Lipid peroxidation and nonenzymatic antioxidative system in children with pseudotuberculosis


Pomogaeva A.P., Nosareva O.L., Zhavoronok T.V.

Siberian State Medical University, Tomsk
Objective. To investigate lipid peroxidation (LPO) processes and a non-enzymatic antioxidant system in children with acute pseudotuberculosis (PT) to predict its outcome.
Subjects and methods. 139 pediatric patients aged 10.63±0.63 years with acute PT were examined and divided into 4 groups according to their health status and the severity and pattern of the disease. A control group comprised 45 healthy children. LPO indicators (levels of dienic conjugates and thiobarbituric acid reactive products), plasma concentrations of vitamins E and A, and red blood cell levels of reduced glutathione were studied.
Results. LPO activation was established at peak PT in all the children and in early convalescence in patients with an uneven disease course as compared to the respective indicators in the control group. Simultaneously, there was an increase in peroxide hemolysis of red blood cells and decreases in the concentration of antioxidant vitamins E and A and in the level of reduced glutathione in the red blood cells. The degree of impairment corresponded to the severity of the disease. In the patients with an uneven disease course, the indicators studied recovered more slowly than in those with an even one.

Повсеместная распространенность, высокая заболеваемость с сезонными подъемами, возможность негладкого течения и хронизации псевдотуберкулеза (ПТ) у детей определяют актуальность исследования патобиохимических механизмов инфекционного воспаления для предупреждения неблагоприятных исходов.

Цель работы – исследование процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и неферментативной антиоксидантной системы при ПТ у детей в острый период болезни для прогнозирования исходов заболевания.

Материалы и методы

Под наблюдением находились 139 больных ПТ в возрасте 10,63 ± 0,63 года. Контрольную группу составили 45 детей аналогичного возраста с группой здоровья IIА. Диагноз ПТ устанавливали по клинико-эпидемиологическим данным, он подтвержден бактериологическим методом у 10,1% больных. У 89,9% детей определялись специфические антитела в динамике болезни с нарастанием титра от 1:100 до 1:3200. Все наблюдавшиеся дети имели типичную форму ПТ: легкая степень была у 12,2% пациентов, среднетяжелая – у 76,3%, тяжелая – у 11,5%. Гладкое течение болезни установлено у 68,4% детей, негладкое – у 31,6% вследствие обострения, рецидива заболевания. С клинико-лабораторным выздоровлением было выписано 30,0% детей, с неполным выздоровлением – 51,6%, с улучшением – 18,4%. С учетом степени тяжести и характера течения болезни дети были распределены на 4 группы.

Обследование детей включало общий анализ крови, мочи, микроскопию фекалий, в том числе исследование на яйца гельминтов и простейших, биохимическое исследование крови с определением АЛТ, АСТ, тимоловой пробы, билирубина и его фракций. Проведены бактериологическое исследование фекалий на патогенные и условно-патогенные бактерии кишечной группы, а также фекалий, слизи из ротоглотки, мочи – на иерсинии по методу Петерсона и Кука (1963), посев слизи из ротоглотки на обнаружение гемолитического стрептококка. В сомнительных случаях определяли титр антистрептолизина-О, маркеры возбудителей гепатитов А, В и С для исключения стрептококковой инфекции и вирусных гепатитов.

Состояние ПОЛ оценивали по уровню промежуточных метаболитов – диеновых конъюгатов (ДК) и конечных – тиобарбитуровой кислоты – реактивных продуктов (ТБК-РП) [1]. Для оценки состояния неферментативного звена антиоксидантной защиты у обследуемых детей определяли концентрацию витаминов Е и А в плазме крови [2], восстановленный глутатион (ВГ) в эритроцитах [3].

Исследования проводили в разгар болезни, в период выздоровления у всех детей, а при негладком течении – в период ранней реконвалесценции.

Поскольку у 14 детей со среднетяжелой формой и гладким течением заболевания с учетом полученных результатов проводили селенотерапию, показатели этих пациентов в работе не представлены.

Статистическую обработку полученных данных выполняли с использованием общепринятых методов вариационной статистики на персональном компьютере с использованием пакета стандартных программных систем Microsoft Exсel-2000 и прикладных программ Statistica 6.0. Результаты описательной статистики для количественных признаков представляли в формате X ± m, (X – средняя величина изучаемого признака, m – стандартная ошибка средней величины). Проверку на нормальность распределения проводили с использованием критерия Шапиро–Уилкса. Достоверность различий между группами оценивали с использованием непараметрического U-критерия Манна–Уитни для попарно не связанных выборок. Различия считались достоверными при р < 0,05. Степень зависимости между различными параметрами внутри исследуемых групп оценивали с помощью критерия ранговой корреляции Спирмена. Различия между группами и коэффициенты корреляции (rs) считались достоверными при р < 0,05 [4].

Результаты и обсуждение

Все больные поступали в стационар в период разгара заболевания. Острое начало болезни было у 94, 4 ± 2,1% детей, постепенное – у 5,7 ± 2,1%. Начальный период длительностью 1,6 ± 0,3 дня характеризовался синдромом интоксикации у всех больных, поражением желудочно-кишечного тракта – у каждого 3-го ребенка, редко (13,6%) – артралгиями.

В период разгара наблюдалось ухудшение общего состояния, усиление синдрома интоксикации у всех детей, поражение ротоглотки – у 81,2% детей, глаз – у 25,1%, носа – у 18,2%, умеренная лимфаденопатия шейной группы – у 36,6%. Сыпь регистрировалась у 93,5% детей: точечная – у 59,2%, пятнистая – у 15,1%, пятнисто-папулезная – у остальных, сопровождалась зудом у трети больных. Стрептококковую инфекцию исключали бактериологическим и серологическим методами. Получены отрицательные результаты посева и недиагностические значения антистрептолизина-О. Синдром гепатита имел место у каждого 3-го больного, желтушность кожи – у 13,2%, гепатомегалия – у 2/3 детей в течение 8–15 дней. При обследовании методом ИФА маркеры вирусов гепатитов А, В и С не найдены. Увеличение селезенки отмечено у четверти больных. Диарея (урчание в илеоцекальной области, учащение стула до 2–8 раз в сутки) до 7 дней устанавливалась у половины больных. Продолжительность периода разгара составила 4,9 ± 2,6 дня. Период реконвалесценции характеризовался угасанием основных симптомов болезни. Пластинчатое шелушение выявлялось в срок от 6-го до 15-го дня болезни у 51,7% детей, ранее 6-го дня – у 15,5%, позднее 15-го дня – у остальных детей.

Проявления ПТ соответствовали общепринятым степеням тяжести. Негладкое течение болезни вследствие обострения и рецидива отмечено у 29,3% детей. Оно развивалось у больных среднетяжелой и тяжелой формами ПТ. Из них обострение имело место у 73,2% детей в сроки от 5-го до 30-го дня болезни, рецидив – у остальных 26,8% в сроки от 17-го до 35-го дня. Для них характерна меньшая степень интоксикации (р < 0,05), реже проявлялись катаральный синдром (р < 0,05), сыпь (р < 0,05), диарея (р ≤ 0,05), желтушность кожи и слизистых оболочек (р < 0,05). Однако нодозная эритема регистрировалась у 12,2 ± 5,1% детей, мезаденит – у 2,4 ± 2,3%, терминальный илеит – у 2,4 ± 2,3%, кровоизлияния в склеру – у 9,7 ± 4,6%. Артралгия и гепатоспленомегалия встречались одинаково часто (р < 0,05). Отличие рецидива от обострения – бoльшая частота артралгий (54,5 ± 15,7% против 13,3 ± 6,2%; р < 0,05).

Все больные получали диету № 4 или № 5, постельный режим (весь острый период болезни). Антибактериальная терапия включала аминогликозиды I поколения, ампициллин, амоксиклав, левомицитин, цефалоспорины III поколения – при тяжелой форме. Длительность ее – 10–14 дней. Увеличение продолжительности обусловлено нерациональной терапией на догоспитальном этапе. Патогенетическая терапия включала антигистаминные, нестероидные противовоспалительные препараты, дезинтоксикационную терапию, гепатопротекторы, пробиотики, ферменты. В зависимости от периода болезни больным с тяжелой формой назначали глюкокортикостероиды курсом 5–7 дней, α-токоферол, витамин А. Больные со среднетяжелой формой также получали витамины Е и А.

Содержание продуктов ПОЛ в плазме крови повышалось в разгар ПТ у всех детей (р < 0,01) и в период ранней реконвалесценции (3-я неделя болезни) при негладком течении заболевания (р < 0,01) по сравнению с соответствующими показателями в группе контроля (табл. 1). У больных со среднетяжелой формой ПТ содержание ДК в группе с гладким течением болезни было в 2,05 раза ниже, чем у больных с негладким течением (р < 0,05). Содержание ТБК-РП также было в 1,34 раза ниже у больных с гладким течением (р < 0,05). В период выздоровления содержание ДК снижалось у всех детей и не отличалось от контрольных значений (р > 0,05). Однако содержание ТБК-РП снижалось до контрольных величин только при гладком течении болезни, а при негладком по-прежнему превышало их в 1,45 раза у детей со среднетяжелой формой ПТ (р < 0,01) и в 1,2 раза – у детей с тяжелой формой (р < 0,01).

Таблица 1.

* Достоверность различий по сравнению с контрольной группой (р < 0,01);

** Достоверность различий по сравнению с 3-й группой (р < 0,05).

Таким образом, формирование негладкого течения ПТ сопровождалось более выраженной активацией процессов ПОЛ с накоплением их продуктов. Активация ПОЛ приводит к дестабилизации бислоя липидов и снижению устойчивости мембран клеток к прооксидантным воздействиям. Результаты проведенных in vitro исследований устойчивости мембран эритроцитов к влиянию токсических концентраций перекиси водорода, являющихся одной из основных активных форм кислорода, представлены в табл. 1.

В разгар болезни перекисный гемолиз эритроцитов у всех детей увеличивался, усиливаясь с утяжелением инфекционного процесса. По сравнению с контрольными значениями увеличение перекисного гемолиза клеток красной крови в разгар ПТ составило у детей с легкой степенью тяжести заболевания 2,56 раза (р < 0,01), со среднетяжелой степенью с гладким течением болезни – 3,14 раза (р < 0,01), со среднетяжелой степенью с негладким течением – 3,3 раза (р < 0,01). Развитие тяжелой формы ПТ с негладким течением не сопровождалось дальнейшим увеличением процента перекисного гемолиза эритроцитов. Он оставался на уровне показателя больных со среднетяжелой степенью с негладким течением болезни.

В период ранней реконвалесценции при негладком течении ПТ у детей перекисный гемолиз эритроцитов также был повышен при среднетяжелой степени болезни в 1,23 раза (р < 0,01), при тяжелой в 2,18 раза (р < 0,01). Это указывает на сохраняющуюся дестабилизацию мембраны эритроцитов.

В период выздоровления у детей при легкой и средней степени тяжести ПТ перекисная резистентность мембран эритроцитов восстанавливалась до контрольных величин. Нестабильность мембран клеток красной крови в этот период регистрировалась только у больных с тяжелой степенью ПТ. Она была в 1,73 раза выше (р < 0,01) соответствующих значений у здоровых детей. Перекисная резистентность эритроцитов зависит от состава липидов мембран, который может изменяться под действием токсинов возбудителя ПТ. Изменения структуры плазмолеммы эритроцитов тесно связаны с нарушением других клеток организма и могут быть следствием патологических изменений в различных органах и тканях, что способствует увеличению тяжести болезни.

Важным моментом в формировании неустойчивости мембран клеток к прооксидантным воздействиям и возникновении окислительного дисбаланса является снижение активности антиоксидантной системы организма. Одна из ее составляющих – неферментативные компоненты (витамины А, Е и С, ВГ, таурин, мочевая кислота и убихинол).

Для оценки состояния неферментативного звена антиоксидантной защиты у обследуемых детей определяли концентрацию витаминов А и Е в плазме крови, ВГ – в эритроцитах (табл. 2).

Таблица 2.

* Достоверность различий по сравнению с контрольной группой (р < 0,01);

** Достоверность различий по сравнению с контрольной группой (р < 0,05);

*** Достоверность различий по сравнению со 2-й группой (р < 0,01).

В период разгара ПТ выявлено снижение концентрации основного липофильного антиоксиданта – витамина Е – в плазме крови у всех обследуемых детей (р < 0,01), кроме пациентов с заболеванием легкой степени тяжести. При проведении корреляционного анализа установлена положительная корреляционная взаимосвязь между содержанием ТБК-РП и витамина Е (r ТБК-РП/витамин Е = +0,56; р < 0,05) в плазме крови больных с ПТ легкой степени тяжести в разгар болезни. Следовательно, увеличение уровня ТБК-РП на фоне высокого содержания витамина Е способствует формированию минимальных клинических проявлений болезни.

Самая низкая концентрация витамина Е отмечалась у больных с ПТ тяжелой степени с негладким течением. Содержание витамина Е снизилось по сравнению с показателем у здоровых детей на 10,82% и составило всего 8,98 ± 0,01 мкмоль/л против 10,07 ± 0,15 мкмоль/л (р < 0,01). В период ранней реконвалесценции и в период выздоровления в этой группе больных различия с контролем оставались значимыми (р < 0,01; < 0,05). Аналогичная динамика показателя установлена и у больных с ПТ средней степени тяжести с негладким течением. Следовательно, утяжеление патологического процесса сопровождалось более существенным расходом витамина Е и снижением обеспеченности α-токоферолом клеточного метаболизма. Это происходило на фоне включения в терапию больных витаминов А и Е, действующих в синергизме друг с другом. При легкой степени тяжести ПТ по отношению к значениям в контрольной группе (р < 0,01) концентрация витамина А не изменялась, при других степенях происходило достоверное снижение показателя относительно контроля. Максимальное снижение одинаковой степени (р < 0,01) определялось в период разгара болезни у детей со среднетяжелой и тяжелой степенью ПТ с негладким течением.

В период выздоровления содержание витамина А в плазме крови достоверно не отличалось от аналогичной величины в группе контроля у всех пациентов, кроме детей со среднетяжелой формой и негладким течением заболевания. В этой группе показатель оставался низким (р < 0,05). Выявленный дисбаланс в содержании витаминов Е и А у больных среднетяжелой и тяжелой формами способствует как дестабилизации антиокислительного потенциала плазмы крови, так и липидных компонентов мембран в период разгара ПТ.

Одновременно наблюдалось снижение уровня ВГ в эритроцитах во всех группах больных в динамике заболевания (см. табл. 2). При легкой степени тяжести содержание ВГ было снижено в 1,55 раза (р < 0,05), при среднетяжелой степени и гладком течении – в 2,06 раза (р < 0,01), при негладком течении – в 2,23 раза (р < 0,01) в период разгара болезни и в 2,07 раза (р < 0,01) в период ранней реконвалесценции по сравнению с показателем контрольной группы. В период выздоровления у этих детей уровень эритроцитарного ВГ повышался, но значения оставались ниже показателя у здоровых детей (р < 0,05). Выраженное снижение показателя установлено в разгар ПТ у детей с тяжелой степенью заболевания – в 2,43 раза (р < 0,01). В динамике заболевания показатель увеличился, но оставался ниже такового у здоровых детей соответственно в 2,07 и 1,61 раза (р < 0,01).

Снижение уровня ВГ свидетельствует о его интенсивном расходовании в антиоксидантных процессах, компенсирующих обнаруженное нами значительное увеличение продуктов ПОЛ. С утяжелением инфекционного процесса имеет место большое расходование неферментативных антиоксидантов.

Наши результаты согласуются с данными литературы о снижении уровня ретинола и α-токоферола в плазме крови при острых воспалительных заболеваниях [5, 6]. Противовоспалительная терапия способствует углублению А- и Е-витаминной недостаточности. Снижение содержания витаминов-антиоксидантов в плазме крови больных в динамике инфекционного процесса – прогностически неблагоприятный признак, по мнению Н.А. Станиславчук и соавт. [6]. Потеря этих витаминов компенсируется только включением их в терапию при воспалительном процессе.

Выводы

1. В период разгара ПТ имеет место активация ПОЛ с накоплением их продуктов и дефицит неферментативного звена антиоксидантной защиты, соответствующие тяжести патологического процесса у больных детей.

2. В период выздоровления при гладком течении заболевания содержание продуктов ПОЛ, витаминов А и Е и ВГ соответствует показателям у детей контрольной группы.

3. Сохраняющийся к исходу 2-й недели заболевания дефицит витаминов А и Е и ВГ способствует формированию негладкого течения болезни.


About the Autors


Prof. Pomogaeva Albina Petrovna, MD; Head, Department of Childhood Communicable Diseases, Siberian State Medical University
Address: 2, Moskovsky Trakt, Tomsk 634050
Telephone: (3822) 64-78-94
E-mail: pomogaevaap@mail.ru


Similar Articles


Бионика Медиа