Biochemical signs of adjustment in food toxic infection


Fokina E.G., Pokrovsky V.I., Roslyi I.M.

Central Research Institute of Epidemiology, Russian Inspectorate for the Protection of Consumer Rights and Human Welfare, Moscow
Objective. To study the nature of biochemical shifts in minimal toxicosis in patients with food toxic infection.
Subjects and methods. The investigation enrolled 61 patients aged 18 to 25 years who were diagnosed as having moderate food toxic infection (FTI) with a prevalence of intoxication syndrome.
Results. In the patients with FTI, the intoxication syndrome was accompanied by protein and carbohydrate metabolic disturbances during the course of an inpatient observation. The level of albumin decreased in proportion to the lower blood concentration of protein, but it did not drop below 50% of the total protein content. Hypoproteinemia with hypoalbuminemia was attended by adjustment-induced ALT- and GGT-hyperenzymenia. The rise of ALT levels was indicative of the activated process of gluconeogenesis and that of GGT was suggestive of intensive amino acid uptake at the tissue level. This pattern was particularly clearly seen in patients with a blood protein level of below 60 g/l. By keeping in mind this fact, dietary supplementation of beef broths in mild FTI and incorporation of endogenous albumin in severe FTI in the presence of hypoproteinemia and hypoalbuminemia is pathogenetically warranted and advisable.
Conclusion. In the context of the adjustment syndrome (after G. Selye), food toxic infection versus other infectious diseases may be considered as minimal toxicosis with characteristic biochemical shifts.

Одной из проблем инфекционной патологии является клинико-лабораторное сопоставление, когда, с одной стороны, надо иметь объективную клиническую картину заболевания, а с другой – достаточно полный набор данных инструментальных исследований, не зависящих от уровня клинического мышления врача.

Достаточность и объективность лабораторных показателей обусловлена тем, что биохимические показатели являются как отражением состояния гомеостаза в организме, так и проявлением патофизиологических сдвигов при любом заболевания.

Особенно ярко это проявляется при инфекционной патологии, когда реакция организма на любой внешний инфекционный агент развивается по единому сценарию, а заболевание может быть классифицировано по-разному в зависимости от уровня клинического мышления врача. Г. Селье, сформулировав концепцию стресса (англ. stress – напряжение), впервые ввёл понятие и об общем адаптационном синдроме.

С точки зрения патофизиологии пищевую токсикоинфекцию (ПТИ) можно рассматривать как минимальный токсикоз в сопоставлении с другими инфекционными заболеваниями (корь, вирусный гепатит, менингококковая инфекция, дифтерия).

При ПТИ угроза возникновения полиорганной недостаточности маловероятна, а клиническое течение заболевания характеризуется развитием диарейного и интоксикационного синдромов [1–4]. В первом случае адаптационный механизм преимущественно направлен на компенсацию водно-электролитных расстройств, а во втором – на ликвидацию эндотоксикоза с включением различных систем, ответственных за гомеостаз внутренней среды и поддержание ключевых показателей жизнедеятельности организма.

Классический интоксикационный синдром включает в себя лихорадку, слабость, потливость, головные и мышечные боли, анорексию [5–7]. Тахикардия и гипотония (на фоне уменьшения объема циркулирующей крови) сопровождается приглушенностью тонов сердца и общей слабостью. Вовлечение в интоксикационный синдром сердечнососудистой системы происходит под действием патогенных (экзо- и эндотоксины, метаболиты) факторов на фоне лихорадочно-интоксикационного, церебро-кардиального и тромбогеморрагического синдромов [5–7]. Отсутствие аппетита является еще одной предпосылкой для развития метаболических сдвигов при лихорадочно-интоксикационном синдроме на фоне ПТИ.

Следовательно, можно предположить, что при ПТИ, сопровождающейся умеренно выраженным лихорадочным синдромом, биохимические сдвиги в организме больного имеют четкий компенсаторно-адаптационный характер и направлены на быстрое восстановление здоровья.

Целью настоящего исследования явилось изучение биохимических показателей крови – ключевых параметров белкового, углеводного и липидного обмена – для определения характера и механизма метаболических изменений при ПТИ с позиций адаптационной концепции стресса Г. Селье.

Материалы и методы

Работа проводилась на базе 2-й инфекционной клинической больницы Москвы. Обследован 61 пациент с диагнозом «пищевая токсикоинфекция» средней степени тяжести. Клинически у всех больных регистрировали диарейный интоксикационный синдромы, причем в исследование были отобраны пациенты с преобладанием интоксикационного синдрома. У обследованных больных он характеризовался повышением температуры до 38–38,5 ºС, умеренной (100 уд/мин) тахикардией, головной болью, общей слабостью и отсутствием аппетита. Следует отметить, что в исследование были включены пациенты исключительно молодого (от 18 до 25 лет) возраста и без сопутствующей патологии. Во время пребывания в стационаре они получали однородную, согласно стандартам лечения, минимально инвазивную терапию.

Биохимические исследования проводили при поступлении (1–2-е сутки от начала заболевания), в динамике (1-я неделя заболевания) и перед выпиской (период реконвалесценции).

Обработка полученных данных предполагала следующий алгоритм действий:

1) оценка трех ключевых биохимических параметров (уровня глюкозы, холестерина и общего белка в крови) для комплексного понимания состояния метаболизма на момент исследования и в динамике;

2) определение соотношения АСТ/АЛТ для установления катаболического (<1,5) или анаболического (>1,5) характера метаболизма;

3) оценка уровня активности ГГТ – ключевого показателя активности тканевого транспорта аминокислот и эффективности микросомального окисления (система эндотоксикоза клеток);

4) оценка уровня активности ЩФ – регулятора фосфатно-буферной (pH) системы крови.

Результаты и обсуждение

Клинический анализ крови показал, что для больных ПТИ (условно минимальный токсикоз) характерен стабильно высокий (от 121 до 153 г/л, в среднем 136,6 г/л) уровень гемоглобина и СОЭ (от 4 до 15 мм/ч, в среднем 9,2 мм/ч). Известно, что эритроциты обеспечивают транспорт кислорода для микросомального окисления экзогенных токсинов внутри клеток, стимулируют сжигание эндогенных метаболитов в цикле трикарбоновых кислот (ЦТК) и выполняют роль второго барьера детоксикации. Отсутствие нарушений в эритроцитарном пуле можно рассматривать как благоприятный признак быстрого разрешения интоксикационного синдрома в организме больного.

Тимоловый показатель в динамике наблюдения оставался в пределах нормы (от 3 до 10 усл. ед., в среднем 7,3 усл. ед.), что дополнительно указывает на быструю утилизацию денатурированных белков из плазмы крови.

Уровень холестерина (основного строительного материала мембран обновляющихся клеток) у обследованных больных был в оптимальном интервале от 3,5 до 6,8 ммоль/л (в среднем 4,82 ммоль/л).

Следовательно, состояние транспортных и детоксицирующих систем при ПТИ с преобладанием интоксикационного синдрома в динамике наблюдения существенно не менялось.

Метаболические сдвиги затрагивали преимущественно белковый и углеводный обмен (табл. 1).

Таблица 1.

Во-первых, наблюдалась значительная вариативность уровней общего белка и альбумина при их синхронном снижении. Снижение уровня общего белка сопровождалось симметричным снижением уровня альбумина. Следует напомнить, что альбумин – показатель белково-синтетической активности печени. Также зарегистрировано уменьшение содержания в крови креатинина – еще одного маркера угнетения белкового обмена [8, 9].

Во-вторых, регистрировалось стабильно двукратное превышение уровня ЛДГ над уровнем ГБД, что следует расценивать как признак торможения липидного обмена.

В-третьих, отмечалось разнонаправленное изменение уровня общего белка и активности АЛТ: при ПТИ уровень общего белка снижался, тогда как уровень АЛТ повышался.

Кроме того, зарегистрировано компенсаторное увеличение значений КФК как признак повышенной нагрузки на сердечнососудистую систему на фоне уменьшения объема циркулирующей крови и увеличения ее вязкости (вследствие потери жидкости при ПТИ) и двукратное повышение уровня ЩФ – основного регулятора фосфатно-буферного обмена, ответственного за поддержание стабильного рН крови.

Современные исследования показывают, что наряду с глюкозой белок – фундаментальный биохимический показатель. Общий белок в крови человека является генетически устойчивой величиной, а не показателем с широким диапазоном от 65 до 85 г/л [8, 9]. Стабильный уровень белка в крови человеческий организм поддерживает: 1) доступным денатурированным фондом белков (маркер – тимоловый показатель); 2 ) тканевым резервом (маркируется ГГТ); 3) энергетическим расходованием (индикатор – АСТ) и 4) системным анаболизмом (индикатор – АЛТ) с сохранением физиологического результата – глюкозного гомеостата. Снижение уровня белка в плазме на 2 г ведет к снижению его в тканях на 20 г (!).

Исходя из вышеизложенного и получив данные, подтверждающие, что при ПТИ происходит угнетение белкового обмена, мы разделили исследуемую когорту пациентов на 4 группы в зависимости от уровня общего белка в крови: < 60, 60–70, 70–80 и > 80 г/л.

При дальнейшем анализе было установлено, что при ПТИ во всех 4 группах содержание альбумина снижалось пропорционально снижению содержания белка в крови. Но при этом содержание альбумина не опускалось ниже 50% от значений общего белка (см. табл. 1).

С точки зрения адаптационного механизма это является патогенетически благоприятным признаком для больного ПТИ, так как организм расходует альбумин на связывание экзогенных токсинов и эндогенных метаболитов для последующего выведения продуктов распада через кишечник.

Человеческий организм активно использует белок крови как транспортную систему липидов. Минимальные уровни содержания β-липопротеидов (БЛП = 476 мг%) при ПТИ были прямо пропорциональны минимальным уровням белка, так как транспорт липидов обеспечивают белки. При снижении содержания БЛП в организме наступает компенсаторное повышение уровня ЛВП, основная функция которых – сорбция и нейтрализация эндотоксинов, поступающих из кишечника.

Гипопротеинемия с гипоальбуминемией сочетается с повышением значений АЛТ и ГГТ. Рост АЛТ свидетельствует об активации процесса глюконеогенеза (ГАШ), а рост ГГТ свидетельствует об интенсивном использовании аминокислот на тканевом уровне. Для поддержания приоритетного параметра гомеостаза – глюкозы – организм активно использует два пути: активный синтез глюкозы (индикатор – АЛТ-гиперферментемия) и снабжение обменных процессов аминокислотами из тканей (индикатор – ГГТ-гиперферментемия).

Наиболее отчетливо проследить данную закономерность удалось в группе пациентов с минимальными (< 60 г/л) значениями общего белка. Гипопротеинемия запускает процесс «заимствования» аминокислот из тканей, о чем свидетельствует максимально высокий (до 40,8 МЕ/л) уровень ГГТ у таких больных.

В группе пациентов ПТИ, у которых регистрировались средние (65,22 г/л) значения общего белка, уровень альбумина (33,95 г/л) также составлял около 50% от уровня общего белка, но одновременно повысилось содержание БЛП. Прослеживалась динамика: увеличение БЛП приводило к снижению количества свободных жирных кислот, которые ухудшают тканевое дыхание и обладают детергентным действием. Низкая (34,8 МЕ/л) АСТ-ферментемия указывает на угнетение липидного обмена и снижение уровня жирных кислот, обладающих детергентным действием (см. табл. 1).

Достижение минимально нормального (65 г/л) уровня белка является для организма сигналом к прекращению компенсаторно-адптационной гиперферментемии. Больной ПТИ покидает «зону риска». При выходе белка и альбумина на нормальный уровень (соответственно 74,41 и 38,65 г/л) продолжается рост уровня БЛП до 538,6 мг%, и АЛТ-ферментемия снижается до 43,74 МЕ/л. И только на уровне полной (> 80 г/л) компенсации общего белка регистрируется нормальное (45 МЕ/л) содержание альбумина в сыворотке крови.

Клиническое спокойствие при ПТИ основано на гармоничных корреляциях метаболического характера. Стабильность ЛДГ и ГБД свидетельствует о торможении углеводного и липидного обмена на фоне активации обмена белкового. Активация цикла Кребса при стимуляции биоэнергетики организма обеспечивается интенсивным вхождением в него аминокислот. Активация липолиза опасна детергентным действием свободных жирных кислот, а их нейтрализация требует большого количества белка, в первую очередь альбумина, который активно расходуется на иммунные реакции, процессы детоксикации организма и обеспечение гемостаза [8, 9].

Лихорадочный синдром при любой инфекции является значимым, поэтому он всегда отражается на основных биохимических показателях (табл. 2). Уровень термогенеза (значение АСТ) коррелирует с выраженностью температурной реакции. Так, при ПТИ уровень лихорадки 38–38,5 ºС соответствует умеренному повышению значений АСТ во всех четырех группах обследованных больных (соответственно 59; 34,8; 38,4 и 47,7 МЕ/л).

Таблица 2.

Непереносимость жиров при ПТИ является физиологически целесообразной реакцией организма, особенно при сохраняющейся лихорадке. Выгодность протеазных механизмов связана и с необходимостью удаления аминокислот и пептидов после разгара воспаления. Лихорадочный синдром также поддерживается за счет сжигания продуктов белкового звена эндотоксикоза. Поэтому одним из важнейших подходов в терапии является введение извне концентрата аминокислот, в связи с чем для поддержания сил больного мы рекомендуем включать в питание бульоны.

Выводы

1. Проведенное исследование показало, что для пациентов с ПТИ характерна активация белкового, снижение липидного и нарастание углеводного обмена. Общий белок и альбумин служат индикаторам состояния белкового гомеостаза при ПТИ. Детоксицирующая роль альбумина адекватна клиническому течению ПТИ. При развитии гипотротеинемии патогенетически обосновано добавление к проводимой терапии эндогенного альбумина и коррекция питания (включение бульонов).

2. Лихорадочный синдром при любой инфекции является значимым, поэтому он всегда отражается в динамике ключевых биохимических показателей. Индикатор термогенеза (АСТ) коррелирует с выраженностью температурной реакции. Так, при ПТИ уровень лихорадки 38–38,5 ºС соответствует умеренному повышению значений АСТ во всех группах обследованных больных (соответственно 59; 34,8; 38,37 и 47,67 МЕ/л).

3. Повышение КФК при ПТИ объясняется двояко. С одной стороны, оно может быть результатом тахикардии, с другой – индикатором состояния системы биоэнергетики. При дефиците глюкозы и запуске ГАШ, о чем свидетельствует повышение значений АЛТ, реципропное торможение КФК – индикатора биоэнергетики – вполне логично, так как дефицит глюкозы является сдерживающим фактором для хорошей работы сердца.

4. Стабильные значения ЛДГ при ПТИ коррелируют с благоприятным течением заболевания. Нормальные значения ЛДГ – это критерий сохранения рН крови у больных ПТИ на оптимальном уровне.

Таким образом, с позиции адаптационного синдрома Г. Селье пищевую токсикоинфекцию в сопоставлении с другими инфекционными заболеваниями можно рассматривать как минимальный токсикоз.

С учетом полученных данных добавление к питанию мясных бульонов при легком течении ПТИ, как и введение эндогенного альбумина при тяжелом течении заболевания на фоне гипопротеинемии и гипоальбуминемии патогенетически оправдано и целесообразно.


About the Autors


Fokina Elena Gennadyevna, Cand. Med. Sci.; Infectologist, Full-Time Doctoral Candidate, Central Research Institute of Epidemiology, Russian Inspectorate for the Protection of Consumer Rights and Human Welfare
Address: 3a, Novogireevskaya St., Moscow 111123
E-mail: e-fokina@ya.ru


Similar Articles


Бионика Медиа