагами [7,8]. Выявлена обратная корреляционная зависимость между показателями спирометрии (ОФВ1, ФЖЕЛ, ОФВ1/ ФЖЕЛ) и уровнем нейтрофильной эластазы у больных ХОБЛ [11]. Также одним из компонентов патогенеза ХОБЛ является оксидативный стресс, на борьбу с которым направлено действие еще одного цинк-содержащего фермента – супероксиддисмутазы.

Вышеизложенное подтверждает значение цинка в формировании хронической обструктивной болезни легких и делает актуальным изучение содержания этого микроэлемента в группах риска формирования ХОБЛ – у курящих людей и вдыхающих вторичный табачный дым.

Целью настоящего исследования явилось изучение содержания катионов цинка в сыворотке крови активных и пассивных курильщиков.

Материалы и методы. Исследование было выполнено на базе ФГБОУ ВО Воронежского государственного медицинского университета им. Н.Н. Бурденко, кафедры поликлинической терапии и общей врачебной практики. В исследовании приняли участие 145 человек (средний возраст 45,0 ±1,06 года), проходивших периодический медицинский осмотр, из них 59 мужчин (средний возраст 41,5± 1,45 года) и 65 женщин (средний возраст 47.9 ± 1,42 года). Из исследования исключались больные сопутствующей хронической патологией с целью верификации влияния курения на изменения содержания цинка. Все участники исследования дали информированное добровольное согласие, после чего было проведено анкетирование, спирометрия с определением жизненной емкости легких, а также забор крови.

Используемая анкета включала вопросы о возрасте, наличии сопутствующих заболеваний и статусе курения, далее для курящих – о числе лет курения и количестве выкуриваемых сигарет в день, а для некурящих – о воздействии табачного дыма дома, на работе и в общественных местах. Также в анкете были представлены вопросы о наличии респираторных симптомов – кашля и одышки.

Спирометрия проводилась с помощью портативного сухого спирометра ССП. Регистрировалось значение жизненной емкости легких на выдохе.

Далее исследовалось общее содержание цинка в сыворотке калориметрическим методом с использованием наборов фирмы «Витал Девелопмент Корпорэйшн». К 1,0 мл монореагента добавляли 0,05 мл сыворотки крови (в опытной пробе), 0,05 мл калибратора (в калибровочной пробе) и 0,05 мл бидистиллированной воды (в холостой пробе), фотометрировали на спектрофотометре RALClimaMC-15 при 560 нм. Расчет производился по формуле:

C = Аоп/Акал х 30,6 [мкмоль/л].

Статистическая обработка данных производилась с помощью программ MicrosoftExсel 2010 и Statistica 6.0 с использованием критерия Краскела – Уолесса. H-критерий Краскела – Уоллиса – это обобщение критерия Манна – Уитни на случай для более двух независимых выборок. Критерий не требует предположения о нормальности распределения. Нулевая гипотеза H0 – между выборками существуют лишь случайные различия. Альтернативная гипотеза H1 – между выборками существуют неслучайные различия по уровню исследуемого признака. Отличия между группами считались достоверными при р≤0,05. При использовании коэффициента ранговой корреляции Спирмена тесноту связи между признаками оценивали следующим образом: коэффициент <0,3 считался показателем слабой связи, 0,4-0,7 – средней и ≥0,7 – сильной.

Результаты исследования

После проведения анализа анкетных данных и исключения из исследования лиц с сопутствующей хронической патологией, исследуемые были разделены на 4 группы: группа 1 – курящие (N=43, средний возраст 39,83±1,64), группа 2 – курившие в прошлом (N=23, средний возраст 44,8 ±2,6), группа 3 – не курящие, но имеющие курящих в ближайшем окружении (N=51, средний возраст 46,76 ±1,67) и 4 группа – не курящие и не имеющие курящих в ближайшем окружении (N=10, средний возраст 48,9±2,7 лет).

От общего числа лиц, принявших участие в исследовании, курящие составили 33,8 %, курившие в прошлом – 18,3 %, не курящие, но имеющие курящих в ближайшем окружении – 40,1 %, не курящие и не имеющие курящих в ближайшем окружении – 7,8 % (рис.1).

Рис.1. Распределение принявших участие в исследовании лиц на группы

В ходе исследования было выявлено достоверное различие уровня цинка в сыворотке крови между группами курящих, куривших и не курящих и не испытывающих влияния табачного дыма (p<0,05). В группе курящих средний уровень цинка составил 9,8±0,5 мкмоль/л; в группе куривших в прошлом – 16,8±0,6 мкмоль/л, в группе некурящих – 22,2±0,86 мкмоль/л, в группе не имеющих курящих в ближайшем окружении – 22,1±1,64 мкмоль/л (рис. 2). При сравнении с референтными значениями выявлено снижение уровня общего цинка в группе курящих ниже нормы (16±6,2 мкмоль/л [9]) (рис. 2).

Рис. 2. Уровень цинка в исследуемых группах (мкМ)

Примечание:* – различия в группах «Курящие» и «Не имеющие курящих в ближайшем окружении» значимы при р≤0,05,** – различия в группах «Курившие» и «Не имеющие курящих в ближайшем окружении» значимы при р≤0,05, *** – различия в группах «Некурящие» и «Не имеющие курящих в ближайшем окружении» значимы при р≤0,05.

Известно, что патогенетические изменения в бронхах и легочной ткани происходят задолго до клинических проявлений и изменений на спирометрии, характерных для ХОБЛ. Цинксодержащими являются такие провоспалительные ферменты, как матриксные металлопротеиназы, антиоксидантный фермент супероксиддисмутаза [7,8]. По нашему мнению, снижение уровня общего цинка в сыворотке курящих людей связано, в том числе, с транспортировкой его в очаг местного воспаления, возникающий в мелких бронхах при формировании ХОБЛ, включении микроэлемента в состав провоспалительных ферментов, их ингибиторов и активаторов.

Средний индекс курения (ИК) в группе курящих составил 16,2±2,02 пачка/лет. Длительное систематическое курение активирует в дыхательных путях курящих каскад патогенетических процессов [1,6]. Однако изменение показателей функции внешнего дыхания на данном этапе минимальны и не будут зарегистрированы при исследовании спирометрии. В связи с тем, что основным методом диагностики ХОБЛ является именно спирометрия, постановка диагноза ХОБЛ на данном этапе затруднена. В нашем исследовании лишь у четверти курильщиков с ИК более 10 (достоверный фактор развития ХОБЛ) зарегистрировано снижение значения показателя % ЖЕЛ от должных значений. Между значениями % ЖЕЛ от должной и уровнем общего цинка определена достоверная сильная положительная корреляционная связь (r=0,72,р=0,005), позволяющая сделать вывод, что уровень общего цинка косвенно отражает патогенетические изменения в легочной ткани при ХОБЛ. Соответственно, использование измерения концентрации общего цинка совместно с инструментальными методами исследования функции легких позволит сделать более точной оценку наличия и степени обструктивных изменений.

Установлена достоверная сильная обратная корреляционная зависимость между индексом и стажем курения и уровнем общего цинка в сыворотке крови (r=-0,79, р=0,001), что подтверждает влияние табакокурения на содержание микроэлемента цинка в сыворотке крови. С увеличением количества выкуриваемых сигарет в день и длительности курения усугубляются патогенетические изменения в легочной ткани и бронхах, активность провоспалительных ферментов возрастает – растет риск развития ассоциированной с курением ХОБЛ [3,6].

Одинаковый уровень цинка у пассивных курильщиков и людей, не имеющих в ближайшем окружении курильщиков, вероятно, сигнализирует о повсеместном влиянии табачного дыма, а также о субъективной оценке обследуемых влияния табачного дыма на свой организм. Ошибочная субъективная оценка заставляет задуматься об эффективности опросников при скрининговых исследованиях заболеваемости ХОБЛ и обсудить вопрос о комбинации этого метода с объективными – лабораторными либо инструментальными.

На втором этапе исследования оценивался уровень цинка у лиц, имеющих респираторные симптомы. По результатам анкетирования в группах курящих и некурящих бывших и пассивных курильщиков были отобраны лица, которые предъявляли жалобы на кашель и одышку. Таких оказалось 18 человек в группе курящих и 22 человек в группах некурящих, что составило 28 % от принявших участие в исследовании.

Уровень общего цинка у курящих с респираторными симптомами достоверно ниже (р<0,05) этого показателя у некурящих без респираторных симптомов (рис. 3).

Рис. 3. Общий уровень цинка в сыворотке крови лиц с респираторными симптомами, мкМ

Примечание: * – различия между группами «курящие с респираторными симптомами» и «некурящие с респираторными симптомами» значимы при р≤0,05.

Полученные данные представляют клинический интерес. Наличие кашля и одышки рабочей группой GOLD рассматривается как один из критериев, используемых при постановке диагноза хронической обструктивной болезни легких наряду с наличием факторов риска развития болезни и изменениями функции внешнего дыхания. Уровень общего цинка у пациентов из группы риска ХОБЛ в данном случае может рассматриваться как маркер развивающихся патологических изменений.

Представляет интерес исследование концентрации свободного и связанного цинка у выделенных в данном исследовании групп для подтверждения участия микроэлемента в воспалительном процессе в тканях бронхов и легких.

Выводы

1. Общий уровень цинка статистически различается у курящих (9,8±0,5 мкмоль/л), куривших в прошлом (16,8±0,6 мкмоль/л) и некурящих (22,2±0,86 мкмоль/л) лиц.

2. Уровень общего цинка в сыворотке крови у курящих ниже принятых референтных значений и составляет 9,8±0,5 мкмоль/л.

3. Концентрация общего цинка в сыворотке крови лиц, не имеющих курящих в ближайшем окружении, по результатам анкетирования (24,2±0,86 мкмоль/л), не отличается от уровня общего цинка у пассивных курильщиков (24,1±1,64 мкмоль/л), что свидетельствует о неадекватной субъективной оценке влияния табачного дыма на свой организм и требует использования комбинации анамнестических опросников с инструментальными или лабораторными методами исследования при диагностике ХОБЛ.

4. Ввиду того, что уровень общего цинка в сыворотке крови коррелирует с показателями функции внешнего дыхания, возможно его использование в качестве показателя, отражающего изменения легочной ткани, в комбинации со стандартными методами исследования ХОБЛ при постановке диагноза, оценке динамики заболевания.


Библиографическая ссылка

Шевцова В.И., Зуйкова А.А., Котова Ю.А., Пашков А.Н. УРОВЕНЬ ОБЩЕГО ЦИНКА В СЫВОРОТКЕ КРОВИ ЛИЦ ИЗ ГРУПП РИСКА КАК КОМПОНЕНТ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ // Современные проблемы науки и образования. – 2017. – № 2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=26329 (дата обращения: 19.07.2019).


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252