Всего просмотров: 22539
Уникальных посетителей: 21013

 УДК 616.516.5

 

ПАТОГЕНЕТИЧНІ АСПЕКТИ ТОКСИЧНО – МЕТАБОЛІЧНИХ ПОРУШЕНЬ У ХВОРИ НА НЕЙРОДЕРМІТ ТА ШЛЯХИ ЇХ КОРЕКЦІЇ

А.А. Наліжитий

Кафедра шкірних та венеричних хвороб Вінницького національного медичного університету ім. М.І.Пирогова

 

Ключові слова: нейродерміт, ендотеліальна дисфункція, оксид азоту, АДМА, СДМА, вільнорадикальне окислення, активні форми кисню, окисна модифікація білків, карбонільні групи білків, гомоцистеїн.

 

Актуальність теми

Патогенез нейродерміту тісно пов’язаний із розвитком ендотеліальної дисфункції (ЕД) у вигляді вазоконстрикції, сповільнення кровотоку та ішемії, що призводять до реологічних змін зі схильністю до гіперкоагуляції, підвищення проникності судинної стінки та набряку. У поєднанні з розладами судинної регуляції ЕД призводить до порушення метаболічних процесів, що перебігають у шкірі, зниження її адаптаційних можливостей та виникнення неадекватних запальних реакцій, навіть на підпорогові подразники, що призводить до хронізації запалення [3].  При тривалому, часто рецидивуючому, перебігу локальні судинні порушення в ділянках ураження призводять до інтенсифікації процесів вільнорадикального окислення (ВРО), розвитку оксидативного стресу (ОС), обмінних порушень та інтоксикаційних змін. Причому ці зміни зберігаються тривалий час як у вогнищах ураження, так і перифокально, а у випадках важкого перебігу зберігаються й після лікування. ВРО насамперед підлягають ліпіди та білки клітинних мембран з утворенням первинних та вторинних продуктів окислення, що супроводжується посиленим руйнуванням клітинних мембран, порушенням їх функціонування та додатковим вивільненням медіаторів запалення [2]. За умов прогресування процесів ВРО та переважання інтенсивності утворення вільних радикалів над швидкістю їх детоксикації порушується перебіг усіх видів обмінних процесів, у тому числі й тканинного дихання. Відбувається накопичення токсичних продуктів окислення ліпідів та білків у вигляді перекисів ліпідів (ПЛ) та окисно модифікованих білків (ОМБ), що згодом виснажує компенсаторні можливості антиоксидантної системи (АОС). Оксидативний стрес вважають типовою патологічною реакцією організму. ОС в організмі супроводжується інгібуванням синтезу NO та активацією процесів пероксидації, у тому числі й білкових молекул.

Внаслідок активної взаємодії вільних радикалів з ендогенним вазодилятуючим фактором (NO) відбувається поступове його виснаження з утворенням радикалу пероксинітриту (OONO-), що є досить агресивною молекулою яка також приймає активну участь у пошкодженні мембран клітин та перекисному окисленні ліпідів. Оксид азоту, приймає участь в підтриманні судинного гомеостазу, регуляції мікроциркуляції, та коагуляції, системного та легеневого судинного опору, пригнічує проліферацію гладком’язевих клітин судинної стінки. Однією з важливих характеристик функціонування системи NO є рівень метильованих похідних L-аргініну – монометиларгініну (MMA), асиметричного диметиларгініну (ADMA) та симетричного диметиларгініну (SDMA). ADMA є досить сильним ендогенним регулятором синтезу NO, що незворотно інгібує синтазу оксиду азоту. За останніми даними SDMA регулює трансмембранний транспорт аргініну, що є джерелом синтезу оксиду азоту в організмі людини. Метильовані похідні L – аргініну розглядаються різними авторами у якості маркерів ЕД та стану системи NO [4].

Досліджуючи патогенетичні аспекти ЕД при різноманітній патології, значної уваги надають вивченню ролі гомоцистеїну (ГЦ) як маркера токсично-метаболічних порушень, що при цьому розвиваються. Гіпергомоцистеїнемію (ГГЦ) пов'язують із порушенням ендотелійзалежної вазодилятації, значним підвищенням ризику серцево-судинних розладів, розвитком остеопорозу, атеросклерозу, патології нирок, онкологічних захворювань, обмінних порушень ЦНС, патологією розвитку плоду та перебігу вагітності. Прооксидантні властивості ГЦ проявляються його ауто - або ферментативним окисленням, стимулюючим утворення пероксиду водню, який спричиняє пошкодження клітин. Накопичення кисневих дериватів сприяє прогресування явищ судинної токсичності. Вважають, що під впливом ГГЦ відбувається перетворення оксиду азоту на пероксинітрит та інгібування активності ендотеліальної NO-синтази, що призводить до зменшення синтезу NO та зумовлює накопичення його ендогенного інгібітора – АДМА [8]. В фізіологічних умовах катаболізм ГЦ відбувається кількома шляхами: за участі фолієвої кислоти та вітаміну В12, або за допомогою вітаміну В6. Встановлено, що ГГЦ супроводжується активацією процесів ОМБ, здійснюючи виражену токсичну дію на клітини людського організму [5].

У роботах багатьох дослідників досліджувалась роль процесів окисної модифікації білків у фізіологічних умовах та при різноманітних патологічних станах [5, 6, 9]. На сьогоднішній день з’ясовано, що під дією активних форм кисню (АФК) перекисному окисленню підлягають, насамперед, білки плазматичних мембран. Відбувається зміна їх до вторинної та третинної структури, агрегація та фрагментація. Існують дані про міцний зв'язок ПОЛ та процесів (ОМБ) [9]. Кінцеві продукти ПОЛ (альдегіди) здатні до реакцій переокислювання з різними біомолекулами, у тому числі з білками та фосфоліпідами з утворенням стабільних продуктів. Вважають, що важливим механізмом у модифікації білків при окисному стресі є утворення аддуктів ПОЛ з ензиматичним комплексом, до яких ймовірно утворюються аутоантитіла, що має патогенетичне значення при різних запальних станах.

У зв’язку з особливостями хімічної будови і структурної організації протеїнів процес ОМБ має складний характер, що пов’язано з утворенням великої кількості окислених продуктів радикальної та нерадикальної природи, які виснажують запаси клітинних антиоксидантів. При цьому окислення білків є не тільки пусковим механізмом патологічних процесів при стресі, а й найбільш раннім маркером окислювального стресу [1]. Деякі автори вважають,  що  деструкція білків є надійнішим  маркером окиснювальних  пошкоджень  тканин,  ніж  ПОЛ,  оскільки  продукти  ОМБ  стабільніші, порівняно  з  пероксидами  ліпідів,  які  швидко метаболізуються  під  дією  пероксидаз  та низькомолекулярних  антиоксидантів.  Відомо,  що  відновлення  окиснених  білків  практично не відбувається. Динаміка змін продуктів ОМБ є відображенням ступеня окислювального ураження клітин та резервно-адаптаційних можливостей організму. Вважають, що вільнорадикальне пошкодження протеїнів має таку ж ланцюгову природу, як і окислення ліпідів.

Залежно від типів біохімічної модифікації білків (оксидація сірки, карболяція білків, модифікація триптофану, окислення амінокислот, глікоксидів, тощо) її маркерами можуть бути різні хімічні сполуки, що мають різне фізіологічне значення. Так, карбонування білків більше асоційоване зі змінами їх функціональної активності, в той час як метиляція може до цього не призводити, тому саме визначення рівнів карбонільних груп білків (КГБ) найчастіше використовується для оцінки інтенсивності процесів їх окисної модифікації  [7]. Встановлено, що модифікація білкових молекул під дією АФК приводить до утворення додаткових карбонільних груп у  бічних  ланцюгах амінокислот, внаслідок чого виникають білкові агрегати (у тому числі пріони та амілоїд), фрагментація або зшивки білкових молекул [6].

Продукти вільнорадикального окислення білків призводять до окислювального ураження ДНК та модифікації генної транскрипції, що вважається одним з найголовніших аспектів ОМБ. В нуклеїнових кислотах вони руйнують вуглецеві містки між нуклеотидами, розриваючи їх ланцюги. В результаті цих змін виникають мутації, синтезуються аномальні поверхневі молекули, зростає імуногенність протеїнів та підвищується вірогідність подальшого синтезу аутоантитіл, що призводить до розвитку онкологічних захворювань або загибелі клітин. Крім утворення аутоантитіл модифіковані пероксидами ліпопротеїди призводять до суттєвих змін реологічних і динамічних властивостей крові, сприяють експресії молекул адгезії на поверхні ендотелію з подальшою стимуляцією адгезії моноцитів і Т лімфоцитів, утворенню лізоформ фосфоліпідів клітинних мембран епітеліоцитів, що призводить до прогресування ендотеліальної дисфункції та наростанню токсично - метаболічних порушень. Утворені продукти ОМБ сприяють посиленню метаболічних порушень у хворих та самі є активним ушкоджуючим фактором, який разом з продуктами ПОЛ здійснює токсичну дію і поглиблює дисфункцію органів та систем.

 

Метою нашої роботи є вивчення токсично - метаболічних порушень у хворих на нейродерміт та розробка ефективного комплексного методу їх корекції.

 

Матеріали та методи

Нами було проведено клініко-лабораторне дослідження 95 хворих на нейродерміт (63 чоловіки та 32 жінки). Вік хворих коливався від 16 до 72 років та в середньому становив 29,7 ± 15,4 років. В групі чоловіків середній вік становив 25,2 ± 11,9 років, а в групі жінок – 38,6 ± 17,7 років. У 53 хворих був діагностований обмежений нейродерміт, у 42 хворих - дифузний. Переважну більшість хворих становило міське населення – 61 хворих.

Для оцінки метаболічних змін, що розвиваються у хворих на нейродерміт нами було досліджено рівні асиметричного диметиларгініну та симетричного диметиларгініну за допомогою діагностичних наборів компанії Immundiagnostik ( Німеччина).

Стан токсичних порушень оцінювався за показниками вмісту у сироватці крові хворих на нейродерміт гомоцистеїну та карбонільних груп білків як маркерів інтенсивності процесів окисної модифікації білків. Вміст карбонільних груп білків визначали за утворенням фенілгідразонів, що мають характерний спектр поглинання при взаємодії карбоксильних груп білків з 2,4-динітрофенілгідразином. Фотометрували при 490 нм та розраховували кількість карбонільних груп за калібрувальним графіком.

Вміст гомоцистеїну у сироватці крові хворих визначали за допомогою діагностичного набору компанії Immundiagnostik ( Німеччина).

 

Результати та обговорення.

В результаті проведених досліджень було виявлено відхилення, наведені у таблиці1. Так концентрація АДМА у сироватці крові хворих дослідної групи становила 0,527 ± 0,02 ммоль/л, що у 1,5 рази більше ніж в групі контролю (0,345 ± 0,01 ммоль/л). СДМА в сироватці крові дослідної групи визначався на рівні 0,625 ± 0,02 ммоль/л, що у 1,5 рази більше ніж в групі контролю (0,407 ± 0,01 ммоль/л). Виявлене зростання рівнів АДМА та СДМА у сироватці крові хворих на нейродерміт відображає метаболічні порушення у системі оксиду азоту та значною мірою негативно впливає на стан ЕД,  що створює сприятливі умови для хронізації запального процесу.

При дослідженні ГЦ у сироватці крові хворих дослідної групи до лікування було виявлено значне зростання його концентрації до рівня 22,51±1,2 мкмоль/л, що у 1,82 рази перевищувало показники контрольної групи (12,36±0,68 мкмоль/л). Дослідження окисної модифікації білків виявило збільшення вмісту карбонільних груп білків у сироватці крові до 0,53±0,01 г/л, що у 1,51 рази більше ніж у контрольній групі (0,35±0,01 г/л). Отже у хворих на нейродерміт спостерігаються чіткі ознаки прогресування токсичних порушень, спричинених гіпергомоцистеїнемією та процесами окисної модифікації білків.

 

Табл. 1. Динаміка показників системи обміну азоту у хворих на нейродерміт в процесі лікування.

* достовірність відмінності досліджуваних показників становила р < 0,001. У зв’язку з ненормальним розподілом даних у вибірках для обрахунку статистичної вірогідності використовувався непараметричний критерій Манна – Уітні. Усі порівнювані показники достовірно відмінні один від одного.

З метою корекції виявлених токсично – метаболічних порушень у обстежених хворих на нейродерміт було застосовано комплексний метод лікування, що базувався на терапії, проведеній згідно наказу МОЗ України № 312 від 08.05.2009 року “Про затвердження клінічних протоколів надання медичної допомоги хворим на дерматовенерологічні захворювання” з додаванням декамевіту – по 1 драже 2 рази на добу, фолієвої кислоти – по 1 таблетці 2 рази на добу під час їжі, L-аргініну (препарат “Тивортин”, “Юрія-Фарм”, Україна) – по 5 мл 4 рази на добу під час їжі. Впродовж лікування пацієнти приймали мінеральну хлоридну натрієву воду “Бронничанка” - по 200 мл за 30 хвилин до їжі тричі на добу. Місцево, на ділянки ураження, проводили сеанси лазеротерапії за допомогою терапевтичної лазерної установки “Мустанг-2000” з довжиною хвилі 0,53 мкм, потужністю – 25 Вт протягом 1 хвилини 1 раз на добу. Курс терапії складав 14-21 день. Місцеве лікування складалось із анілінових барвників та топічного кортикостероїдного крему «Стерокорт» - 1 раз на добу. В якості зволожуючого засобу застосовувався крем “Локобейз - Ріпеа” 1 раз на добу.

            За результатами проведеного лікування спостерігалось покращення загального самопочуття, зменшення свербежу та інтенсивності запальних явищ ( в середньому на 3 - 5 день). В основному на 7 – 10 день відмічалось повне зникнення свербежу. Папульозна висипка починала зменшуватись на 4 – 7 день лікування та повністю зникала до 14 дня лікування. В процесі лікування, починаючи з 10 – 14 дня, відмічалось зменшення ліхеніфікації в ділянках ураження, яка найчастіше продовжувала зберігатись до моменту закінчення стаціонарного лікування.

Після закінчення лікування відмічено значне покращення показників ЕД, що відображалось зменшенням вмісту у сироватці крові концентрації АДМА та СДМА. Кількість АДМА зменшилась у 1,48 рази до рівня 0,357±0,01 ммоль/л, порівняно з початковою кількістю (0,527±0,02 ммоль/л). Вміст СДМА також зменшився до рівня 0,437±0,01 ммоль/л, що у 1,43 рази менше ніж до лікування (0,625±0,02 ммоль/л).

Позитивні зміни, виявлені нами у хворих на нейродерміт впродовж проведеного лікування, стосувались також показників токсичних порушень. Концентрація гомоцистеїну зменшилась у 1,73 рази з 22,51±1,2 мкмоль/л до лікування до 12,98±0,49 мкмоль/л після нього. Динаміка зміни кількості карбонільних груп білків також була до зниження їх від рівня 0,53±0,01 г/л до лікування до 0,36±0,007 г/л після лікування (у 1,47 рази менше початкового).

Виявлена в процесі обстеження хворих на нейродерміт динаміка показників обміну оксиду азоту та окисної модифікації білків дозволяє стверджувати про наявність у них виражених токсичних (виходячи з збільшення рівнів гомоцистеїну та карбонільних груп білків) та метаболічних (зростання вмісту АДМА та СДМА) порушень. Більше того, спостерігаються однонаправлені зміни досліджуваних показників, що дозволяє зробити припущення про існування взаємозв’язку між ними. Враховуючи існуючу у науковій літературі інформацію про значний вплив процесів пероксидації, що перебігають на фоні ЕД, на стан ліпідних та білкових (у тому числі й ферментних) комплексів можна зробити висновок про наявність прямого впливу процесів ОМБ та ГГЦ на систему синтезу NO та, відповідно, явища ЕД. Отже, виникнувши внаслідок мікроциркуляторних та метаболічних розладів у шкірі хворих на нейродерміт, інтоксикаційні явища в подальшому розпочинають самостійно впливати на процес синтезу NO та змінюють концентрацію таких метаболітів як АДМА та СДАМА, що у свою чергу сприяє подальшому посиленню токсичних порушень. Це призводить до подальшого прогресування метаболічних порушень та збільшення важкості перебігу нейродерміту, ускладнює його лікування та вимагає залучення до його процесу додаткових лікувальних та реабілітаційних заходів.

Висновки

1.      У хворих на нейродерміт виявлено токсичні та метаболічні порушення, що мають однонаправлені зміни.

2.      Встановлено можливість посилення явищ ЕД під впливом токсичних порушень.

3.      Проведені дослідження токсичних та метаболічних змін дозволяють розглядати АДМА та СДМА як інформативні додаткові критерії діагностики ЕД та метаболічних порушень, а ГЦ та КГБ у якості додаткових критеріїв токсичних порушень у хворих на нейродерміт.

4.      Додавання до схеми лікування препаратів – донорів L – аргініну, фолієвої кислоти, декамевіту, мінеральної хлоридною натрієвої води “Бронничанка” та лазеротерапії дозволяє успішно коригувати виявлені токсичні та метаболічні порушення.

Список літератури

 

1.      Беляков Н.А. Антиоксидантная активность биологических жидкостей человека: методология и клиническое значение / Н.А. Беляков, С.Г.Семесько // Эфферентная терапия.-2005.-№11.-С.6-18.

2.      Динаміка показників запалення і ендотоксикозу у хворих на алергодерматози та ентеросорбційна їх терапія / С.А. Бондар, І.Н. Ляшенко, Т.І. Труніна [та ін.] // Вісник Вінницького державного медичного університету – 1999. – 1(3) – С.203-205.

3.      Есенин А.А. Состояние системы микрогемоциркуляции при диффузном нейродермите / А.А. Есенин // Вестн. дерматол. и венерол. – 1986. - №3. – С.59-63.

4.      Марков Х.М. Эндогенные ингибиторы оксида азота и их значение в патологии / Х.М. Марков // Российский педиатрический журнал.-2005.-№6.-С.31-35.

5.      Метаболізм гомоцистеїну та його роль у патології / О. О. Пентюк, Б. М. Луцюк, І. І.Андрушко [та ін.] // Український біохімічний журнал. – 2003. –  Т. 75, № 1. – С. 5 – 17.

6.      Мещишен  І.  Ф.  Механізм  окислювальної  модифікації  білків / І.  Ф.  Мещишен, В. П. Польовий // Буковинський мед. вісник. — 1999. — Т. 3, № 1. — С. 197–205.

7.      Перекисна модифікація білків при захворюваннях сполучної тканини у дітей / О.А. Ошлянська, Л.І. Омельченко, В.К. Тищенко, [та ін.] // Перинатология и педиатрия 2009.-№3(39).-С.81-86.

8.      Homocysteine  induces  endothelial  dysfunction via  inhibition  of  arginine  transport  /  L.  Jin, R.B.  Caldwell, T. Li-Masters, R.W. Caldwell//J. Physiol Pharmacol. – 2007. – Vol. 58, № 2. – Р. 191-206.

9.      Kim J.G. Demonstration of the presence of lipid peroxide-modified proteins in human atherosclerotic lesions using a novel lipid peroxide-modified antipeptide antibody / J.G. Kim, W.R. Taylor, S. Parthasarathy //Atherosclerosis.-1999.-V.143.-№2.-Р.335-340.

 

 

Налижитый А.А.

Результаты проведённых исследований свидетельствуют о наличии у больных нейродермитом однонаправленных токсических и метаболических нарушений. Учитывая закономерности пероксидации липидных и белковых молекул можно сделать вывод о влиянии процессов окислительного модифицирования белков и гипергомоцистеинемии на состояние эндотелиальной дисфункции.

 

Nalizhitiy A.A.

 

The results of researches attest that those, who are sick with neurodermatitis have unidirectional toxic and metabolic disorders. According to the regularity of the peroxidation of the lipid and albuminous molecules we can make a conclusion about influence of the oxidizing modification of the protein and hyperhomocysteinemia on the status of the endothelial disfunction.