Activity of serum dehydrogenases in acute pneumonia

Abstract

The activity of lactate, malate, glutamate and glucose-6-phosphate dehydrogenases was studied in the blood serum of 107 patients with acute pneumonia with various clinical variants of the course of the disease, as well as in 22 rabbits with experimental staphylococcal pneumonia in lung tissue homogenate and blood serum. It was found that the change in the activity of the studied enzymes in the blood serum in the dynamics of the disease reflects metabolic disorders in the lungs, the level of damage to cell structures.

Full Text

Активность лактат-, малат-, глутамат- и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназ изучали в сыворотке крови 107 больных острой пневмонией с различными клиническими вариантами течения болезни, а также у 22 кроликов с экспериментальной стафилококковой пневмонией в гомогенате легочной ткани и сыворотке крови. Было установлено, что изменение активности изучаемых ферментов в сыворотке крови в динамике заболевания отражает метаболические нарушения в легких, уровень повреждения структур клетки.

Использование биохимических методов исследования в оценке активности воспалительного процесса, прогнозировании исходов острых пневмоний имеет важное значение [1, 3]. Актуальным остается поиск чувствительных тестов для определения степени клеточного повреждения и метаболических нарушений в легких при воспалении.

Целью настоящей работы явилось определение информативности некоторых энзимных показателей при острой пневмонии.

Обследовано 107 больных очаговой пневмонией в возрасте от 16 до 56 лет. У 64 больных клинико-рентгенологические и лабораторные признаки воспалительного процесса были выраженными, у 2 из них течение заболевания осложнилось парапневмоническим плевритом, у 7 — абсцедированием. У 43 больных наблюдалось стертое, малосимптомное начало и течение болезни. Контрольную группу составили 40 первичных доноров. Экспериментальную часть работы выполняли на 44 кроликах. У 22 из них вызывали пневмонию интратрахеальным введением взвеси культуры золотистого стафилококка. 12 кроликов забивали методом декапитации на 5-й день эксперимента, 10 — на 10-й день. 12 кроликов оставались интактными. 10 животным проводили под наркозом оперативное обнажение трахеи. Наличие воспалительных изменений в легочной ткани подопытных животных подтверждено при гистологическом исследовании. В препаратах легких обнаружены признаки бронхопневмонии, ателектатической и геморрагической пневмонии, у 12 подопытных кроликов выявлены очаги некроза.

В сыворотке крови больных, в гомогенате легочной ткани и сыворотке крови экспериментальных животных спектрофотометрическими методами изучали активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ) [8], малатдегидрогеназы (МДГ) [9], глутаматдегидрогеназы [7], глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ) [6].

Развитие экспериментальной пневмонии у кроликов сопровождалось повышением активности ЛДГ, МДГ, Г-6-ФДГ в гомогенате легких (см. рис.). Сравнение уровня активности ферментов при разных степенях структурной дезорганизации легких показало, что у кроликов с деструктивной пневмонией в гомогенате легочной ткани достоверно повышалась активность ГДГ, активность Г-6-ФДГ была аналогичной показателю в контрольной группе, активность ЛДГ снижалась. Полученные результаты соответствовали данным гистохимического исследования морфогенеза неспецифического воспаления легких [4]. Высвобождение ГДГ, связанной в клетке с митохондриями и ядром, отражало глубокое повреждение легочной структуры, что подтверждалось при гистологическом исследовании.

У кроликов с экспериментальной пневмонией отмечалось повышение активности сывороточных ЛДГ, МДГ, ГДГ и Г-6-ФДГ (см. рис). Появление значительной активности ГДГ в сыворотке крови может служить показателем травматизации внутриклеточных мембран.

Характер изменения активности ГДГ, ЛДГ, МД Г и Г-6-ФДГ в легочной ткани,, сыворотке крови опытных кроликов и сыворотке крови оперированных животных на 5-й и 10-й дни эксперимента (изменение в процентах по отношению к показателям, интактных кроликов).

У контрольных кроликов под влиянием оперативного вмешательства и наркоза также увеличивалась активность сывороточных ЛДГ, МДГ, Г-6-ФДГ. Как известно, эти цитоплазматические ферменты могут проникать во внеклеточную жидкость в начальной стадии повреждения клетки в результате везикуляции ее наружной мембраны [5]. Данные факты подчеркивают неспецифический характер гиперферментемии. Однако у кроликов с пневмонией степень повышения активности Г-6-ФДГ была значительнее, чем у оперированных животных.

На основе результатов эксперимента проанализированы данные исследования эволюции воспалительного процесса у больных. Наблюдения показали, что динамика- активности сывороточных дегидрогеназ существенно различалась у больных с несходными клиническими проявлениями острой бактериальной очаговой пневмонии (см. табл.).

Активность лактатдегидрогеназы, малатдегидрогеназы, глутаматдегидрогеназы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в сыворотке крови больных острой пневмонией

Клинические проявления	Дни болезни	Число наблюдений	ЛДГ,  ммоль/(ч - л)	МД Г , ммоль(ч - л)	ГДГ,  ммоль/(ч - л)	Г-6-ФДГ,  Ммоль(ч - л)
Выраженные симптомы пневмонии	1—5-й	10	0,174+0,054	0,132+0,018*	0,022+0,003*	0,0064+0,0005*
	6—10-й	17	0,186+0,036*	0,144+0,024*	0,047+0,009*	0,0034±0,0005*
	11—17-й	20	0,234±0,054*	0,090+0,018*	0,020+0,003*	0,0052±0,0006*
	18—25-й	18	0,138±0,018*	0,144±0,024*	0,0082+0,002*	0,0040+0,0006*
	26—35-й	12	0,180±0,030*	0,042±0,006*	0,005±0,001	0,0056+0,0005*
Малосимптомные пневмонии	6—10-й	12	0,156±0,036*	0,138+0,024*	0,021+0,004*	0,0050±0,0008*
	11—17-й	35	0,210±0,036*	0,168±0,018*	0,012±0,002*	0,0043±0,0006*
	18—25-й	28	0,192±0,030*	0,174±0,018*	0,012±0,006*	0,0041 ±0,0005*
	26—35-й	18	0,150±0,030*	0,132±0,024*	0,0082±0,0001 *	0,0034±0,0008*
Абсцедирующие	6—17-й	7	0,246±0,048*	0,126±0,030*	0,021 ±0,004*	0,0056±0,0008*
Контроль		40	0,084±0,006	0,028± 0,003	0,004±0,001	0,0014±0,0002*

*— по сравнению с контролем (Р<0,05).

У больных с выраженными клинико-рентгенологическими симптомами заболевания изменения ферментативной активности носили фазовый характер. В первые пять дней болезни достоверно повышалась активность МДГ, ГДГ, Г-6-ФДГ. В последующий период наблюдения по сравнению с первыми днями болезни отмечалось некоторое снижение активности Г-6-ФДГ. При этом максимально увеличилась активность ГДГ (Р< 0,001). В эксперименте достоверное повышение активности ГДГ в гомогенате легких у кроликов с пневмонией при невысокой активности Г-6-ФДГ встречалось при деструктивных формах заболевания.

У больных с абсцедирующей пневмонией на 6 — 17-й день от начала болезни активность ГДГ была ниже, а активность Г-6-ФДГ, напротив, выше, чем у больных с выраженными клиническими проявлениями заболевания в соответствующий период. Видимо, в очаге деструкции в легких, наряду с погибшими клетками, утратившими ферментативную активность, имелись клетки с сохраненной функциональной активностью ферментных систем и целостными мембранными структурами. Известно, что митохондрии первыми из органелл клетки реагируют на патологическое воздействие изменением своей структурной организации, поэтому высвобождение ГДГ и появление ее в сыворотке крови происходит, очевидно, в начальной стадии деструктивного процесса, еще не подтвержденного рентгенологически.

У больных с малосимптомными пневмониями общепринятые гематологические и биохимические показатели воспаления (СОЭ, количество лейкоцитов, С-реактивный белок, концентрация фибриногена) были изменены незначительно, тогда как достоверное повышение активности сывороточных ЛДГ, МДГ, ГДГ, Г-6-ФДГ отмечалось во все периоды наблюдения. В связи с этим данные ферментные тесты можно рекомендовать для диагностики скрытопротекающего воспалительного процесса в легких. У больных с малосимптомным течением заболевания уровень активности Г-6-ФДГ в сыворотке крови на 6—10-й день болезни был выше, чем у больных с выраженными клиническими проявлениями пневмонии.

Выводы

1. Появление значительной глутаматдегидрогеназной активности в сыворотке крови у больных острыми пневмониями свидетельствует о травматизации внутриклеточных мембран и соответствует начальной стадии деструктивного процесса.
2. Отсутствие повышения активации сывороточной глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы у больных острой пневмонией прогностически неблагоприятно.
3. Увеличение общей активности лактатдегидрогеназы, малатдегидрогеназы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы является чувствительным диагностическим критерием малосимптомной пневмонии.