СПОСОБ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ У БОЛЬНЫХ ЛЕГОЧНЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ (САРКОИДОЗОМ, ФИБРОЗИРУЮЩИМИ АЛЬВЕОЛИТАМИ, ЛАРВАЛЬНЫМ ПАРАГОНИМОЗОМ) Российский патент 2000 года по МПК G01N33/82 

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии. Согласно современным представлениям в патогенезе многих заболеваний, особенно заболеваний органов дыхания, большую роль играют метаболические нарушения, в частности, активация процесса перекисного окисления липидов (ПОЛ), усиление которого приводит к накоплению его высокотоксичных продуктов, способствующих развитию и поддержанию воспалительных процессов, а также является важным механизмом формирования фиброзной ткани [1,4].

К усилению процесса ПОЛ приводят любые стрессовые воздействия, токсические соединения, гипоксия, инфекции и др. [2,3,18]. Данная реакция относится к неспецифическим адаптационным реакциям, направленным на мобилизацию функциональных резервов организма, необходимых для поддержания гомеостаза [2,18] . Проявлению повреждающего действия свободных радикалов и перекисных соединений препятствует сложная многокомпонентная антиоксидантная система (АОС), которая обеспечивает связывание и модификацию радикалов, предупреждение образования или разрушение перекисей [2]. Перечень естественных антиоксидантов включает липидофильные соединения (стероидные гормоны, витамины А, E, К, флавоноиды, убихинон) и водорастворимые (низкомолекулярные SH-соединения, аскорбиновая кислота) вещества, которые являются либо "ловушками" свободных радикалов, либо обезвреживают перекисные соединения [2]. Общая сумма биоантиоксидантов создает в тканях "буферную антиоксидантную систему", обладающую определенной емкостью [2].

Существует еще и ферментативная АОС, к которой относится ряд ферментов, восстанавливающих окисленные формы антиоксидантов (каталаза, пероксидаза, супероксиддисмутаза, глутатионпероксидазы). Воздействие экстремальных факторов сказывается на состоянии как ферментативной, так и неферментной части АОС: снижается активность глутатионредуктазы, супероксиддисмутазы, пероксидазы, наблюдаются фазовые изменения активности каталазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы [2]. Поскольку экстремальные воздействия приводят к усилению ПОЛ, то адаптация к этим воздействиям подразумевает использование возможностей антиоксидантной защиты. Для адаптации важно равновесие - оптимальное соотношение между восстановленными и окисленными формами компонентов АОС [2] . При высокой интенсивности ПОЛ, длительном воздействии вредных факторов возможно истощение АОС, снижение ее буферной емкости [2].

В связи с вышеуказанным становится ясно, что оценка состояния антиоксидантной защиты очень важна в клинической практике, она позволяет уточнить адаптационные возможности организма и провести в необходимых случаях коррекцию лечения. Интерстициальные болезни легких (ИЗЛ) или диссеминированные заболевания легких (ДПЛ) - большая группа заболеваний, характеризующаяся диффузным поражением легочной ткани и сходными клинико-морфологическими проявлениями, единым патогенезом [19,20,21].

В последние годы частота ИЗЛ нарастает, а наиболее часто в их структуре встречаются саркоидоз и фиброзирующие альвеолиты, заболевания, при диагностике которых у практических врачей возникают особые трудности. Ларвальный парагонимоз (гельминтоз, при котором в процесс вовлекается легочная ткань) также часто сопровождается интерстициальными изменениями в легких [18] и встречается довольно часто в Приморском крае [18]. И саркоидоз, и фиброзирующие альвеолиты поражают лиц наиболее трудоспособного возраста.

Изучение этих заболеваний весьма актуально, поскольку эти заболевания отличаются склонностью к неуклонному прогрессированию, часто плохим прогнозом для жизни и трудоспособности, поражают лиц наиболее трудоспособного возраста, развитием выраженного пневмофиброза у большего числа больных и развитием тяжелой дыхательной недостаточности [21]. ЭАА, заболевание, встречающееся у лиц многих профессий, в ранних стадиях диагностируется чрезвычайно редко, в основном его выявляют уже в хронической стадии с выраженным фиброзом, когда прогноз плохой и элиминация виновного антигена не дает положительного эффекта. ИФА, наиболее тяжелый вариант фиброзирующих альвеоитов с неизвестной этиологией, также в последние годы встречается чаще, но в нашей стране, в отличие от зарубежных данных, такой четкой тенденции не просматривается, по-видимому, из-за недостаточного знания врачей этого заболевания. ИФА хуже поддается лечению кортикостероидами и цитостатиками в сравнении с ЭАА, прогноз при нем значительно хуже и различен при разных морфологических формах. Заболеваемость саркоидозом, гранулематозом неизвестной этиологии, поражающим практически все органы и системы, также нарастает. Диагностика его вызывает большие трудности, особенно при дифференциальной диагностике с туберкулезом, который устанавливается ошибочно у 23 - 28% больных, в целом диагноз устанавливается неверно у 34-48% больных саркоидозом. Эти ошибки обусловливают необоснованный выход больных на инвалидность, длительную временную утрату трудоспособности у 25%.

В последние годы отмечается патоморфоз саркоидоза: увеличилось число больных с рецидивирующими и генерализованными формами, часто имеет место недостаточный эффект кортикостероидной терапии, уменьшилось число спонтанных регрессий, чаще имеются клинические симптомы, неуклонное прогрессирование процесса с нарастанием пневмофиброза. Диагностика саркоидоз и фиброзирующих альвеолитов представляет большие трудности, что приводит часто к позднему началу терапии и ошибкам выбора лечебной тактики [22,23,24,25].

Проблема диагностики фазы саркоидоза и альвеолитов чрезвычайно важна, поскольку рентгенологическая картина не является надежным критерием, особенно в случаях с выраженным фиброзом и хроническим течением заболевания. У таких больных выраженные изменения в легких не являются динамичными, они остаются годами, клинические симптомы часто скудны или отсутствуют и не могут отражать течение заболевания, поэтому выбор тактики лечения представляет большие трудности (особенно - вопрос о целесообразности назначения кортикостероидной терапии). В связи с этим в настоящее время пульмонологами ведется интенсивный поиск наиболее точных показателей активности воспалительного процесса при саркоидозе и альвеолитах, но единого маркера пока не нашли [26,27].

Одним из способов оценки активности воспалительного процесса при саркоидозе и альвеолитах является изучение различных компонентов лаважной жидкости, взятой при помощи фибробронхоскопа. Наиболее популярным является оценка у таких больных клеточного состава ЖБАЛ, реже - коллагеназы, эластазы, белков [30,31,32]. Однако у части больных эти компоненты не изменяются и не отражают активности процесса [26,28,29].

Одним из возможных критериев активности воспалительного процесса при саркоидозе и альвеолитах может являться состояние перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной системы (АОС), поскольку эти системы контролируют состояние клеточных мембран как в норме, так и при патологических состояниях, их равновесие обеспечивает нормальную проницаемость мембран и ионный транспорт, регулирует биоэнергетические реакции митохондрий, оказывает влияние на репарацию клеточных мембран, а изменение свойств клеточных мембран - одна из составляющих любого патологического процесса [18]. Оценку состояния перекисного окисления липидов в клинической практике проводят в сыворотке с помощью определения малонового диальдегида (МДА) или диеновых коньюгат (ДК). Чаще определяют МДА как конечный продукт окисления, повышение которого свидетельствует о активации окислительных процессов на мембранах клеток.

Состояние антиоксидантной системы оценивают путем изучения содержания α-токоферола, каталазы, супероксиддисмутазы и других компонентов этой системы.

α-токоферол является одним из наиболее важных биоантиоксидантов, поэтому его точная оценка важна для клиницистов. Считается, что функция ТФ состоит в том, что он защищает от перекисного окисления липидов, стабилизирует липидный состав биомембран, защищает от деструкций, вызванных продуктами гидролиза фосфолипидов фосфолипазой A, и блокирует повреждающее действие синглетного кислорода [5]. Изучение альфа-токоферола в сыворотке крови проводилось при многих заболеваниях: при хроническом обструктивном бронхите найдено исходно низкое содержание α-токоферола в мембранах эритроцитов [6], сопутствующее более частым рецидивам заболевания. Снижение α-токоферола нашли при ХБ на всех этапах его формирования, особенно в период появления осложнений (эмфизема, легочное сердце), что расценивают как истощение антиоксидантного резерва [7]. Найдено снижение α-токоферола в сыворотке крови при бронхиальной астме [8], при гипертонической болезни, атеросклерозе, гломерулонефрите, саркоидозе [1].

Важно исследовать антиоксиданты одновременно с показателями перекисного окисления (МДА), поскольку повышение таких продуктов перекисного окисления липидов, как МДА должно сопровождаться адекватным увеличением содержания антиоксидантов, в частности α- токоферола. Тогда будет сохраняться равновесие между системами и процессы активации ПОЛ будут ограничиваться, сдерживаться, что защитит клеточные мембраны от повреждения [18]. Однако определение различных компонентов антиоксидантной системы (АОС) в отдалении от органа-мишени, на периферии, то есть в сыворотке крови, не может отражать в полной мере состояние этой системы в очаге поражения, каковым являются легкие. Содержание антиоксидантов, и в частности, α-токоферола в крови не соответствует их содержанию в легочной паренхиме, а точное знание количества α-токоферола необходимо при таких заболеваниях легких, как саркоидоз и альвеолиты, а также ларвальный парагонимоз, для своевременной коррекции лечения.

Целью настоящего изобретения является повышение информативности, достоверности оценки состояния антиоксидантной защиты, а значит и степени активности воспалительного процесса у легочных больных, что позволит проводить своевременную коррекцию лечения.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно исследуют содержание α-токоферола в жидкости бронхоальвеолярного лаважа. Исследование α-токоферола в жидкости БАЛ используется впервые, в литературе не найдено сведений о его изучении при каких-либо заболеваниях, в том числе при саркоидозе, фиброзирующих альвеолитах и ларвальном парагонимозе. Определение α-токоферола в жидкости БАЛ и в сыворотке крови проводилось по методике Taylor. S (1976), разработанной для биологических жидкостей. Принцип метода: измерение флуоресценции альфа-токоферола, экстрагированного из плазмы или сыворотки крови, из клеточной смеси гексаном [9]. Оценку воспалительного процесса проводили по клиническим данным, рентгенографическим, показателям анализа крови (СОЭ, лейкоциты, СРБ, серомукоид, протеинограмма), которые были малоинформативными и не отражали динамику заболевания у подавляющего числа больных. В дополнение к этому исследовали содержание α-токоферола в жидкости бронхоальвеолярного лаважа, его содержание в сыворотке крови, а также содержание в крови малонового диальдегида как важного показателя активации перекисного окисления липидов. Выявлены недостатки оценки α-токоферола в сыворотке крови, поскольку его значения не отличались от контрольных цифр и не отражали состояние антиоксидантной защиты у обследованных пациентов.

Из данных, представленных в табл. 1, видно, что уровень α-токоферола в сыворотке крови не отличался у больных фиброзирующими альвеолитами (как самостоятельными, так и альвеолитами в составе системных заболеваний) от контроля, хотя при этих заболеваниях в легочной ткани имеется выраженный воспалительный процесс, сопровождающийся активацией всех регуляторных систем организма (иммунной, системой свертывания, а также системой ПОЛ-АОЗ), и уровень антиоксидантов обязательно изменяется. Это подтверждает ограниченные диагностические возможности измерения α-токоферола в сыворотке крови - в удалении от органа-мишени, каковыми в данном случае являются легкие.

Наоборот, уровень α-токоферола в жидкости бронхоальвеолярного лаважа у данных больных оказался достоверно низким (ниже контрольных значений более чем в 5 раз), что отражает выраженное потребление данного антиоксиданта, расходование его, направленное на ограничение повреждения паренхимы легких продуктами перекисного окисления липидов (фиг.1).

Наличие клинических симптомов (одышка, повышение температуры, изменения в легочной ткани и др.) при низком уровне, α-токоферола в лаважной жидкости свидетельствует о истощении его запасов в легких и является основанием для назначения больших доз антиоксидантов в комплексном лечении больных. Имелась тенденция повышения МДА у всех больных, но достоверных различий с контролем не выявлено. Таким образом, исследование количества α-токоферола именно в лаважной жидкости оказалось ценным у больных альвеолитами, поскольку оно достоверно отражало состояние местной антиоксидантной защиты, выявило у больных дисбаланс в системе ПОЛ- АОС с истощением запасов важнейшего биоантиоксиданта α-токоферола и позволило своевременно корректировать лечение, выполняя исследования в динамике.

Изучение показателей антиоксидантной системы у больных саркоидозом легких также продемонстрировало низкую диагностическую ценность α-токоферола, измеренного в сыворотке крови.

Как видно из данных, представленных в табл. 2, α-токоферол сыворотки крови у больных саркоидозом не отличался от контрольных значений как в активной фазе, так и в ремиссии заболевания, и даже в разных стадиях болезни.

В отличие от этого, уровень α-токоферола жидкости лаважа был достоверно значительно снижен в сравнении с контролем у больных всеми стадиями заболевания и даже в ремиссии саркоидоза, что вполне закономерно и отражает хроническое течение данного процесса. Найдены достоверные различия содержания α-токоферола у больных активным СОД в разных стадиях: особенно низкими оказались его значения у больных с распространенным процессом - во 2 и 3 рентгенологической стадии (когда на рентгенограммах выявлялись диссеминация и выраженный пневмофиброз).

Этот факт отражает выраженное потребление данного антиоксиданта при распространенных легочных процессах и требует назначения таким больным длительной адекватной антиоксидантной терапии.

Измерение малонового диальдегида (МДА) у больных саркоидозом показало его достоверное увеличение в сравнении с контролем почти в 2 раза и в активной фазе, и в ремиссии заболевания, что подтверждает активацию перекисного окисления липидов у этих больных. Местное снижение уровня α-токоферола (в лаважной жидкости) при нормальном его количестве в сыворотке крови доказывает тот факт, что повышение МДА обусловлено активно текущим воспалительным процессом именно в легочной ткани, что является дополнительным диагностическим критерием активности воспаления при данном заболевании. Фиг. 2 наглядно демонстрирует монотонные изменения уровня α-токоферола в сыворотке крови (белые столбики) и, наоборот, значительные его колебания у тех же пациентов, но в лаважной жидкости (темные столбики), что доказывает большую диагностическую значимость измерения данного биоантиоксиданта в жидкости бронхоальвеолярного лаважа.

Таким образом, исследование α-токоферола в жидкости бронхоальвеолярного лаважа является достоверным способом оценки состояния местной антиоксидантной защиты у больных диссеминированными процессами в легких и позволяет проводить своевременную коррекцию лечения, несмотря на казалось бы нормальные значения антиоксидантов в крови и несущественную динамику различных симптомов и других лабораторных показателей активности воспалительного процесса.

Ларвальный парагонимоз - гельминтоз, при котором гельминт паразитирует в личиночной стадии и не достигает половой зрелости, локализуясь в мышцах, серозных полостях, легких и других органах. Приморье является основным очагом этой формы парагонимоза, диагностика заболевания основывается на серологических реакциях, так как клинические симптомы неспецифичны и у таких больных часто ошибочно диагеностируют туберкулез или бронхит и др. В связи с этим изучение этой формы парагонимоза весьма актуально. Метаболиты гельминтов могут вызывать активацию процессов перекисного окисления липидов, причем как при обострении, так и в ремиссии. У больных ларвальным парагонимозом выявлено повышение уровня малонового диальдегида с одновременным повышением α-токоферола в сыворотке крови (до 44,5 ± 2,14 мкг/мл), что отражало определенный баланс между оксидантами и антиоксидантами. Однако измерение уровня α-токоферола в жидкости лаважа выявило достоверное снижение этого антиоксиданта (108 ± 15,05 мкг/мл, а в контроле 291,74 ± 58,04 мкг/мл, t=3,07). Изучение в динамике через 3 - 6 месяцев показало увеличение α-токоферола в жидкости БАЛ у лиц с излеченным заболеванием (отрицательные серологические реакции).

Таким образом, оценка содержания α-токоферола в жидкости лаважа достоверно отражает состояние антиоксидантной защиты и при ларвальном парагонимозе.

Пример 1.

Больная Г. , 43 года, поступила в пульмонологический центр краевой клинической больницы г. Владивостока 25.03.94 года с диагнозом: саркоидоз внутригрудных лимфоузлов и легких, 2 стадия, ДН-1 степени.

При поступлении основными жалобами были одышка, возникающая только при значительной физической нагрузке, и слабость. Страдает саркоидозом более 10 лет, наблюдалась у фтизиатра, периодически получала курсы профилактической противотуберкулезной терапии, антиоксиданты. Направлена на обследование для определения дальнейшей лечебной тактики в связи с выраженными изменениями в легких. На рентгенограммах органов грудной клетки на протяжении всех лет наблюдения определялись двустороннее увеличение внутригрудных лимфатических узлов бронхопульмональной группы и усиление, тяжистость и деформация легочного рисунка. Показатели функции внешнего дыхания - в пределах нормы. В анализе крови патологических изменений не выявлено. Объективно: ожирение 2 ст. Другой патологии по внутренним органам не выявлено. Для уточнения степени активности воспалительного процесса и определения показаний к активной терапии проведено исследование показателей перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы.

МДА составил 9,33 мкмоль/гр.эр.м. (в пределах нормы), альфа-токоферол сыворотки 32,7 мкг/мл (также в пределах нормы). Однако изучение альфа-токоферола в жидкости бронхоальвеолярного лаважа выявило его снижение до 161,17 мкг/мл, то есть почти в 2 раза ниже нормы. Этот факт свидетельствовал о снижении местной антиоксидантной защиты у данной пациентки, чем и объяснялось прогрессирование фиброзных изменений в легких, несмотря на то, что другие лабораторные показатели (СОЭ, лейкоциты, гамма-глобулины, СРБ, серомукоид и др.), функция внешнего дыхания были в пределах нормы. С учетом выявленного истощения буферной емкости антиоксидантной системы у этой больной и отсутствия абсолютных показаний для назначения кортикостероидов в данном случае было назначено лечение методом разгрузочно-диетической терапии (направленной на снижение избыточного веса, а также для достижения противовоспалительного эффекта, иммунокоррегирующего действия и др.) в сочетании с лазеротерапией и антиоксидантами, которые больная получала в составе витаминоминеральных комплексов в течение 6 месяцев. На фоне лечения был достигнут положительный эффект: у больной улучшилось самочувствие, исчезли одышка и слабость, рентгенологически - улучшилась прозрачность легочных полей. Количество альфа-токоферола в лаважной жидкости увеличилось до 230 мкг/мл. Таким образом, оценка местного содержания альфа-токоферола оказалась полезным в данном случае и позволила правильно интерпретировать клинико-рентгенологическую картину и выбрать наиболее рациональный метод лечения.

Пример 2.

В клинику поступила больная С., 32 лет с диагнозом: саркоидоз внутригрудных лимфатических узлов, 1 стадия, острое течение с синдромом Лефгрена. Дыхательная недостаточность 1 степени. 2 недели назад появились артралгии, узловатая эритема на голенях и одышка. На рентгенограмме выявлено двустороннее увеличение внутригрудных лимфатических узлов и больную госпитализировали для уточнения диагноза и лечения.

С целью уточнения активности воспалительного процесса и прогнозирования дальнейшего течения заболевания выполнено исследование состояния ПОЛ-АОС. Уровень МДА составил 11,98 мкмоль/гр.эр.м. (выше нормы), содержание альфа-токоферола в сыворотке было снижено - 13,61 мкг/мл, уровень альфа-токоферола в жидкости лаважа был чрезвычайно низким (5,69 мкг/мл). Это настораживало в отношении неблагоприятного прогноза з-за развития пневмофиброза у пациентки, хотя острое начало саркоидоза обычно свидетельствует о благоприятном течении заболевания (такие больные часто склонны к спонтанному самоизлечению). Больной была проведена активная терапия в виде нескольких курсов разгрузочно-диетической терапии и постоянного приема антиоксидантов с хорошим и быстрым положительным эффектом: уже в течение первых 12 дней лечения исчезли кожные изменения и одышка, боли в суставах, а через 3 недели полностью нормализовалась картина в легких. Через 3 месяца больной было проведено контрольное исследование, которое не выявило патологии со стороны внутренних органов и каких-либо рентгенологических изменений. МДА составил 15,5 мкмоль/гр.эр.м. (достоверно превышал норму), в то время как уровень α-токоферола в сыворотке составлял 43 мкг/мл (норма). Изучение уровня α-токоферола в жидкости лаважа показало, что его количество увеличилось, но осталось значительно ниже нормы - 53,1 мкг/мл. Таким образом, был сделан вывод, что у больной несмотря на отсутствие жалоб и нормальную рентгенологическую картину, а также отсутствие лабораторных признаков воспаления (нормальная СОЭ и др.) имеются выраженное снижение местной антиоксидантной защиты, истощение ее ресурсов, что указывает на высокую вероятность развития у данной пациентки пневмофиброза.

Больной было предложено продолжить лечение, от которого больная отказалась по семейным обстоятельствам. Обследование в динамике (через 1 год от начала наблюдения) выявило появление изменений легочного рисунка в виде выраженного усиления и деформации (то есть, пневмофиброза).

Таким образом, оценка содержания α- токоферола в жидкости бронхоальвеолярного лаважа чрезвычайно важна для клиницистов, так как более достоверно отражает состояние антиоксидантной защиты у легочных больных и позволяет не только своевременно корректировать лечение, но и прогнозировать течение заболевания.

Использование: в медицине, а именно в пульмонологии. Данный способ оценки уровня α-токоферола включает исследование состояния перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы. Дополнительно проводят исследование α-токоферола в жидкости бронхоальвеолярного лаважа и при снижении у больных содержания α-токоферола ниже 230 мкг/мл при норме 291 ± 58,04 мкг/мл состояние антиоксидантной защиты оценивают как сниженное. Способ позволяет достоверно оценивать истинное состояние местной антиоксидантной защиты и своевременно проводить необходимую коррекцию лечения, а также прогнозировать течение заболевания. 2 табл., 2 ил.

Способ оценки состояния антиоксидантной защиты у больных легочными заболеваниями (саркоидозом, фиброзирующими альвеолитами, ларвальным парагонимозом), включающий исследование состояния перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы, отличающийся тем, что дополнительно проводят исследование содержания α-токоферола в жидкости бронхоальвеолярного лаважа и при снижении у больных содержания α-токоферола ниже 230 мкг/мл при норме 291,74 ± 58,04 мкг/мл состояние антиоксидантной защиты оценивают как сниженное.