Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ОСОБЕННОСТИ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ И ПЕРОКСИДАЦИИ ЛИПИДОВ У БОЛЬНЫХ ЯЗВЕННЫМ КОЛИТОМ И ИХ ДИНАМИКА В ПРОЦЕССЕ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНОЙ ТЕРАПИИ

Третьякова Ю.И. 1 Щёкотова А.П. 1 Булатова И.А. 1
1 ГБОУ ВПО Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера Минздрава России
Цель исследования: изучить уровень каталазы, глютатионпероксидазы (ГЛП) и малонового диальдегида (МДА) в сыворотке крови у больных язвенным колитом (ЯК), а также взаимосвязи данных показателей с тяжестью атаки заболевания, оценить динамику выявленных нарушений в процессе базисной противовоспалительной терапии. Обследовали 100 больных ЯК в фазе обострения и 50 практически здоровых лиц. В сыворотке крови определяли уровень каталазы, ГЛП и МДА. Оценивали показатели системного воспаления, в том числе уровень СРБ, СОЭ. Определяли индекс эндоскопической активности (ИЭА) по В. Rachmilewits (1989). Всех пациентов обследовали до и через 6 месяцев после базисной терапии ЯК. Результаты. У пациентов с ЯК выявили достоверное понижение концентраций каталазы и ГЛП по сравнению с практически здоровыми лицами (р=0,0000). Концентрация МДА была значимо выше у больных ЯК, чем в контрольной группе (р=0,0007). Также была выявлена прямая взаимосвязь ферментов между собой (r=0,53; р=0,00006) и отрицательная – с уровнем МДА (r= - 0,61; р=0,0000 – МДА/каталаза; r= - 0,52; р=0,0000 – МДА/ГЛП). Ферменты антиоксидантной системы (АОС) значимо коррелировали с тяжестью атаки ЯК, ИЭА, локализацией процесса в толстой кишке, СОЭ и СРБ. Средние значения каталазы и ГЛП при тяжелой атаке ЯК были достоверно ниже, а МДА – выше, чем при атаке легкой и средней тяжести. После проведения базисной терапии препаратами месалазина и глюкокортикоидами у больных ЯК отмечалась положительная динамика в виде увеличения концентрации ферментов АОС и уменьшения уровня МДА. У больных ЯК выявлен дисбаланс между прооксидантными и антиоксидантными реакциями, который привел к накоплению продуктов свободнорадикального окисления и формированию оксидативного стресса. Базисная терапия ЯК привела к улучшению процессов антиоксидантной защиты и уменьшению пероксидации липидов.
язвенный колит
антиоксидантная система
каталаза
глютатионпероксидаза
малоновый диальдегид
перекисное окисление липидов
оксидативный стресс.
1. Абдулхаков С.Р., Абдулхаков Р.А. Неспецифический язвенный колит: современные подходы к диагностике и лечению // Вестник современной клинической медицины. – 2009. – Т. 2. – № 1. – С. 32 - 41.
2. Белоусова Е.А., Никитина Н.В., Цодикова О.М. Лечение язвенного колита легкого и среднетяжелого течения // Фарматека. – 2013. – № 2. – С. 42–46.
3. Булатова И.А., Третьякова Ю.И., Щёкотов В.В., Щёкотова А.П., Улитина П.В., Кривцов А.В., Ненашева О.Ю. Полиморфизм гена каталазы (rs1001179) и оксидативный стресс у больных хроническим гепатитом С и язвенным колитом // Терапевтический архив. – 2015. – Т. 87. – № 2. – С. 49-53.
4. Максуль В.Г., Гилева Н.В. Активность антиоксидантных ферментов и вазоактивные факторы плазмы крови и биоптата кишечника при заболеваниях желудочно-кишечного тракта // Материалы Всерос. 67-й итоговой студенческой научной конференции им. Н. И. Пирогова (Томск, 21−23 апреля 2008 г.). – Томск, 2008. – С.383-385.
5. Пайзуллаева З.К., Александров В.Б. Нейроэндокринные изменения при воспалительных заболеваниях и раке толстой кишки // Клин. мед. – 2010. – № 4. – С. 56–60.
6. Рекомендации по диагностике и лечению взрослых больных язвенным колитом / Рекомендации разработаны экспертной комиссией «Российской гастроэнтерологической ассоциации», ООО «Ассоциация колопроктологов России» и «Общества по изучению воспалительных заболеваний кишечника» при «Ассоциации колопроктологов России» [под ред. В.Т. Ивашкина], 2013. – С. 25.
7. Циммерман Я.С., Циммерман И.Я., Третьякова Ю.И. Язвенный колит и болезнь Крона: современные представления (часть 1). Дефиниция, терминология, распространенность, этиология и патогенез, клиника, осложнения, классификация // Вестник Клуба панкреатологов. Украинский гастроэнтерологический журнал. – 2015. – Т. 28. – № 3. – С. 60–65.
8. Marchal J., Hilsden R. Environment and epidemiology of inflammatory bowel disease // in Inflammatory bowel disease. Ed. Satsangi J., Sutherland L. – Churchill-Livingstone. – 2003. – Р. 17 –28.
9. Naito Y., Suematsu M., Yoshikawa T. Free radicals in Inflammatory Bowel Disease. Front Gastrointest Res. Basel, Karger. – 2011. – V. 29. – P. 128-136.
10. Wang Z., Li S., Cao Yu., Tian X. et al. Oxidative Stress and Carbonyl Lesions in Ulcerative Colitis and Associated Colorectal Cancer. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2016. URL: http://dx.doi.org/10.1155/2016/9875298 (дата обращения: 15.05.2016).

ЯК занимает одну из ведущих позиций в структуре болезней желудочно-кишечного тракта и остается одной из наиболее серьезных проблем современной гастроэнтерологии [8].

Социальную значимость ЯК определяет преобладание заболевания среди лиц молодого трудоспособного возраста – пик заболеваемости ЯК приходится на 20–30 лет, а также ухудшение качества жизни из-за хронизации процесса, ранней инвалидизации, а следовательно, частого стационарного лечения [6, 2].

Распространенность ЯК составляет от 21 до 268 случаев на 100 тысяч населения. Ежегодный прирост заболеваемости составляет 5–20 случаев на 100 тысяч населения, и этот показатель продолжает увеличиваться (приблизительно в 6 раз за последние 40 лет) [6].

В патогенезе заболевания важное значение имеют изменения иммунологической реактивности, дисбиотические сдвиги, аллергические реакции, генетические факторы, нервно-психические нарушения [1].

Существенный вклад в патогенез ЯК вносит оксидативный стресс (ОС) с накоплением свободных радикалов кислорода, обладающих прямым токсическим действием [7,5]. Активная генерация кислородных радикалов при воспалительных процессах в слизистой оболочке толстой кишки сопряжена с мобилизацией многокомпонентной антиоксидантной системы (АОС), контролирующей уровень продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ). От полноценности функционирования антиоксидантных ферментов зависит степень повреждающего действия активных форм кислорода (АФК) на кишечную стенку, образующихся в результате ОС [3]. Основными АФК в толстой кишке являются гидроксильные свободные радикалы, супероксидный радикал и перекись водорода, в то время как супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза (ГЛП) и каталаза являются основными антиоксидантными ферментами [10].

В проведенных ранее исследованиях показано, что при ЯК наблюдается снижение активности антиоксидантных ферментов, что приводит к значительному увеличению малонового диальдегида (МДА), являющегося одним из конечных продуктов ПОЛ, что свидетельствует о функциональной напряженности АОС и её истощении [9,4]. Установлено, что ОС является ключевым фактором в развитии ассоциированного с ЯК колоректального рака [9].

В доступной нам литературе нет однозначных сведений о состоянии АОС и пероксидации липидов у пациентов с ЯК в зависимости от тяжести атаки и клинико-эндоскопического варианта заболевания, а также о влиянии базисной противовоспалительной терапии на показатели ОС у данной категории больных.

В связи с изложенными выше фактами, изучение системы антиоксидантной защиты и особенностей пероксидации липидов при ЯК является перспективным направлением гастроэнтерологии.

Цель исследования – изучить уровень каталазы, ГЛП и МДА в сыворотке крови у больных ЯК, а также взаимосвязи данных показателей с тяжестью атаки заболевания. Оценить динамику выявленных нарушений в процессе базисной противовоспалительной терапии.

Материал и методы исследования. В простом открытом исследовании приняли участие 100 пациентов с ЯК с впервые выявленными формами заболевания и ранее установленным диагнозом в фазе обострения. Средний возраст составил 34,34±11,47 лет, 57 мужчин и 43 женщины (57 % и 43 % соответственно). Пациенты обследованы на базе гастроэнтерологического и хирургического отделений ГБУЗ КМСЧ №1, ГКБ №2 (г. Пермь). Диагноз ЯК устанавливали на основании Российских рекомендаций по диагностике и лечению взрослых больных ЯК [6]. Степень тяжести атаки ЯК определяли на основании критериев Truelove, Witts, дополненных М.Х. Левитаном; индекса клинической и эндоскопической активности (ИКА и ИЭА) по В. Rachmilewits (1989). Проводили исследование показателей системного воспаления: скорости оседания эритроцитов (СОЭ) и С-реактивного протеина (СРБ).

Уровень каталазы в сыворотке крови исследовали при помощи метода Королюк М.А. (1988 г.), который основан на способности перекиси водорода образовывать с солями молибдена стойкий окрашенный комплекс. Активность ГЛП определяли на фотометре по скорости окисления НАДФН в инкубационной пробе при длине волны 340 нм (Вавилова Т.П., Евстафьева О.Л., Островская И.Г., 2010 г.). Концентрацию МДА в сыворотке крови определяли по реакции с тиобарбитуровой кислотой фотометрическим методом А. Кона и В. Ливерсейджа в модификации Ю.В. Владимирова и А.В. Арчакова (1972) при длине волны 540 нм. Исследование проводилось с использованием фотоэлектроколориметра КФК-2.

Все пациенты получали базисную противовоспалительную терапию: препараты месалазина (5-АСК) «Салофальк» (фирма «Доктор Фальк», Германия) перорально и ректально; глюкокортикоиды (ГК) «Преднизолон» («Мосхимфармпрепараты им. Н.А.Семашко», «Новосибхимфарм», Россия) парентерально, перорально и ректально). Дозы и способ введения определяли в зависимости от степени тяжести и формы ЯК. Всем пациентам провели комплексное обследование до и через 6 месяцев после назначения терапии. Аналогичная группа по полу и возрасту явилась контрольной; она включала 50 практически здоровых лиц, не имеющих заболеваний пищеварительной системы.

Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием программы Statistica 6.1. Данные описывали с помощью среднего арифметического и стандартного отклонения (М±σ). Для оценки значимости различий зависимых групп применяли непараметрический критерий Вилкоксона, а независимых групп – критерий Манна – Уитни. Количественную оценку линейной зависимости между двумя случайными величинами определяли с использованием коэффициента ранговой корреляции по Спирмену (rS). Различия считались достоверными при р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

В ходе исследования было выявлено достоверное снижение уровней антиоксидантных ферментов в группе пациентов с ЯК в сравнении с практически здоровыми лицами. При этом уровень фермента каталазы в среднем был ниже в 2,74 раза, а ГЛП – в 2,02 раза по сравнению с группой контроля (р=0,0000 и р=0,0000 соответственно) (табл. 1). Средний показатель МДА оказался в 2,82 раза выше у больных ЯК, чем в группе здоровых лиц (р=0,0007) (табл. 1).

Таблица 1

Уровень ферментов каталазы, ГЛП и МДА в сыворотке крови больных ЯК и в группе практически здоровых лиц, М ± σ

Показатели

Контрольная группа (n=50)

Больные ЯК (n=100)

р

Каталаза, мкат/л

26,66±6,53

9,72±4,02

0,0000

ГП, мкмоль/л

25,28±5,63

12,49±6,17

0,0000

МДА, мкмоль/л

1,94±1,00

5,49±3,42

0,0007

Примечание: р – статистически значимые результаты.

При сравнительном анализе уровней каталазы и ГЛП в зависимости от тяжести атаки ЯК минимальные значения были получены при тяжелых формах заболевания (6,6±2,21 мкат/л и 9,46±3,95 мкмоль/л соответственно). Тогда как при легкой и среднетяжелой атаке ЯК концентрация данных показателей была значимо выше (табл. 2). Уровень МДА в сыворотке крови нарастал по мере увеличения тяжести атаки ЯК и при тяжелой форме составил 9,95±4,04 мкмоль/л (табл. 2).

Таблица 2

Уровень антиоксидантных ферментов и МДА в сыворотке крови в зависимости от тяжести атаки ЯК, М ± σ

Показатели

Тяжесть атаки ЯК

р

Легкая

Средняя

Тяжелая

Каталаза, мкат/л

 

14,74±2,58

11,58±2,26

 

6,6±2,21

р1-2=0,0036 р 2-3=0,0000

р 1-3=0,0000

ГП, мкмоль/л

 

18,12±9,15

12,02±3,24

 

9,46±3,95

р1-2=0,025 р 2-3=0,041

р 1-3=0,0003

МДА, мкмоль/л

 

2,67±1,15

3,98±1,52

 

9,95±4,04

р1-2=0,029 р 2-3=0,0000

р 1-3=0,0000

Примечание: р – статистически значимые результаты.

Таким образом, ЯК в фазе активного воспаления характеризуется активацией процессов свободнорадикального окисления (СРО), усилением пероксидации липидов, проявляющимся повышением уровня МДА и истощением механизмов антиоксидантной защиты со снижением выработки ферментов каталазы и ГЛП. Данные процессы усугубляются с увеличением тяжести атаки ЯК.

В ходе корреляционного анализа была выявлена достоверная прямая взаимосвязь ферментов антиоксидантной защиты между собой (r = 0,53; р = 0,00006). Уровень МДА находился в отрицательной достоверной связи средней силы с показателями каталазы и ГЛП (табл. 2). То есть, чем выше уровень МДА, тем ниже концентрация ферментов АОС.

Также выявлены значимые отрицательные взаимосвязи ферментов АОС и выраженная прямая корреляционная взаимосвязь уровня МДА с тяжестью атаки ЯК (табл. 3). Отмечена обратная связь средней силы между уровнем каталазы, ГЛП и распространенностью патологического процесса в толстой кишке (r = - 0,53; р = 0,0000 – для каталазы и r = - 0,60; р = 0,00006 – для ГЛП). Кроме того, получена сильная прямая связь концентрации МДА с локализацией воспаления при ЯК (r = - 0,75; р = 0,0000) (таб. 3).

Таблица 3

Взаимосвязи исследуемых показателей в группе пациентов с ЯК

Показатели

rS

p

Каталаза/ ГЛП

0,53

0,00006

Каталаза/ МДА

-0,61

0,0000

МДА/ГЛП

-0,52

0,0000

Тяжесть атаки ЯК/Каталаза1, ГЛП2, МДА3

-0,811; -0,462; 0,763

0,00001; 0,00072; 0,00003

ИЭА/ Каталаза1, ГЛП2, МДА3

-0,531; -0,602; 0,613

0,00001; 0,00002; 0,00003

Локализация процесса*/ Каталаза1, ГЛП2, МДА3

-0,651; -0,492; 0,753

0,00001; 0,00022; 0,00003

СРБ / Каталаза1, ГЛП2, МДА3

-0,701; -0,562; 0,813

0,00001; 0,00022; 0,00003

СОЭ / Каталаза1, ГЛП2, МДА3

-0,641; -0,442; 0,613

0,00001; 0,0012; 0,00003

Примечание: rS – коэффициент корреляции Спирмена; р – значимость корреляции связей. *Проктит, левосторонний колит (включая проктосигмоидит), тотальный колит.

Таким образом, существование достоверной корреляционной взаимосвязи между ферментами АОС и уровнем МДА, а также наличие значимых связей данных показателей с тяжестью атаки ЯК, распространенностью патологического процесса, ИЭА, уровнями СОЭ и СРБ свидетельствуют об активации процессов СРО и накоплению в ткани толстой кишки токсичных свободных радикалов, что усугубляет воспалительный процесс и эндогенную интоксикацию.

После проведения базисной противовоспалительной терапии ЯК препаратами 5-АСК и ГК было выявлено достоверное повышение ферментов антиоксидантной защиты и снижение сывороточного уровня МДА (табл. 4). Уровень каталазы в сыворотке крови увеличился в 2,15 раз, а ГЛП – в 1,6 раза. Тогда как концентрация МДА уменьшилась в 2,18 раз у пациентов с ЯК после базисной терапии.

Таблица 4

Уровень ферментов каталазы, ГЛП и МДА в сыворотке крови больных ЯК и до и после базисной терапии, М ± σ

Показатели

Больные ЯК (n=100)

р

До терапии

После терапии

Каталаза, мкат/л

9,72±4,02

20,90±5,01

0,0000

ГП, мкмоль/л

12,49±6,17

20,34±4,71

0,0000

МДА, мкмоль/л

5,49±3,42

2,51±1,19

0,0000

Примечание: р – статистически значимые результаты.

Полученные данные свидетельствуют о том, что у больных ЯК имеется дисбаланс между прооксидантными и антиоксидантными реакциями, который приводит к накоплению продуктов СРО, активации ПОЛ, повреждению клеточных мембран и формированию окислительного стресса у данной категории больных. Купирование воспалительного процесса в толстой кишке у больных ЯК при помощи препаратов 5-АСК и ГК приводит к улучшению работы АОС и уменьшению пероксидации липидов.

Выводы:

  1. У больных язвенным колитом выявлено значимое снижение концентрации в сыворотке крови ферментов антиоксидантной защиты: каталазы и глютатионпероксидазы, а также повышение уровня малонового диальдегида, являющегося конечным продуктом перекисного окисления липидов.
  2. Выявлена значимая взаимосвязь ферментов антиоксидантной защиты и малонового диальдегида между собой, а также с тяжестью атаки язвенного колита, индексом эндоскопической активности, уровнем СОЭ, С-реактивного протеина и распространенностью патологического процесса в стенке толстой кишки.
  3. Полученные данные позволяют использовать определение уровня каталазы, глютатионпероксидазы и малонового диальдегида в качестве дополнительных неинвазивных методов оценки тяжести патологического процесса при язвенном колите.
  4. Противовоспалительная терапия препаратами месалазина и глюкокортикоидами привела к увеличению уровня каталазы, глютатионпероксидазы и снижению концентрации малонового диальдегида в сыворотке крови, что способствовало восстановлению баланса между прооксидантными и антиоксидантными реакциями и уменьшению перекисного окисления липидов.

Библиографическая ссылка

Третьякова Ю.И., Щёкотова А.П., Булатова И.А. ОСОБЕННОСТИ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ И ПЕРОКСИДАЦИИ ЛИПИДОВ У БОЛЬНЫХ ЯЗВЕННЫМ КОЛИТОМ И ИХ ДИНАМИКА В ПРОЦЕССЕ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНОЙ ТЕРАПИИ // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 3. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=24756 (дата обращения: 28.10.2021).

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 = 1.074