Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 15
1.1 Современные аспекты этиологии, патогенеза и течения хронической обструктивной болезни легких 15
1.1.1 Факторы риска развития хронической обструктивной болезни легких 15
1.1.2 Клеточный состав дыхательных путей при хронической обструктивной болезни легких 18
1.1.3 Изменения экстрацеллюлярного матрикса при хронической обструктивной болезни легких 21
1.1.4 Мукоцилиарная система при хронической обструктивной болезни легких 22
1.2 Значение окислительного стресса в развитии и прогрессировании хронической обструктивной болезни легких 24
1.2.1 Состояние системы антиоксидантной защиты при хронической обструктивной болезни легких 32
1.2.2 Иммунная система и уровень цитокинов при хронической обструктивной болезни легких 1.3 Роль эндотелиальной дисфункции и реологических нарушений крови в патогенезе хронической обструктивной болезни легких 44
1.4 Этиопатогенетические подходы к коррекции метаболических нарушений и лечению пациентов с хронической обструктивной болезнью легких 46
1.4.1 Лечение пациентов с хронической обструктивной болезнью легких в условиях стационара
1.4.2 Современные антихолинэргические препараты и их использование при хронической обструктивной болезни легких 51
1.4.3 Современные агонисты бета2-адренорецепторов
1.4.4 Муколитическая терапия хронической обструктивной болезни легких 53
1.4.5 Принципы и подходы к антикоагулянтной терапии при хронической обструктивной болезни легких 59
Глава 2. Материалы и методы исследований 69
2.1 Клиническая характеристика обследованных больных с хронической обструктивной болезнью легких 69
2.2 Методики определения про-/антиоксидантного статуса крови пациентов с хронической обструктивной болезнью легких 73
2.3 Методики определения уровня ИЛ-8, 10 в плазме крови 76
2.4 Методы экспериментального определения антиоксидантно-прооксидантной активности фармпрепаратов in vitro и ex vivo 77
2.5 Методы статистического анализа 81
Глава 3. Состояние системы про-/антиоксиданты у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких III–IV степени тяжести в стадии обострения 82
Глава 4. Динамика показателей системы прооксиданты антиоксиданты у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких III–IV степени тяжести на фоне различных схем лечения 92
Глава 5. Динамика уровней цитокинов (ИЛ-8, ИЛ-10) у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких на фоне комплексного лечения в условиях стационара 122
Глава 6. Экспериментальная характеристика про-/антиоксидантных свойств антикоагулянтов и муколитиков 128
Заключение 139
Выводы 155
Практические рекомендации 157
Список сокращений 158
Список литературы
- Значение окислительного стресса в развитии и прогрессировании хронической обструктивной болезни легких
- Методики определения про-/антиоксидантного статуса крови пациентов с хронической обструктивной болезнью легких
- Динамика показателей системы прооксиданты антиоксиданты у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких III–IV степени тяжести на фоне различных схем лечения
- Экспериментальная характеристика про-/антиоксидантных свойств антикоагулянтов и муколитиков
Введение к работе
Актуальность исследования. Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) представляет собой сложное заболевание с крайне гетерогенными клиническими проявлениями. В рамках патологического состояния, которое называют ХОБЛ, выделяют различные фенотипы с разными клиническими, прогностическими и терапевтическими закономерностями (M. Miravitlles, J.J. Soler-Cataluna, M. Calle et al., 2012). Фенотип в свою очередь определяет тактику лечения и прогноз заболевания.
По прогнозам специалистов к 2020 году ХОБЛ займёт пятое место по затратам, связанным с неинфекционными заболеваниями (Аверьянов А.В., Чуча-лин А.Г., Поливанова Г.Э. и др., 2009; World Health Organization. Chronic respiratory diseases, 2010).
Один из важнейших элементов ХОБЛ – воспаление, которое играет первичную роль в формировании всего комплекса патологических изменений. Биомаркерами воспаления при ХОБЛ являются нейтрофилы, которые преимущественно участвуют в формировании местного дефицита антипротеаз, развитии оксидативного стресса (ОС) и играют ключевую роль в цепи процессов, характерных для воспаления, ведущих в конечном итоге к необратимым функциональным и морфологическим изменениям, которые и определяют необходимую эффективную схему лечения (Авдеев С.Н. и соавт., 2013, Чучалин А.Г., Авдеев С.Н., Айсанов З.Р., 2014; GOLD, 2014).
Степень разработанности темы. Согласно современным рекомендациям, терапия обострения ХОБЛ предполагает применение антибиотиков, брон-холитических и муколитических препаратов, глюкокортикостероидов (ГКС) и в определенных случаях антикоагулянтов [Чучалин А.Г., 2008; Цеймах И.Я. и со-авт., 2012]. При этом остаются недостаточно изученными вопросы влияния му-колитической терапии и антикоагулянтных препаратов (гепарина и его низкомолекулярных форм – клексан) на нарушенные метаболические процессы, особенно при проведении интенсивной комплексной терапии в условиях стационара при обострении ХОБЛ. Исследование системы про-/антиоксиданты и цито-кинового профиля являются важным элементом тестирования состояния гомео-стаза в организме человека и могут служить дополнительным важным инструментом диагностики глубины метаболических нарушений при различных заболеваниях, в т.ч. дыхательных путей (ДП), Данные исследования необходимы для фенотипирования ХОБЛ, а также для мониторинга проводимой терапии [Н.А. Мишина, И.Л. Давыдкин, В.И. Купаев, 2010; Liu R.M., Pravia K.A.G., 2010], которая с учетом имеющего места ОС у данной категории больных, предполагает использование препаратов антиоксидантного действия.
Для более объективной оценки возможных прямых и опосредованных про-/антиоксидантных свойств лекарственных препаратов и их сочетаний, используемых при ХОБЛ, необходимы клинические и лабораторные исследования в данном направлении, в том числе и с использованием экспериментальных модельных тест-систем [Павлюченко И.И., 2005; Басов А.А., 2007], в которых можно моделировать ОС, имеющий место при болезнях ДП.
Учитывая это, целью работы явилось изучение особенностей и направленности сдвигов отдельных показателей системы про-/антиоксиданты и цито-кинов у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких различного фенотипа и оценка динамики их изменений на фоне комплексной терапии с использованием антикоагулянтов и муколитических антиоксидантов.
Задачи исследования:
-
Определить уровень прооксидантной нагрузки и выраженность сдвигов в системе антиоксидантной защиты у пациентов с ХОБЛ в стадии обострения в зависимости от тяжести заболевания и фенотипа (IV степень тяжести, группа D, фенотип бронхитический и III степень тяжести, группа С, фенотип эмфизематозный).
-
Установить особенности функционирования иммунной системы у пациентов с ХОБЛ III и IV степени тяжести в стадии обострения болезни различного фенотипа на основании изучения уровня отдельных цитокинов (ИЛ-8 и ИЛ-10).
-
Оценить динамику изучаемых показателей иммунной и антиоксидант-ной систем у наблюдаемых групп пациентов с ХОБЛ на фоне антикоагулянтной терапии с использованием гепарина и его низкомолекулярных форм в различных схемах лечения, в том числе и в комплексе с антиоксидантом прямого действия муколитиком – N-ацетилцистеином (АЦЦ).
-
Изучить ex vivo и in vitro в специально разработанных тест-системах про- /антиоксидантные свойства антикоагулянтов (гепарин, клексан), а также муколитических лекарственных средств (АЦЦ, Лазолван) используемых в комплексных схемах лечения ХОБЛ, индивидуально и в комбинациях.
-
Предложить оптимальный алгоритм комплексных схем дополнительной диагностики, фенотипирования и коррекции метаболического статуса у пациентов с ХОБЛ на основании полученных данных, характеризующих оксида-тивный статус и цитокиновый профиль, а также данных экспериментальных исследований антиоксидантных свойств лекарственных препаратов.
Научная новизна исследования
Проведенными исследованиями установлены новые аспекты метаболических нарушений в антиоксидантной и иммунной системах организма пациентов с ХОБЛ в зависимости от тяжести патологии и фенотипа.
Впервые исследована динамика изменений иммуно-антиоксидантного статуса больных ХОБЛ в стадии обострения на фоне различных схем комплексного лечения в условиях стационара с использованием антикоагулянтных и антиокси-дантных препаратов (гепарин, клексан, АЦЦ) в стандартных дозировках.
Впервые показано, что комплексная терапия ХОБЛ с включением гепарина, клексана и АЦЦ является эффективным фактором купирования явлений ОС и коррекции цитокиновых сдвигов у пациентов с хроническими заболеваниями ДП, при этом изменения в антиоксидантом статусе имеют более значимую динамику.
Впервые проведено исследование в условиях ex vivo и in vitro в различных тест-системах про-/антиоксидантных свойств гепарина, клексана, АЦЦ, ла-4
золвана и их комбинаций, которые применяются в комплексных схемах лечения ХОБЛ, с выражением их антиоксидантной активности в сравнительных эквивалентах (аскорбатные и убихиноновые единицы) и установлены их существенные различия.
Теоретическая значимость работы
Проведенные исследований расширяют представления о взаимосвязанных сдвигах в системе про-/антиоксиданты и цитокиновом профиле у пациентов с ХОБЛ различной степени тяжести и фенотипа, при этом ведущим звеном в развитии метаболических нарушений является ОС с активаций процессов СРО и ПОЛ и накоплением в клетках и биологических жидкостях промежуточных и конечных продуктов окислительной модификации биополимеров.
Результаты исследований вносят существенный вклад в изучение пато-биохимических и патофизиологических аспектов развития ХОБЛ бронхитиче-ского и эмфизематозного типа, расширяют представления о нарушениях в регу-ляторных и защитных системах организма больных с патологией дыхательных путей, лежащих в основе обострения заболевания.
Проведенными исследованиями показана возможность оценки про-/антиоксидантных свойств различных лекарственных средств в лабораторных условиях, что расширяет представления о механизмах их действия.
Практическая значимость работы
В работе показано, что для полноценной диагностики степени метаболических нарушений при хронических заболеваниях ДП, сопровождающихся воспалением и гипоксией, необходимо, помимо клинического комплекса лабораторных исследований, проведение дополнительного тестирования иммуно-антиоксидантного статуса организма больного с использованием биохимических и биофизических методов.
Наиболее эффективным и показательными методами диагностики наличия ОС у пациентов с хронической патологией является амперометрическая и хемилюминесцентная детекция уровня АФК в биологических средах организма, которые не требуют специальной подготовки и дорогостоящих реактивов. Для оценки степень выраженности ОС наиболее эффективными являются интегральные методы комплексной оценки состояния системы про-/антиоксиданты.
Полученные в работе данные расширяют возможности фармакокоррекции нарушенного гомеостаза у больных ХОБЛ с использованием антикоагулянтов (гепарин, клексан) и муколитиков (АЦЦ) за счет выявленных у них антиоксидантных и антирадикальных свойств, а также позволяют составлять более рациональные комплексные схемы лечения в зависимости от фенотипа заболевания.
Методология и методы исследования
Методологической основой данного исследования служило системное использование методов научного познания. В работе использовались клинические, экспериментально-лабораторные, инструментальные, биохимические, иммунохимические, статистические методы исследования. Исследование соответствует правилам и принципам доказательной медицины.
Положения, выносимые на защиту
Течение ХОБЛ сопровождается выраженными явлениями ОС на фоне дисфункции антиоксидантной системы, уровень которого зависит от тяжести патологии и фенотипа заболевания.
Наиболее полную картину дисбаланса в системе про-/антиоксиданты крови и организма в целом дают интегральные расчетные коэффициенты, в частности коэффициент окислительной модификации биомолекул плазмы крови.
У пациентов с ХОБЛ отмечается цитокиновый дисбаланс с общим увеличением уровня цитокинов в биологических жидкостях и преобладанием про-воспалительного звена, который не нормализуется на фоне проведения комплексной терапии обострения заболевания в условиях стационара.
Лекарственные средства, используемые в базовых схемах лечения ХОБЛ способны проявлять в определенных условиях как антиоксидантные, так и про-оксидантные свойства (гепарин, клексан, лазолван), что необходимо учитывать при их комплексном использовании в клинической практике.
Клексан по ряду параметров, установленных in vitro, проявляет более выраженные прооксидантные свойства, чем гепарин, при этом комбинированное использование N-ацетилцистеина с антикоагулянтными препаратами позволяет купировать прооксидантные свойства последних.
Степень достоверности и апробация работы
Достоверность результатов проведенного исследования определяется достаточным объемом выполненных исследований, наличием групп сравнения, использованием современных методов исследования и статистической обработки полученных данных.
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на IV международной научно-практической конференции «Актуальные направления фундаментальных и прикладных исследований», North Charleston, USA, 2014; на VII международной научно-практической конференции 21 век: «Фундаментальная наука и технологии», North Charleston, USA, 2015; на ХIV научно-практической конференции молодых ученых и студентов Юга России «Медицинская наука и здравоохранение», г. Краснодар, 2016.
Внедрение в практику результатов исследования
Результаты диссертационной работы внедрены и используются на кафедрах фундаментальной и клинической биохимии, общей и клинической патофизиологии ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава России, в центральной научно-исследовательской лаборатории отдела клинической экспериментальной иммунологии и молекулярной биологии ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава России, в практику отделения пульмонологии ГБУЗ «Краевая клиническая больница № 2» Министерства здравоохранения Краснодарского края.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 6 работ в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендуемых ВАК РФ для опубликования материалов докторских и кандидатских диссертаций, а так же публикации, приравненные к ним.
Личный вклад автора в исследование
Автором проведен поиск и анализ литературы по тематике диссертации (100 %), сформулированы цель и задачи исследования (90 %). Личный вклад автора состоит в наборе клинического материала (100 %), проведении лабораторных экспериментов и исследований (90 %), проведении математической обработки и статистического анализа (90 %). Автор принимал непосредственное участие в подготовке статей, представлении результатов исследования на съездах и конференциях (95 %).
Объем и структура работы
Диссертация изложена на 200 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы», четырех глав, содержащих результаты собственных исследований, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографического указателя и приложений. Список литературы включает 336 источников, из которых 154 работы – отечественных и 182 – иностранных авторов. Работа содержит 15 таблиц, иллюстрирована 18 рисунками.
Значение окислительного стресса в развитии и прогрессировании хронической обструктивной болезни легких
Одну из ведущих ролей в воспалении при ХОБЛ играют нейтрофилы. O Donnell et al. показали, что число нейтрофилов в индуцированной мокроте хорошо коррелирует с тяжестью поражения малых дыхательных путей по данным компьютерной томографии высокого разрешения (отношение средних плотностей легких во время выдоха и вдоха), но не с тяжестью эмфиземы [Авдеев С.Н., 2003; O Donnell R.A., Peebles С., Ward J.A. et al., 2004]. Нейтрофильное воспаление дыхательных путей связано с гиперпродукцией секрета в проводящих дыхательных путях [Nadel J.A., 2000]. Нейтрофилы секретируют сериновые протеазы, включая нейтрофильную эластазу, катепсин-G и протеинкиназу 3, также как матриксные металлопротеиназы 8 и 9, которые могут вносить вклад в развитие альвеолярной дисфункции. Эти сериновые протеазы также потенцируют выработку слизи. После рекрутирования нейтрофилов в воздухоносные пути и паренхиму легких происходит адгезия этих клеток на эндотелии. Прикрепившиеся нейтрофилы в дальнейшем мигрируют в респираторный тракт в направлении действия стимулирующих факторов, таких как ИЛ-8 и лейкотриен-B4 [Муравлёва Л.Е., Молотов-Лучанский В.Б. и др., 2012; Woolhouse I.S., Bayley D.L., Stockley R.A., 2002]. Данные факторы стимулируют выработку нейтрофильной эластазы, которая обладает широкой способностью повреждать широкий спектр структурных и регуляторных белков, таких как эластин, фибронектин, коллаген, тканевые ингибиторы матриксных металлопротеиназ и т.д. Наиболее изучена роль эластазы в развитии эмфиземы как результат расщепления эластина ЭЦМ легочной паренхимы. Как известно, ЭЦМ состоит из длинных белковых цепей, представленных эластином, коллагеном, желатином и ламинином. Известно, что эластин составляет лишь 2,5 % от сухого веса легочной ткани, его роль в поддержании тонуса и предотвращении экспираторного коллапса терминальных отделов нижних дыхательных путей является первостепенной [Aверьянов А.В., 2007]. Деструкция коллагена, обеспечивающего жесткость внутрилегочного каркаса, также имеет значение в развитии эмфиземы [Snider G.L., 2000]. Длительный стаж курения приводит к миграции нейтрофилов и макрофагов в дыхательные пути, в том числе в межальвеолярные перегородки, причем количество клеток коррелирует со степенью выраженности эмфиземы.
Эластаза также способна индуцировать секрецию ИЛ-8. Повышение уровня нейтрофильной эластазы в плазме является предиктором вероятности развития острого легочного повреждения [Kodama T., Yukioka H., Kato T. et al., 2007]. В последнее время идет обсуждение по поводу образования нейтрофилами внеклеточных нейтрофильных ловушек (neutrophil extracellular traps – NETs). Нейтрофилы образуют NETs в ответ на действие провоспалительных цитокинов и/или после контакта с патогенными микроорганизмами. Это структуры, состоящие из деконденсированного хроматина, декорированного нейтрофильной эластазой, миелопероксидазой. Основная функция NETs – фиксация и уничтожение патогенных микроорганизмов [Перова М.Д., Шубич М.Г., 2011; Fuchs T.A., Abed U., Goosmann C. et al., 2007; Papayannopoulos V., Metzler K D., Hakkim A., Zychlinsky A., 2010]. Предполагается взаимосвязь NETs с развитием ХОБЛ [Amulic B. et al., 2012].
В настоящее время альвеолярный макрофаг считается центральной клеткой воспаления и регулятором сложных межклеточных взаимодействий. У пациентов с ХОБЛ обнаруживают повышенное содержание макрофагов и лимфоцитов в дыхательных путях. Макрофаги могут демонстрировать различные фенотипические черты [Черногорюк Г.Э., Рослякова Е.П., Михайлова А.А., 2014]. Так в литературных источниках показано, что среди макрофагов, изолированных из индуцированной мокроты пациентов ХОБЛ, 46 % были малыми макрофагами, в то время как у здоровых добровольцев обнаруживали лишь 1 % малых макрофагов [Frankenberger М., Menzel М., Betz R. et al., 2004].
Помимо синтеза медиаторов, способствующих миграции в зону воспаления полиморфноядерных клеток (лейкотриена В4, ИЛ-8, ФНО, хемокинов), аккумулирующиеся в альвеолах и бронхиолах, макрофаги продуцируют АФК и металлопротеиназы (в частности, эластазу), т.е. непосредственно участвуют в процессах деструкции внеклеточного матрикса, приводя к повреждению паренхимы легких и развитию эмфиземы [Barczyk A. et al., 2006]. Особенностью макрофагов является то, что эти клетки могут напрямую активироваться под действием табачного дыма, поэтому они рассматриваются в настоящее время как ключевые клетки воспаления при ХОБЛ. Основным провоспалительным медиатором, синтезируемым этими клетками, является ФНО – цитокин, вовлеченный в системное воспаление, связанный с развитием тканевой гипоксии и мышечной слабости. Активированные цитотоксические лимфоциты синтезируют ФНО, интерферон-, а также перфорины и гранзимы, обладающие прямым повреждающим действием на клетки [Б.А. Черняк, Ф.И. Петровский, 2008; Bourbeau J. et al., 2007].
Пока недостаточно изучена роль в воспалительной реакции дыхательных путей таких клеток, как тучные клетки и эозинофилы. Некоторые авторы указывают на значительное повышение числа интраэпителиальных тучных клеток у пациентов с ХОБЛ, что не исключает их роль в патогенезе структурных изменений, приводящих к бронхиальной обструкции [Авдеев С.Н., 2013; Grashoff W.F., Sont J.K., Sterk P.J. et al., 1997]. Эозинофильную инфильтрацию проксимальных дыхательных путей обнаруживают у больных ХОБЛ во время обострений, особенно вызванных вирусной инфекцией [Papi A., Bellettato C.M., Braccioni F. et al., 2006], в т.ч. у больных ХОБЛ с хроническим кашлем и выраженной продукцией мокроты [Snoeck-Stroband J.B., Lapperre T.S., Gosman M.M. et al., 2008].
Методики определения про-/антиоксидантного статуса крови пациентов с хронической обструктивной болезнью легких
Длительность заболевания у различных пациентов составляла от 6 до 24 лет (в среднем 15 лет). Обследование пациентов проводили после получения «Добровольного информируемого согласия» на участие в исследовании. Исследование проведено в соответствии с требованиями, регламентируемыми существующей нормативной базой медико-биологических исследований с участием человека, представленной в ФЗ «Об охране здоровья граждан» № 323 от 21.11.2011 г.
Для коррекции необходимой базовой терапии и включения в схемы лечения антикоагулянтов проводили определение гемостаза. Исследования осуществляли в 1-е сутки госпитализации пациента в пульмонологическое отделение ГБУЗ «Краевая клиническая больница № 2» г. Краснодара и на 5–7-й день после проведенной комплексной терапии. Состояние гемостаза оценивали по уровню АЧТВ, ПТВ, что позволяло вести сравнительный анализ терапевтической и диагностической значимости клинических и используемых дополнительно лабораторных методов исследования состояния организма наблюдаемых.
Также у пациентов проводился необходимый базовый клинический комплекс лабораторных исследований в лаборатории ГБУЗ «Краевая клиническая больница № 2» г. Краснодара: определение общего анализа крови, уровня С-реативного белка (СРБ), IgE, которые выполнены на автоматическом анализаторе для клинической химии AU640 с использованием реагентов производства Beckman Coulter (США) и BioSystems (Испания). Оценку вентиляционной функции проводили на спирографе EasyOne Pro фирмы Ulrasound Spirometry Lab (Швейцария). Изучали жизненный объем легких – ЖЕЛ, объем форсированного воздуха за 1 секунду – ОФВ1, отражающих выраженность бронхиальной обструкции. На основании анамнеза, клинической картины заболевания и лабораторных клинических показателей все наблюдаемые пациенты были разделены на 2 подгруппы по степени тяжести заболевания – 65 пациентов ХОБЛ были отнесены к IV степени тяжести (группа D), фенотип бронхитический и 14 пациентов ХОБЛ к III степени тяжести (группа С), фенотип эмфизематозный, что в перспективе определило схему лечения.
Формирование групп проводилось согласно клиническим данным и фенотипам. К подгруппе D (согласно классификации GOLD, 2013) относились пациенты 1–4 наблюдаемых групп с бронхитическим фенотипом ХОБЛ. Для данной группы характерны высокий риск неблагоприятного исхода болезни выраженность симптомов, спирометрический класс GOLD 4 и/или 2 обострений в год, или 1 обострения, потребовавшего госпитализации, и степень 2 по mMRC или 10 баллов по CAT. Традиционная терапия обострений ХОБЛ предполагает использование ингаляционных бронходилататоров, системных глюкокортикостероидов (ГКС), антибиотиков, кислорода. Пациенты подгруппы D по используемому комплексному лечению разделены в свою очередь на 4 группы.
Из них первую группу составили 17 пациентов, получающих базовую схему лечения в сочетании с антикоагулянтной (Гепарин). Вторую группу составили 16 пациентов, имеющие в жалобах наличие вязкой гнойной мокроты, в связи с чем пациенты данной группы получали в комплексном лечении гепарин 15000–10000 ЕД п/к в сутки и муколитик АЦЦ 600 мг однократно в сутки. Третью группу представили 15 пациентов. Для данной группы характерно маломобильность, полицитемия, синдром воспаления. Третья группа получала Клексан в комплексе с базовой терапией по схеме 40 мг п/к 1 раз в сутки. Четвертую группу составили 17 пациентов, получающих в комплексе с базовым лечением по клиническим показаниям Клексан и АЦЦ по схеме: Клексан 40мг п/к однократно в сутки, АЦЦ 600–1200 мг однократно в сутки. Группу С (5 группа) составили пациенты с эмфизематозным фенотипом ХОБЛ, которая характеризовалась высоким риском неблагоприятного исхода ХОБЛ (ОФВ1 50 % среднестатистической нормы), спирометрическим классом GOLD 3, скудными симптомами заболевания, и/или 2 обострений в год или 1 обострения, потребовавшего госпитализации, и степень 0–1 по mMRC или 10 баллов по CAT. Пациенты группы С получали базовую терапию без антикоагулянтов и муколитиков.
Контрольную группу составили 21 человек, условно здоровые доноры, без клинически установленных соматических заболеваний, сопоставимые по возрасту и полу с наблюдаемыми пациентами (16 мужчин (76 %), 5 женщин (24 %), средний возраст у них составлял 61,3 ± 0,4 года.
Динамика показателей системы прооксиданты антиоксиданты у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких III–IV степени тяжести на фоне различных схем лечения
ХОБЛ характеризуется прогрессирующим нарастанием необратимой обструкции в результате хронического воспаления, индуцированного поллютантами, в основе которого лежат грубые морфологические изменения всех структур легочной ткани с вовлечением сердечно-сосудистой системы и дыхательной мускулатуры. ХОБЛ приводит к ограничению физической работоспособности, инвалидизации пациентов и, в ряде случаев к смерти.
Показания для госпитализации: неэффективность лечения в амбулаторных условиях; нарастание симптомов обструкции, невозможность передвижения по комнате (для ранее мобильного человека); нарастание одышки во время еды и во сне; прогрессирующая гипоксемия; возникновение и/или нарастание гиперкапнии; наличие сопутствующих легочных и внелегочных заболеваний; возникновение и прогрессирование симптомов «легочного сердца» и его декомпенсация; психические нарушения.
Использованием комплексных схем лечения предполагает разносторонние воздействие на регуляторные и защитные системы организма, в том числе, на антиоксидантную и иммунную системы, с целью нормализации или коррекции нарушенных функций. При этом интенсивная терапия в условиях стационара на определенном этапе может иметь и некоторые негативные эффекты, поэтому необходима комплексная клинико-лабораторная оценка влияния базовых и расширенных схем лечения на метаболические процессы в организме. В большинстве случаев по клиническим показаниям в комплексных схемах лечения пациентов с ХОБЛ III–IV степень тяжести ХОБЛ необходимо использовать антикоагулянты, что описано выше. Также у больных с ХОБЛ определенного фенотипа необходимо использовать и муколитики. При этом можно предполагать, что использование гепарина и его производных может оказывать не только свои прямые фармакологические эффекты, но и оказывать антиоксидантное действие за счет улучшения метаболических процессов, связанных с улучшением реологических свойств крови и доставки кислорода к тканям. Однако, можно предполагать и прооксидантное действие, так как при использовании антикоагулянтов может развиваться эффект временной гипероксии в тканях, за счет интенсификации кровообращения, улучшения кровотока и поступления кислорода к ним в значительно больших количествах, чем до использования гепарина и его низкомолекулярных фракций. Это может сопровождаться, так называемым эффектами гипоксии гипероксии или ишемии-реперфузии. При этом действие высокомолекулярных и низкомолекулярных форм гепарина, также могут иметь индивидуальные особенности, так как их прямые антикоагулянтные или антиагрегантные механизмы действия имеют свою специфику по скорости развития и продолжительности действия [Бунин Ю.А., 2006]. Экспериментальными исследованиями установлены прямые антиоксидантные свойства растворимых полисахаридов, к которым относится и гепарин.
Муколитик АЦЦ, используемый при ХОБЛ в комплексных схемах лечения, обладает выраженной антиоксидантной активностью, прежде всего потому, что в его составе присутствует аминокислота цистеин, имеющая сульфгидрильную группировку и способная выступать в роли перехватчика свободных радикалов или восстановителя окисленных форм растворимых антиоксидантов. Также цистеин необходим для поддержания нормального уровня восстановленного глутатиона, который участвует в различных механизмах антиоксидантного действия, в том числе и в обезвреживании продуктов ПОЛ. Однако, комплексное использование различных лекарственных препаратов и в различных дозировках при ХОБЛ может оказывать совершенно противоположные эффекты, чем индивидуальное действие отдельных лекарственных средств. Данные феномены практически не изучены и не описаны. Учитывая это, в настоящей работе проведено изучение и анализ влияния гепарина и его низкомолекулярных фракций (клексан), а также муколитиков (АЦЦ) при их комплексном использовании в лечения ХОБЛ III–IV степень тяжести на показатели системы про-/антиоксиданты и клинический статус данной категории больных в сравнении с базовыми схемами лечения.
Все пациенты, получающие комплексную терапию по поводу ХОБЛ в пульмонологическом отделении ККБ № 2, были разделены на 5 групп: 1 группа – с использованием гепарина в базовых схемах лечения; 2 группа – гепарина и АЦЦ; 3 группа – клексана; 4 группа – клексана и АЦЦ; 5 группа – базовая схема лечения без антикоагулянтов и муколитиков. У больных 1–4 групп была установлена клинико-лабораторными данными IV степень тяжести заболевания, у больных 5 группы – III степень тяжести.
Проведено наблюдение показателей ПОЛ/АОС у данных категорий больных до начала стационарного лечения и в момент выписки, после проведенного курса терапии на 5–7 сутки. Были установлены значительные сдвиги в системе про-/антиоксиданты у всех пациентов с ХОБЛ на момент поступления, со смещением равновесия в сторону первого звена, что описано в предыдущей главе.
На фоне лечения отмечены индивидуальные изменения как отдельных показателей АОС и СРО, так и баланса системы в целом в разных группах больных в зависимости от проводимого лечения. У пациентов 1 группы до лечения с использованием в комплексной схеме гепарина сдвиги показателей АОС крови имели следующую направленность относительно показателей контрольной группы: активность КАТ была снижена на 30,6 % (p 0,05), уровень SH-групп ниже на 58 % (p 0,05), показатель АОА плазмы крови снижен в 3 раза (p 0,05), при этом активность СОД оказалась выше на 18,3 % (p 0,05). Разбалансированность функционирования ферментов АОС и значительное снижение показателей сульфгидрильных групп и общей АОА плазмы крови могут свидетельствовать о выраженном напряжении в работе системы АОЗ у пациентов с ХОБЛ во время обострения заболевания. При анализе данных СРО и ПОЛ у пациентов данной группы установлено статистически значимое увеличение всех показателей. Уровень МВХЛ и ПХЛ был в 7 и более раз выше, ТБЧпл в 3,8 раза в сравнении с контрольной группой условно здоровых доноров. Интегральный показатель ОС – КОМБпл у пациентов до начала лечения составил 11,7 у.е., что говорит о выраженности ОС, т.к. у практически здоровых людей в нормальных физиологических условиях этот показатель фактически не превышает 1.
У пациентов 1 группы на фоне проводимого лечения в сочетании с гепарином установлены изменения показателей системы АОЗ, которые носили разновыраженный характер (рисунок 4.1, таблица 4.1).
Экспериментальная характеристика про-/антиоксидантных свойств антикоагулянтов и муколитиков
Показатели ОС несколько снизились на фоне лечения у пациентов 3 группы, но оставались повышенными по сравнению с данными группы контроля. Уровень МВХЛ, ПХЛ и ТБЧпл. после лечения был выше показательней контрольной группы в 4,3; 4,1 и 2,3 раза соответственно (p 0,05). Наиболее значительно снизился показатель МВХЛ, практически в 2 раза, что можно косвенно свидетельствовать о стабилизации процессов СРО и ПОЛ на более низком уровне за счет комплексной терапии с использованием клексана. КОМБРпл. у пациентов 3 группы на фоне проводимого лечения снизился на 26,5 %, при этом оставался значимо выше контрольных значений условно здоровых доноров.
Для сравнения эффектов комплексного лечения высокомолекулярными и низкомолекулярными препаратами гепарина пациентов с ХОБЛ была выделена группа больных ХОБЛ, получающая в комплексном лечении клексан и NAC (4 группа). Проведенное интенсивное лечение с использованием клексана и АЦЦ принесло положительные результаты не только в отношении клинической картины заболевания, но и в отношении коррекции баланса в системе ПОЛ/АОС.
Сниженная активность КАТ повысилась на 43 % (p 0,05) и практически соответствовала показателям контроля. Активность СОД практически осталась неизменной. Уровень сульфгидрильных групп повысился на 38 % (p 0,05), но оставался на 25 % ниже контроля. Общая антиоксидантная активность крови, определяемая в виде АОА плазмы, возросла в ходе лечения на 89 %, однако была ниже значений группы контроля на 36 % (p 0,05). Наиболее динамично изменялись показатели неферментного звена системы АОЗ организма.
Значительно повышенные показатели МВХЛ, ПХЛ и ТБЧ плазмы, отражающие уровень ОС у пациентов 4 группы снизились относительно данных до лечения на 52 %, 76 % и 51 % соответственно (p 0,05), при этом они оставались выше показателей группы контроля. Так показатель МВХЛ был выше в 4,2 раза. ПХЛ и ТБЧ плазмы в 1,7 раза (p 0,05). КОМБпл., увеличенный у пациентов этой группы на момент поступления в стационар более чем в 12 раз, снизился в ходе лечения практически в 4 раза относительно начального уровня, но, и после проведенного лечения этот показатель 3-х кратно превышал максимальный показатель контрольной группы (p 0,05).
Проведено изучение и анализ всех показателей системы про-/антиоксиданты у пациентов с ХОБЛ III степени тяжести, которые получали в стационаре только патогенетически направленное базовое лечение без использования антикоагулянтов и АЦЦ (гр. 5). У больных данной группы показатели системы ПОЛ/АОС были изменены не столь значимо, как в других группах и имели не столь значимую динамику в ходе проводимого лечения.
Активность КАТ и СОД практически не изменились на фоне базового лечения. При этом сниженная активность СОД и стала ниже показателей контрольной группы, чем был ее уровень до лечения. Активность КАТ после курса лечения оказалась ниже данных контрольной группы на 11,5 %, СОД на 29 % (p 0,05), SH-группы на 30 % (p 0,05), АОА на 21,5 %. Необходимо отметить, что изменения показателей АОС у пациентов данной группы на фоне базового лечения имеют не столь ярко выраженный характер, как изменения аналогичных показателей у пациентов других наблюдаемых групп.
Также менее выражено изменялись показатели ОС. Повышенные уровни ТБЧ, МВХЛ и ПХЛ плазмы снизились в ходе лечения у пациентов 5 группы на 31 %, 38 % и 38 % соответственно, при этом оставаясь выше показателей контрольной группы на 45 %, 160 % и 112 % соответственно (p 0,05). Интегральный коэффициент КОМБпл. снизился на фоне лечения практически в 2 раза, но оставался выше максимально высоких показателей донорской группы в 3 и более раза (p 0,05).
Таким образом необходимо отметить в целом позитивные изменения в системе про-/антиоксиданты у пациентов на фоне проводимого лечения, но степень их коррекции имеет зависимость от схем лечения. Наиболее выраженные изменения метаболизм и высокие показатели ОС у пациентов с ХОБЛ 1–4 групп проявлялись серьезными нарушениями реологических крови и активации процессов СРО. Одновременно отмечена в разной степени выраженная дисфункция системы АОЗ крови и организма в целом. Наиболее благоприятные изменения в сторону восстановления нарушенных функций произошли в группах комплексного лечения, где использовался, помимо антикоагулянтной и антитромботической терапии АЦЦ. Гепарин и его низкомолекулярная форма клексан, также за счет воздействия на систему свертывания – противосвертывания изменяют реологические свойства крови и, как следствие, степень оксигенации тканей и соответственно влияют на систему про- /антиоксиданты. Не исключен и прямой антиоксидантный эффект гепаринов, как полисахаридов, на уровень СРО и ПОЛ в связи с возможностью выступать в роли перехватчиков свободных радикалов индуцированных процессов СРО, что было подтверждено в исследованиях in vivo и in vitro.