Chemiluminescence of blood in patients with nonspecific inflammatory lung diseases

Abstract

According to modern ideas, an important link in the pathogenesis of various diseases is a violation of the regulation of free radical processes and the associated accumulation of toxic lipid peroxidation products in tissues. However, data on changes in the process of lipid peroxidation and the mechanisms of regulation of free radical oxidation in inflammatory diseases in the lungs are extremely insufficient.

Full Text

Согласно современным представлениям, важным звеном в патогенезе различных заболеваний является нарушение регуляции свободно-радикальных процессов и связанное с этим накопление в тканях токсичных, продуктов перекисного окисления липидов. Однако данных об изменениях процесса перекисного окисления липидов и механизмах регуляции свободно-радикального окисления при воспалительных заболеваниях в легких крайне недостаточно.

В связи с этим мы изучали хемилюминесценцию крови у больных неспецифическими заболеваниями легких для оценки активности воспалительного процесса и возможности применения хемилюминесценции, как одного из объективных критериев диагностики и прогноза заболеваний.

Под наблюдением находилось 35 здоровых доноров и 176 пациентов с различными неспецифическими воспалительными заболеваниями легких. Из них у 31 больного была острая пневмония и у 28 человек — хроническая, у 41 — острый бронхит, у 32 — хронический простой бронхит, у 18 — астматический бронхит и у 26 —бронхиальная астма.

Кровь для исследования брали из кубитальной вены утром натощак и стабилизировали из расчета 10 мг цитрата натрия на 1 мл крови. В плазме определяли содержание малонового диальдегида и измеряли интенсивность свечения. Хемилюминесценцию плазмы регистрировали с помощью фотоэлектронного умножителя ФЭУ-37, работавшего в токовом режиме. Свечение плазмы усиливали добавлением солей железа [1,8а]. На исследование одной пробы требовалось 0,5 мл плазмы крови и уходило от 7 до 10 мин. Интенсивность свечения оценивали в условных единицах по отношению к излучению стандарта, содержащего соли урана. Количество полипептидов в сыворотке определяли по методике Н. И. Габриэлян и соавт. (1981). У всех больных проводили в динамике клинико-лабораторные исследования, рентгено- и спирографию.

Изменение параметров хемилюминесценции плазмы крови у больных неспецифическими воспалительными заболеваниями легких

Заболевания	Число обследованных	Хемилюминесценция плазмы крови, ед.
		при  поступлении			перед выпиской
		спонтанное свечение	быстрая вспышка	светосумма	спонтанное свечение	быстрая вспышка	светосумма
Острый бронхит	41	4,2+0,9	157,8+13,7	24,6+1,8	3,1+0,9	145,3+10,9	21,9+1,1
Хронический бронхит в стадии обострения	32	4,4+0,7	159,4+13,2	23,6 + 0,7	4,2 + 0,8	155,4+9,2	22,6+1,3
Астматический бронхит	18	4,5+0,9	160,8+13,2	25,2+0,9	3,5+0,6	155,8+12,1	23,6+0,8
Бронхиальная астма	26	4,6+0,8	166,8+13,2	26,5+0,7	3,5 + 0,7	150,5+11,	24,1+0,6
Острая пневмония без признаков деструкции легочной ткани	23	4,8+1,2	186,6+11,8	28,2+1,2	4,4+1,1	149,8+7,8	22,8+1,7
Острая деструктивная пневмония	8	4,8+ 1,1	172,2+10,3	17,2+2,2	4,6+0,9	156,6+13,2	20,1+0,9.
Хроническая пневмония в стадии  обострения	28	4,3+ 1,1	163,3+12,9	25,8+2,4	4,3 + 0,7	165,8+14,4	22,4+1,
Контрольная группа	35	3,2+0,7	142,2+11,8 1	22,3+1,2

Как видно из данных, представленных в таблице, характер свечения крови у больных с острым бронхитом, обострением хронического бронхита, бронхиальной астмой и астматическим бронхитом мало различается. Амплитуда быстрой вспышки была максимальной при бронхиальной астме. Это заболевание в момент приступа характеризовалось увеличением содержания малонового диальдегида в плазме в 2,1 раза. Светосумма свечения крови при бронхиальной астме увеличивалась до 26,5± 0,7 ед.

При острых пневмониях сила спонтанного свечения плазмы повышалась в среднем на 50,8+1,8%, а при обострении хронических воспалительных процессов в легких — на 3,3+0,9%. Амплитуда быстрой вспышки индуцированного свечения увеличивалась на 21,1+0,8% при острых пневмониях и на 14,8+0,7% —при хронических. Концентрация малонового диальдегида в крови больных была в 2,5 раза выше, чем у доноров.

При острых долевых пневмониях, протекавших без признаков деструкции легочной ткани, светосумма хемилюминесценции плазмы крови увеличивалась на 126,4± 1,4%, а при обострении хронического процесса — на 115,6+14,2%. Наоборот, при крупозной пневмонии и очаговых воспалительных заболеваниях легких с тяжелым течением, когда рентгенологически выявлялись признаки деструкции ткани, светосумма хемилюминесценции крови понижалась в среднем на 6,4+0,9 ед. (Р>0,05) и была ниже нормы на 77,1+8,2%. Наряду с этим отмечалось уменьшение содержания в крови липопротеидов низкой плотности (2,1+0,2 г/л, Р<0,05) и холестерина (2,8±0,3 ммоль/л, Р>0,05). Количество пептидов в сыворотке крови больных увеличивалось с 0,12+0,08 до 0,6+0,9 ед. экстинкции (Р< 0,05).

У большинства больных при повторном исследовании в динамике параметры индуцированного свечения соответствовали контрольным данным. Однако у 7 пациентов, несмотря на нормализацию клинических, лабораторных и рентгенологических показателей, хемилюминесценция крови оставалась измененной. Из них 4 больных в течение первой недели вновь поступили в пульмонологическое отделение с обострением заболевания, а трое длительно находились на амбулаторном лечении. Следовательно, хемилюминесценция крови является довольно объективным методом, отражающим состояние патологического процесса.

Кровь доноров и больных обладает спонтанным свечением, которое связано с протекающими в плазме свободно-радикальными процессами [3, 4]. Ускорение свободно-радикального окисления и накопление перекисных продуктов в крови сопровождаются увеличением интенсивности спонтанного свечения и повышением амплитуды быстрой вспышки. Именно такая картина наблюдалась нами при острых неспе- цйфических воспалительных заболеваниях легких и бронхов. Одновременно в крови увеличивалось содержание одного из продуктов перекисного окисления дипидов — малонового диальдегида. Это подтверждает предположение о нарушении регуляции свободно-радикальных реакций при патологических процессах в легких.

Изменение величины светосуммы или медленной вспышки зависит от двух факторов — от способности липидов окисляться и от каталитической активности солей железа, добавляемых к плазме для повышения интенсивности излучения. Как известно, острые воспалительные заболевания сопровождаются активацией липолиза й освобождением ненасыщенных жирных кислот [6]. Увеличение количества их в крови, наряду с возможным снижением антиокислительной активности [5, 7] и избыточным образованием активных форм кислорода в макрофагах [9], стимулирует перекисное окисление липидов и, скорее всего, вызывает повышение интенсивности спонтанного свечения, амплитуды, быстрой вспышки и увеличение светосуммы излучения плазмы при неспецифических заболеваниях легких.

Уменьшение светосуммы хемилюминесценции крови, как показали исследования, характерно для тяжелых форм пневмоний, сопровождающихся развитием деструкции легочной ткани. Это подтверждалось не только рентгенологическими данными, но и наличием в крови полипептидов. Последние, вероятно, являются внутриклеточным содержимым, попадающим в кровоток при деструкции мембран клеток [2, 8 б]. Они обладают способностью связывать ионы двухвалентного железа, которые добавляются к плазме для усиления ее свечения [8 а]. С потерей активности инициатора хемилюминесценции уменьшается и величина светосуммы свечения крови. При этом следует учитывать, что при крупозной пневмонии происходит снижение содержания в крови липопротеидов низкой плотности, которое в свою очередь также может привести к угнетению медленной вспышки.

Выводы

1. При воспалительных неспецифических заболеваниях легких увеличивается интенсивность спонтанного свечения и меняются параметры хемилюминесценции плазмы крови, индуцированной добавлением солей железа.
2. Повышение интенсивности спонтанного свечения свидетельствует о нарушении регуляции свободно-радикальных процессов, ускорении перекисного окисления липидов и накоплении продуктов окисления в крови.
3. Уменьшение светосуммы хемилюминесценции крови при острой пневмонии является неблагоприятным прогностическим признаком и связано с развитием некроза легочной ткани, поступлением в кровь внутриклеточного содержимого.
4. Данные регистрации хемилюминесценции плазмы крови можно использовать при неспецифических воспалительных заболеваниях легких как критерий тяжести поражения и выздоровления больных.