Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Введение

Эндогенная интоксикация (ЭИ) является универсальным патологическим явлением, так как может возникать при различных заболеваниях и состояниях независимо от их специфической природы в виде механизмов развития. В последние годы синдром ЭИ широко изучается как важная составляющая патогенеза ряда заболеваний детского возраста. Наряду с показателями окислительного стресса и недостаточной активностью антиоксидантных факторов показатели синдрома ЭИ, определяемые по содержанию молекул средней массы, могут быть дополнительным критерием оценки тяжести заболеваний [1, 2].

Среднемолекулярные пептиды (СМП) относятся к общепринятым маркерам ЭИ и считаются токсичными соединениями эндогенного происхождения. СМП представляют собой неоднородную группу биологически активных веществ (молекулярная масса менее 5000дальтон) [3]. Они образуются в результате усиленного распада белков (протеолиза) при различных патологических состояниях.

Увеличение концентрации СМП в крови может быть обусловлено усиленным распадом белка (катаболизмом), нарушением работы систем детоксикации организма, а также возникать при комбинации этих факторов [3]. Таким образом, содержание СМП определяется интенсивностью их образования в организме, так как показатели СМП в крови связаны с эффективностью работы органов и систем, которые отвечают за их метаболизм и выведение. Известно, что накопление СМП в организме способствует развитию патологического процесса, так как впоследствии они выступают как вторичные токсины и оказывают негативное воздействие на функционирование всех органов и систем человеческого организма.

На текущий момент наблюдается возрастание значимости исследований патогенетического подхода к генезу ожирения. Известно, что экзогенно-конституциональное ожирение (ЭКОЖ) в подростковом возрасте является очень распространенной формой ожирения, в ее основе лежат избыток потребления калорий и недостаточность их расходования. В современном мире наблюдается увеличение распространенности детского ожирения, которое обусловлено усилением негативного воздействия таких факторов, как малоподвижный образ жизни, нерациональное питание, повторяющиеся стрессовые ситуации. Избыточный вес и ожирение в детстве и подростковом возрасте представляют собой одну из сложнейших проблем общественного здравоохранения нашего столетия из-за масштабов эпидемии и связанной с этим значительной заболеваемости, смертности и увеличения затрат на здравоохранение [4].

Цель исследования: оценка уровня показателей эндогенной интоксикации в крови подростков с экзогенным ожирением.

Материалы и методы исследования

В исследовании приняли участие 114 подростков в возрасте 12–17 лет, разделенных на две группы: контрольную (юноши: n=29, девушки: n=33); группу с экзогенно-конституциональным ожирением (юноши: n=28, девушки: n=24).

Обследование проводилось во время профилактического осмотра, методом сплошной выборки, на территории Иркутской области. В соответствии с «Рекомендациями по диагностике, лечению и профилактике ожирения у детей и подростков», выпущенными в 2015 г., были проведены уточнение медицинских диагнозов и деление на группы.

Проведение экспертизы клинического статуса подростков было осуществлено методом физикального обследования. Для диагностики ЭКОЖ использовался показатель, именуемый как SDS (Standard Deviation Score – стандартное отклонение) ИМТ (Индекс массы тела). Его определяли с использованием программы ВОЗ Antro Plus, 2009. Таким образом, если у пациента SDS ИМТ имело значения от +1,0 до +2,0 (85–95-й перцентили), делали заключение об избыточной массе тела. Если значение превышало +2,0, делали заключение об ожирении (при SDS ИМТ 2,0–2,5 устанавливают I степень ожирения, при значениях 2,6–3,0 устанавливают II степень ожирения).

Для экспертизы качества жизни здоровых и больных детей и проведения ее оценки в исследовании была использована русская версия общего опросника качества жизни с оригинальным названием «Pediatric Quality of Life Inventory, PedsQL™4.0, Generic Core Scale, PedsQL™4.0», разработанного в Лионе, Франция. Опросник относится к надежным, валидным методам изучения качества жизни детей в возрасте от 12 до 18 лет. Участникам исследования проводили сбор анамнеза, физикальное обследование, антропометрические измерения (масса тела, рост), измерение уровня САД и ДАД (систолическое артериальное давление идиастолическое артериальное давление в ммрт.ст.), а также оценку содержания глюкозы в крови (гликемии) натощак. Также для установления диагноза ожирения были использованы методы анкетирования, позволяющего сделать выводы о наследственной отягощенности, оценить пищевой статус и уровень физической активности. Для исключения вторичных форм ожирения у пациентов проводились дополнительные исследования, включая анализ гормонального статуса и консультации невролога и эндокринолога. Не было выявлено статистически значимых различий в группах с ожирением по отношению к контрольной группе (p>0,05) по основным показателям, таким как возраст, рост, уровень АД, гормональный статус, уровень гликемии.

Основные критерии для включения в группу пациентов с ЭКОЖ:

· подписание информированного добровольного согласия родителями / законными представителями подростков;

· избыток массы тела, превышающий 95-й перцентиль (SDS более +2,0) для пола, возраста и роста пациента;

· постоянное проживание пациента на территории Иркутской области;

· отсутствие острых или обострения хронических заболеваний за месяц до включения в исследование и во время его проведения.

Исключение из группы пациентов с ЭКОЖ проходило по следующим критериям:

· другие формы ожирения (симптоматические, генетические, нейроэндокринные);

· задержка физического развития: SDS роста менее –2 для данного возраста и пола в соответствии с референсными таблицами ВОЗ;

· дефицит массы тела: SDS веса менее –2 для данного возраста и пола по референсным таблицам ВОЗ.

Контрольная группа формировалась из девушек и юношей, соответствующих критериям:

· 1-я группа здоровья;

· нормальная масса тела;

· наличие подписанного информированного согласия родителей / законных представителей подростков на участие в исследовании.

Взятие крови из периферического кровотока осуществляли утром натощак (с 8 до 9 часов утра) из локтевой вены, используя одноразовые вакуумные системы. У девушек забор крови осуществляли с учетом фазы менструального цикла: на 3–9-й день.

Измерение СМП при трех величинах длины волны (СМП 238, СМП 254, СМП 280) проводили с помощью метода спектрофотометрии [5]. Этот метод предполагает центрифугирование сыворотки крови для отделения ее от форменных элементов и получение безбелковой пробы. Для получения такой пробы к 1 мл сыворотки добавляли 0,5 мл 10%-ной трихлоруксусной кислоты (ТХУ). После этого смесь центрифугировали в течение 30 минут при 3000 об/мин. Для проведения разбавления к 0,5 мл надосадочной жидкости добавляли 4,5 мл дистиллированной воды. Оптическую плотность полученного образца измеряли на спектрофотометре СФ-2000 (Россия) при длинах волн 238, 254 и 280 нм. Уровень фракции СМП выражали в условных единицах (у.е.) оптической плотности.

Исследование проводилось в соответствии с этическими принципами Хельсинкской Декларации Всемирной Медицинской Ассоциации (World Medical Association Declaration of Helsinki, 1964; последняя редакция – Форталеза, Бразилия, октябрь 2013 г.). Проведение исследования было одобрено Комитетом по биомедицинской этике ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» (Выписка № 9 от 08.10.2014 г.).

Оценку результатов исследования осуществляли с применением программы STATISTICA 10.0 Stat-Soft.Inc., США. Для определения соответствия количественных признаков данных нормальному закону распределения применяли визуально-графический метод с вычислением критерия согласия Колмогорова–Смирнова с поправкой Лиллиефорса (Lilliefors test) и Шапиро–Уилка (Shapiro–Wilk test). Ввиду неправильного распределения данных для оценки различий количественных показателей между группами использовали критерий Манна–Уитни (U-test, Mann–Whitney test). При p<0,05 различия показателей считались статистически значимыми.

Результаты исследования и их обсуждение

При измерении уровней показателей ЭИ в исследуемых группах были установлены статистически значимые различия в показателях основных и контрольных групп у подростков мужского и женского пола (таблица).

Показатели ЭИ у девушек и юношей с ЭКОЖ (Me [Q1;Q3])

Примечание: p – статистически значимые различия между группами.

СМП представляют собой фрагменты эндогенных белков, образующихся в результате неполного расщепления и неферментативной трансформации белков, что свидетельствует о нарушениях в нормальной работе клеток. В зависимости от длины волны определяют несколько фракций СМП. Показатели ЭИ с ЭКОЖ отмечали более высокие значения СМП 238 (девушки (p<0,001)), СМП 254 (девушки (p=0,037)), СМП 280 (девушки (p=0,002), юноши (p=0,036)) в сравнении с соответствующими контрольными группами.

Известно, что фракция СМП 254 нм является индикатором содержания ультрафиолетовых поглощающих веществ, к которым относятся не только продукты распада белка, но и другие вещества, участвующие в нормальном и патологическом метаболизме [6].

В проведенном авторами исследовании наиболее информативной оказалась фракция СМП, поглощающая ультрафиолет при 280 нм. Именно для этой фракции были обнаружены статистически значимые различия между группами с ожирением и контрольными группами независимо от пола пациентов. Появление высоких значений при 280 нм свидетельствует о наличии патологических процессов в организме. В биологических жидкостях здорового человека такие вещества присутствуют в незначительных количествах, т.е. не определяются стандартными методами (их количество ниже порога чувствительности метода) [7]. В исследовании Л.В. Бельской и соавторов было показано, что увеличение СМП 280 может быть связано с накоплением ароматических пептидов, содержащих тирозин и триптофан [6]. Это происходит из-за потери ароматических аминокислот белками в результате окислительной модификации молекул. Известно также, что увеличение уровня СМП может косвенно указывать на избыточную генерацию активных форм кислорода, таких как супероксидные радикалы и перекись водорода. Это означает, что перекисное окисление белков приводит к их разрушению и, таким образом, образованию СМП. В исследовании Т.И. Виткиной подтверждены данные о непосредственной связи между накоплением СМП и усилением свободнорадикальных процессов в организме, которые приводят к образованию продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) [8].

СМП, взаимодействуя с белками мембран, снижают поверхностную активность липидов в биологических мембранах, что приводит к нарушениям микроциркуляции веществ в организме. Кроме того, СМП ингибируют ключевые ферменты углеводного и энергетического обмена, а также способствуют нарушению основных процессов окислительного фосфорилирования. В результате перечисленных нарушений происходит активация провоспалительных процессов в организме [9].

При патологических состояниях, связанных с накоплением СМП и усилением свободнорадикальных процессов, происходит активация клеток иммунной системы, вследствие чего продуцируется больше свободных радикалов, это в свою очередь приводит к накоплению СМП. Определение уровня СМП может использоваться как косвенный показатель избыточной генерации кислородных метаболитов и перекисного повреждения белков.

Рядом исследований показано, что увеличение концентрации СМП в биологических жидкостях наблюдается при разных патологических состояниях, сопровождающихся эндогенной интоксикацией. Повышенный уровень СМП в крови отражает степень эндотоксикоза, их высокий уровень характерен для пациентов с более выраженной тяжестью состояния [10, 11]. Считается также, что ожирение сопровождается выраженными признаками эндотоксикоза [11].

Многие исследования показывают, что увеличение СМП говорит о развитии ЭИ на фоне ожирения [12, 13]. Локальная периферическая гипоксия, специфичная для состояний ожирения, приводит к переключению периферических тканей на анаэробный катаболизм. Это, в свою очередь, вызывает накопление в тканях недоокисленных токсичных продуктов метаболизма [14]. Данный процесс снижает функциональную активность органов и систем, что усугубляет ЭИ, развившийся из-за анаэробного катаболизма [13]. Накопление СМП не только сигнализирует о наличии ЭИ, но и играет активную роль в его развитии. В нормальных условиях СМП являются естественными биогенными регуляторами, однако при повышенных концентрациях они обладают широким спектром патологических свойств.

Заключение

Установлено, что во всех группах пациентов с ЭКОЖ независимо от пола отмечались повышенные уровни СМП 280. В крови девочек-подростков с ЭКОЖ было показано увеличение уровня СМП 238, а также увеличение уровня СМП 254. Таким образом, полученные данные показывают, что у подростков с ЭКОЖ идет развитие ЭИ в организме, что подтверждается высокими концентрациями среднемолекулярных пептидов.

Результаты, полученные в ходе исследования, имеют теоретическую и практическую значимость, способствуют увеличению представлений о патофизиологических механизмах ожирения у пациентов подросткового возраста, поскольку имеется недостаточно информации об уровне ЭИ при наличии ЭКОЖ.

Полученные результаты открывают новые возможности для понимания связи между ЭИ и рисками ожирения у подростков. Использование СМП как биохимических маркеров может стать ценным инструментом для оценки тяжести ЭИ, что, в свою очередь, поможет разработать эффективные стратегии лечения и профилактики ожирения у представителей этой возрастной группы.