Индикаторная роль показателей мембранолиза в прогнозе течения внебольничной пневмонии у детей школьного возраста
- Авторы: Пикуза О.И.1, Сулейманова З.Я.1, Самороднова Е.А.1, Закирова А.М.1
-
Учреждения:
- Казанский государственный медицинский университет
- Выпуск: Том 99, № 4 (2018)
- Страницы: 606-610
- Тип: Теоретическая и клиническая медицина
- URL: https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/9200
- DOI: https://doi.org/10.17816/KMJ2018-606
- ID: 9200
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель. Оценить индикаторную роль показателей мембранолиза в прогнозе течения внебольничной пневмонии у школьников и установить его взаимосвязь с показателями цинкового статуса.
Методы. В исследование были включены 229 детей в возрасте от 7 до 17 лет с внебольничной пневмонией. Пациентов разделили на три группы по морфологической форме поражения лёгких: очаговая (103 ребёнка - первая группа), сегментарная (64 пациента - вторая группа) и долевая (62 человека - третья группа). Состояние клеточных мембран оценивали по активности 5’-нуклеотидазы и скорости натрий-литиевого противотранспорта в мембране эритроцита. Выраженность процессов перекисного окисления оценивали по уровню конечных токсических продуктов и суммарной антиокислительной активности, дополнительно изучали содержание цинка в крови методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии.
Результаты. Выявлено выраженное влияние процессов мембранолиза на характер клинического течения пневмонии. Наиболее значительные патологические изменения исследуемых показателей отмечены у пациентов с очаговой формой заболевания (первая группа): повышение концентрации продуктов перекисного окисления липидов в среднем до 5,4±0,06 мкМ/л и уровня 5’-нуклеотидазы до 233,90±9,15 нкат, снижение уровня сывороточного цинка до 9,73±0,09 мМ/л и суммарной антиокислительной активности до 23,22±0,29%. Это сочеталось с затяжным течением процесса и тенденцией к замедленному восстановлению физикальных изменений в лёгких по сравнению с пациентами второй и третьей групп (p <0,05 и p >0,05 соответственно).
Вывод. Повреждение цитоплазматических мембран в очаге воспаления может служить объективным маркёром характера течения внебольничной пневмонии у детей, чувствительным прогностическим признаком и помочь выделять детей в группы высокого риска затяжного течения.
Ключевые слова
Полный текст
В педиатрической практике внебольничные пневмонии (ВП) — одна из нозологий, имеющих существенное социальное и клиническое значение. С одной стороны, по данным Всемирной организации здравоохранения, пневмония — ведущая причина смерти детей до 5 лет в мире, занимающая третье место в структуре детской смертности в Российской Федерации. С другой стороны, её можно предотвратить с помощью специфической иммунопрофилактики, сбалансированного питания, коррекции экологических и санитарных факторов [1–4].
Несмотря на разработанные стандарты лечения, заболеваемость ВП в настоящее время составляет более 700 случаев на 100 тыс. детского населения, что обусловливает актуальность дальнейшего изучения патогенетических механизмов процесса, выявления эндогенных факторов, определяющих тяжесть течения, возможности прогнозирования осложнений и неблагоприятных исходов воспалительных поражений лёгких [3, 5, 6].
В работах последних лет, посвящённых изучению ВП, отмечено изменение клинического течения заболевания: стёртая клиническая симптоматика, торпидное течение, нередко сопровождающееся осложнениями, нетипичные изменения лабораторных параметров, что приводит к гиподиагностике и запоздалому началу терапии. Большинство авторов одной из ключевых причин подобной ситуации видят исходное гипорезистентное состояние детей вследствие снижения эффективности общего и местного иммунитета, нарушений микро- и макроэлементного статуса, повреждения мембран иммунных и неиммунных клеток [7–11].
Особый интерес вызывает роль дефицита микроэлементов, в частности цинка, играющего огромную роль в регуляции многих биохимических процессов, служащего компонентом более 2700 ферментов, играющего центральную роль в делении, росте и дифференцировке клеток, стабилизации компонентов биологических мембран [12].
Цель исследования — оценить индикаторную роль показателей мембранолиза в прогнозе течения неосложнённой ВП у школьников и установить его взаимосвязь с показателями цинкового статуса.
В исследовании, проведённом в период с 2008 по 2017 гг., приняли участие 229 детей в возрасте от 7 до 17 лет с ВП, средний возраст составил 11,28±0,18 года. Все дети были разделены на три группы по морфологической форме пневмонического процесса:
- первая — 103 ребёнка с очаговой формой;
- вторая — 64 пациента с сегментарной формой;
- третья — 62 человека с долевой формой ВП.
Группы были сформированы с учётом однородности и идентичности по половым и возрастным признакам, социально-экономическому статусу. В обследование не включали пациентов с сопутствующей хронической патологией, в том числе в стадии полной клинико-лабораторной ремиссии.
Контрольную группу составили 44 практически здоровых школьника аналогичного возраста, которые по совокупности анамнестических, клинических и лабораторных данных не имели признаков острых и хронических заболеваний.
При диагностике ВП тщательно анализировали анамнез заболевания и образ жизни пациентов, состояние здоровья родителей, медико-биологические факторы риска, соматический статус и данные общепринятых параклинических исследований. Диагноз «пневмония» во всех случаях был основан на общепринятых критериях ВП, имел рентгенологическое подтверждение [2].
Специальные исследования проводили в первые 2 сут госпитализации. Осуществляли регистрацию содержания цинка в крови методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии на аппарате СА 455. Выраженность процессов перекисного окисления оценивали по уровню конечных токсических продуктов перекисного окисления липидов — соединений, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой, в осадке липопротеидов сыворотки крови, а также по показателям суммарной антиокислительной активности.
С целью регистрации процессов микровезикуляции определяли активность 5’-нуклеотидазы по методу Cambell в модификации Н.А. Андрушко. Функциональное состояние клеточных мембран оценивали по скорости натрий-литиевого противотранспорта (НЛПТ) в мембране эритроцита по методу Canessa. Активность НЛПТ определяли в виде цифрового выражения количества в микромолях на 1 л эритроцитов в час, что для удобства чтения в дальнейшем будем опускать. Динамический контроль показателей осуществляли при выписке из стационара.
Статистическую обработку данных проводили на персональном компьютере с использованием пакета Statistica for Windows (версия 10) и определением средней величины, ошибки средней и стандартного отклонения.
Установлено, что у детей с ВП наиболее часто (45% случаев) развивалась очаговая форма заболевания, практически в 2 раза реже (27,9 и 27,1% обследованных) — сегментарная и долевая формы соответственно.
Индивидуальный анализ показал, что наследственный анамнез был отягощён у 16 (6,9%) детей по бронхолёгочной патологии. При изучении антенатального периода развития установлено, что 97 (42,4%) детей родились от матерей с отягощённым акушерским анамнезом, в том числе на долю позднего токсикоза приходилось 26 (11,35%) случаев, экстрагенитальная патология была зарегистрирована у 9 (3,9%) матерей, анемия — у 6 (2,6%). Среди всех детей 24 (10,5%) родились на сроке гестации 34–36 нед, 19 (8,3%) перенесли асфиксию средней степени тяжести, у 78 (34,1%) детей была диагностирована перинатальная травма центральной нервной системы. По данным показателям группы были сопоставимы.
У большинства пациентов очаговая форма ВП протекала с маловыраженной температурной реакцией, сопровождалась скудными физикальными изменениями в лёгких, только у трети детей была зарегистрирована их асимметрия, что стало причиной поздней госпитализации в стационар. Кроме того, в этой группе пациентов отмечена своеобразная реакция со стороны периферической крови: значительное увеличение скорости оседания эритроцитов на фоне нормального содержания лейкоцитов либо лейкопении.
При исследовании содержания цинка в сыворотке крови была установлена его взаимосвязь с клинико-морфологической формой ВП. Отмечено отсутствие достоверных различий между группами больных сегментарной и долевой пневмониями, тогда как при очаговом варианте есть достоверная разница по отношению как к другим группам, так и к контролю (табл. 1).
Таблица 1. Уровень сывороточного цинка (Zn), малонового диальдегида (МДА), суммарной антиокислительной активности (АОА) в зависимости от формы внебольничной пневмонии у детей
Показатели | Очаговая (n=103) | Сегментарная (n=64) | Долевая (n=62) | Контрольная группа (n=44) |
Zn, мкМ/л | 9,73±0,09** | 10,95±0,10* | 10,57±0,16* | 15,11±0,34 |
МДА, мкМ/л | 5,40±0,06** | 4,28±0,05* | 4,33±0,06* | 2,35±0,06 |
АОА, % | 23,22±0,29** | 30,82±0,17* | 28,909±0,21* | 42,59±0,55 |
Примечание: статистическая значимость различий показателей при сравнении с контрольной группой — *p <0,05; ** p <0,01.
Наиболее существенный дефицит Zn был характерен для детей с очаговым инфильтративным поражением лёгких, клинические симптомы болезни у которых характеризовались умеренно выраженной интоксикацией и отсутствием синдрома дыхательных расстройств. В отличие от пациентов с очаговой пневмонией при сегментарной и крупозной формах воспалительного процесса уровень Zn достоверно превышал показатели пациентов первой группы (p <0,05) и существенно отличался от группы контроля (p <0,01).
Определённый интерес представляет проведённое нами комплексное изучение количественных изменений показателей перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты в зависимости от клинико-морфологической формы ВП.
Концентрация малонового диальдегида независимо от формы ВП существенно превышала таковую у группы контроля (p <0,05), но наиболее высокие уровни конечного токсического продукта перекисного окисления липидов зафиксированы у больных очаговой пневмонией (в среднем 5,4±0,06 мкМ/л; р <0,01), в то время во второй и третьей группах они имели более низкие величины по сравнению с группой контроля (p <0,05).
Отмечена дискретность высоких показателей токсических продуктов перекисного окисления липидов по отношению к суммарной антиокислительной активности и уровню Zn. Данное заключение подтверждалось существенным возрастанием содержания малонового диальдегида выше 4,2 мкМ/л в сравнении с максимум 2,4 мкМ/л в контроле на фоне дефицита антиоксидантной защиты. Следует особо подчеркнуть, что подобная закономерность была характерна именно для пациентов школьного возраста с очаговой формой ВП, имевших в анамнезе большое количество факторов социально-биологического риска, в отличие от пациентов второй и третьей групп, у которых преобладали типичные клинические проявления пневмонии.
Наряду с процессами пероксидации определённый вклад в функционирование мембранных структур клеток вносит ионотранспортная функция, тестируемая в наших исследованиях по скорости НЛПТ в мембране эритроцита (табл. 2).
Таблица 2. Показатели мембранолиза в зависимости от формы внебольничной пневмонии (ВП)
Показатели | Очаговая ВП (n=103) | Сегментарная ВП (n=64) | Долевая ВП (n=62) | Контрольная группа (n=44) |
Скорость НЛПТ | 251±7,1* | 270±11,0* | 326±11,0** | 210,1±11,8 |
5'-нуклеотидаза, нкат | 233,90±9,15** | 120,88±1,48* | 128,29±1,87* | 29,38±1,45 |
Примечание: НЛПТ — натрий-литиевый противотранспорт; статистическая значимость различий показателей при сравнении с контрольной группой — *p <0,05; ** p <0,01.
Из приведённых данных (см. табл. 2) чётко видно, что детям, больным ВП, были свойственны высокие скорости НЛПТ и, как видно из табл. 1, диссонанс показателей малонового диальдегида и антиокислительной активности крови на фоне низкой концентрации цинка.
Подтверждением полученных результатов исследования прогностической индикаторной роли мембранолиза при различных формах ВП служат изученные нами процессы микровезикуляции. Известно, что 5’-нуклеотидазу рассматривают как маркёрный фермент микровезикуляции. Деструкция клеточных мембран неизбежно приводит к формированию микровезикул, в частности на клеточной поверхности эритроцита, слущивающихся с цитоплазматической мембраной.
В итоге в кровоток поступают деструктивные компоненты клеточных мембран. Исходя из максимальных уровней 5’-нуклеотидазы при очаговых формах ВП (см. табл. 2), можно говорить о том, что именно этот вариант воспалительного процесса в лёгких сопровождается выраженными структурно-мембранными нарушениями, что определяет особенность течения заболевания.
Более того, динамический контроль на 8–12-й день (в среднем через 10 дней) выявил, что показатели 5’-нуклеотидазы у 89,47% пациентов с очаговой формой ВП сохранялись повышенными даже в периоде клинико-лабораторной ремиссии. Это ещё раз указывает на замедленное восстановление и деструктивные изменения клеточных мембран у пациентов с очаговым вариантом, что определяет незавершённость воспалительного процесса в паренхиме лёгкого и необходимость проведения адекватных реабилитационных мероприятий во избежание риска развития хронического процесса в бронхолёгочной системе.
Обобщая вышеприведённые данные, следует отметить значительное влияние процессов мембранолиза на характер клинического течение ВП. При очаговой форме ВП в отличие от других вариантов воспалительного поражения лёгких нами были отмечены выраженный дефицит сывороточного цинка и значительная активация перекисного окисления липидов на фоне угнетения показателей суммарной антиокислительной активности, установлено различие структурно-функционального состояния клеточных мембран, определяемого по скорости НЛПТ через мембрану эритроцитов.
Отражением негативных сдвигов показателей мембранолиза клеточных структур при воспалительном процессе в лёгких является резкое возрастание микровезикуляции.
Выводы
1. Повреждение цитоплазматических мембран в очаге воспаления может служить объективным маркёром характера течения внебольничной пневмонии с учётом клинико-морфологической формы.
2. Внедрение в педиатрическую практику методов регистрации процессов мембранолиза у пациентов с внебольничной пневмонией определяет тактику проведения адекватной своевременной корригирующей терапии и по показаниям — последующего наблюдения в условиях поликлинического звена.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов по представленной статье.
Об авторах
Ольга Ивановна Пикуза
Казанский государственный медицинский университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: elenasamorodnova@yandex.ru
г. Казань, Россия
Зульфия Ядитовна Сулейманова
Казанский государственный медицинский университет
Email: elenasamorodnova@yandex.ru
г. Казань, Россия
Елена Анатольевна Самороднова
Казанский государственный медицинский университет
Email: elenasamorodnova@yandex.ru
г. Казань, Россия
Альфия Мидхатовна Закирова
Казанский государственный медицинский университет
Email: elenasamorodnova@yandex.ru
г. Казань, Россия
Список литературы
- ВОЗ. Пневмония. http://www.who.int/news-room/ fact-sheets/detail/pneumonia (дата обращения: 29.04.2018).
- Внебольничная пневмония у детей. Клинические рекомендации. М.: Оригинал-макет. 2015; 64 с.
- Таточенко В.К. Болезни органов дыхания у детей. Практическое руководство. 2-е изд., испр. М.: Педиатръ. 2015; 415 с.
- Клинические рекомендации по вакцинопрофилактике пневмококковой инфекции у детей. http://www.pediatr-russia.ru/sites/default/files/file/kr_vacpnev.pdf (дата обращения: 29.04.2018).
- Бакрадзе М.Д., Гадлия Д.Д., Рогова О.А. и др. О проблемах диагностики и лечения пневмоний у детей. Педиатрич. фармакол. 2015; 12 (3): 354-359. doi: 10.15690/pf.v12i3.1365.
- Олейник Н.А., Романюк Ф.П., Пирогова З.И., Акимов А.А. Особенности течения и катамнез детей, перенёсших внебольничную пневмонию. Consil. Med. Педиатрия (Прил.). 2016; 4: 66-69.
- Лесина О.Н., Баранова И.П., Коннова О.А., Сосновский А.Е. Преморбидные, клинические и лабораторные предикторы тяжести внебольничных пневмоний у детей. Теоретич. и прикладн. аспекты соврем. науки. 2015; (9-3): 44-48.
- Узунова А.Н., Никушкина К.В., Изюрова Н.В., Пушкарёва О.С. Состояние клеточного и гуморального звеньев иммунитета у детей с внебольничной пневмонией города Челябинска. Рос. иммунол. ж. 2017; 11 (3): 538-540.
- Ли Л.А., Лебедько О.А., Ефименко М.В., Козлов В.К. Мембранный потенциал митохондрий лимфоцитов и генерация свободных радикалов в периферической крови при внебольничной пневмонии у детей. Евразийский союз учёных. 2014; 6-4 (6): 35-37.
- Гончарова Т.А. Оценка среднемолекулярных пептидов как маркёра эндогенной интоксикации при остром бронхите и внебольничной пневмонии у детей с перинатальным поражением ЦНС. Университетская клиника. 2017; 4-2 (25): 21-24.
- Маланичева Т.Г., Можгина С.С., Агафонова Е.В. Локальный цитокиновый профиль и цитологический статус у детей с внебольничной пневмонией, протекающей на фоне сниженной резистентности организма. Рос. вестн. перинатол. и педиатрии. 2017; 62 (5): 139-143. doi: 10.21508/1027-4065-2017-62-5-139-143.
- Шейбак В.М. Биологическое значение и регуляция гомеостаза цинка у млекопитающих. Пробл. здоровья и экологии. 2016; (4): 11-16.