CC BY
16
■ А. В. Гораеец, А. А. Черникова. Клинию-иммуноюгические аспекты клешевою энцефалита, иксаювою каешевого боррелиоза
4. Молекулярные и клеточные основы патогенеза клещевого энцефалита / Р. Ф. Насырова и др. // Бюллетень сибирской медицины. - 2006. - С. 42-51.
5. Клещевой энцефалит у детей (патогенез, клиника, диагностика, лечение): Пособие для врачей / Н. В. Скрипченко и др. — СПб., 2005. - 64 с.
6. Phylogenetic and virulence analysis of tick-borne encephalitis viruses from Japan and far-eastern Russia / D. Hayasaka et al//J. Gen. Virology. - 1999. - V. 80. - № 2. - P. 3127-3135.
7. Ратникова Л. И. Современные представления о патогенезе клещевого энцефалита / Л. И. Ратникова, Л. В. Тер-Багдасарян, И. Л. Миронов// Эпид. и инф. болезни. — 2002. — № 5. — С. 41—46.
КЛИНИКО-ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ НАРУШЕНИЙ АНТИОКСИААНТНОЙ СИСТЕМЫ У АЕТЕЙ С ПСЕВАОТУБЕРКУЛЕЗОМ
а. п. помогаева, о. л. носарева, т. в. жаворонок, е. а. степовая, Г. В. Петина, К. В. Горемыкин, Ю. В. Ковширина, Е. М. Климанова
ГОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет Росздрава, Томск
Под наблюдением находилось 106 больных среднетяжелой формой псевдотуберкулеза (ПТ) в возрасте от 5 до 14 лет в острый период болезни. Все пациенты получали общепринятую терапию, а 14 из них дополнительно селенит натрия в течение 20 дней. В эритроцитах детей с ПТ наблюдались реципрокные изменения работы исследованных компонентов системы глутатиона (глу-татионпероксидазы, глутатионредуктазы, глутатион-Б-трансферазы, восстановленного глутатиона). Установленный дисбаланс исследованных показателей может быть так же обусловлен дефицитом селена в организме. Это снижает устойчивость организма к окислительному стрессу при инфекционном заболевании. Включение селена в рацион питания способствует формированию адекватного ответа на развитие оксидативного стресса при действии Yersinia pseudotuberculosis. Ключевые слова: псевдотуберкулез, дети, глутатион
УДК 616-002.71
Контактная информация: Помогаева Альбина Петровна — д. м. н., проф., зав. кафедрой детских инфекционных болезней ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава; 634050, томск, московский тракт, 2; т. 64-78-94
Clinical and pathogenic meaning of antioxidant system disorder
in children with pseudotuberculosis
A. P. pomogayeva, O. l. nosareva, Т. V. zhavoronok, ye. A. stepovaya,
G. V. Petina, К. V. Goremykin, Yu. V. Kovshirina, Ye. M. Klimanova
State Educational Institution of Higher Professional Education Siberian State Medical University of Roszdrav, Tomsk
106 patients with medium-severe form of pseudotuberculosis aged 5 to 14 in the acute stage of the disease were monitored. All the patients received conventional therapy, and 14 of them were additionally treated with sodium selenile, for 20 days. In erythrocytes of children with РТ reciprocal changes of activity of the examined components of the glutathione (glutathione peroxidase, glutathione reductase, glutathione-S-transferase, reduced glutathione) were observed. The determined imbalance of the examined indicators can be also caused by the deficiency of selenium in the organism. It decreases the resistance of the organism to oxidation stress of the infectious disease. Including selenium to the diet promotes the formation of an adequate response to the oxidant stress development, when Yersinia pseudotuberculosis is active. Keywords: pseudotuberculosis, children, glutathione
Состояние здоровья населения, особенно детей, в значительной степени зависит от питания. Полноценность питания определяется не только энергетической ценностью пищи, сбалансированностью рациона по белкам, жирам, углеводам, но и обеспеченностью микроэлементами.
Селен (Se) является эссенциальным фактором питания, жизненно необходимым элементом для нормальных процессов жизнедеятельности [1]. Томская область относится к Se-дефицитным регионам [2].
Псевдотуберкулез (ПТ) — одна из распространенных бактериальных инфекций у детей с полиморфной клинической симптоматикой, разными вариантами течения. Токсины yersinia pseudotuberculosis оказывают системный мембранотоксический эффект в организме человека. Фиксация возбудителя в фагоцитах стимулирует «респираторный взрыв» с образованием токсических количеств активных форм кислорода, а также дегрануляцию нейт-
рофилов с переходом протеолитических ферментов в кровь и окружающие ткани, что усугубляет воспалительную реакцию. В системе защиты клеток от избытка активных форм кислорода важное место отводится ее ферментативному звену, представленному спектром глутатион-зависимых ферментов, супероксиддисмутазой, катала-зой и др. [3, 4]. Комплексная активность глутатионпе-роксидазы (ГП) и глутатионредуктазы (ГР) отражает не только антиоксидантный статус клеток, но и общую неспецифическую антиоксидантную резистентность организма. Направленность действия изоформ ГП и их активность зависит от баланса Бе в организме [5]. Доказано, что при дефиците селена снижается не только активность ГП, но и концентрация фермента в крови. Это позволяет использовать его активность в качестве маркера селенового статуса организма [5].
Целью работы явилось исследование состояния глута-тионзависимого звена антиоксидантной системы у детей
СМ к
с ПТ в острый период болезни и обоснование включения в традиционную терапию селенита натрия.
Материалы и методы исследования
Под наблюдением находилось 106 больных среднетяжелой формой ПТ, госпитализированных в детскую инфекционную больницу им. заслуженного врача РФ Г. Е. Сибирцева г. Томска. Преобладали дети школьного возраста, средний возраст пациентов 9,98 ± 0,44 лет. Распределение по полу было одинаковое. У 77,4% детей заболевание расценивалось как спорадическое. Больные госпитализировались в течение всего года, но 78,0% из них — в период с февраля по июнь. Пациенты получали общепринятую терапию, 14 из них получали в качестве биологически активной добавки к пище селенит натрия (0003НПЦ «ИСИ-НГА» Россия, г. Чита) в течение 20 дней в дозе 100 мкг/сутки.
Группа сравнения (контроль) представлена 45 детьми аналогичного возраста с группой здоровья IIA.
Диагноз ПТ устанавливался по клинико-эпидемиоло-гическим данным, подтвержден бактериологически у 10,1% больных. У 89,9% больных определялись специфические антитела в динамике болезни с нарастанием титра от 1:100 до 1:3200. При постановке клинического диагноза использовали классификацию с учетом клинико-патогенетического принципа А. А. Колтыпина (2001), согласно которому выделяются тип, тяжесть, течение ПТ. Все наблюдавшиеся больные имели типичную форму ПТ средней степени тяжести. Гладкое течение болезни устанавливалось у 78 (73,6%) детей, негладкое — у 28 (26,4%) вследствие обострения болезни. С клини-ко-лабораторным выздоровлением было выписано 30,0% детей, с неполным выздоровлением — 51,6%, с улучшением - 1 8,4%.
Обследование пациентов включало общий анализ крови, мочи, микроскопию фекалий, в том числе исследование на яйца гельминтов и простейших, биохимическое исследование крови с определением АПТ, ACT, тимоловой пробы, билирубина и его фракций. Проведено бактериологическое исследование фекалий на патогенные и условно-патогенные бактерии кишечной группы, а также фекалий, слизи из ротоглотки, мочи — на иерсинии по методу V. S. Paterson, R. А. Cook (1963), посев слизи из ротоглотки на обнаружение гемолитического стрептококка. В сомнительных случаях определяли титр антистрепто-лизина О, что позволило исключить стрептококковую инфекцию.
В эритроцитах определяли содержание восстановленной формы глутатиона (ВГ) по реакции с 5,5'-ди-тио-бис-(2-нитробензойной кислотой) и активность ферментов [7]: ГП — по катализу реакции взаимодействия ВГ с гидроперекисью Т-бутирила; ГР — по НАДФ-Н-зависи-мому преобразованию окисленной формы глутатиона в ВГ; активности ГТ — по скорости ферментативного образования С5-2,4-динитробензола в катализируемой ферментом реакции восстановленного глутатиона с 1-хлор-2,4-динитробензолом. Проверка полученных данных в группах
на принадлежность к закону распределения Гаусса была осущетвлена вычислением Ав и Ее. Для проверки статистических гипотез о различии между исследуемыми группами использовали непараметрический критерий Ман-на-Уитни вследствие несоответствия выборок нормальному распределению.
Результаты и их обсуждение
Все больные ПТ поступили в стационар в период разгара заболевания. Острое начало было у 94,4 ± ± 2,1 % детей, постепенное - у 5,7 ± 2,1 %. У 90,0% пациентов заболевание начиналось с синдрома интоксикации: температура повышалась от 37,0 °С до 39,0°С у 78,6% больных, головная боль, рвота, слабость, артрал-гии — у 28,6%, 19,3%, 14,3%, 13,6% детей соответственно. Слабо выраженный катаральный синдром имел место у 6,7% детей. Одновременно с синдромом интоксикации развивались симптомы поражения желудочно-кишечного тракта: боли в животе у 32,9% детей (чаще в области пупка), диарея — у 5,0% больных. Продолжительность начального периода колебалась от 1 до 8 суток, в среднем 1,6 ± 0,3 дня.
Период разгара характеризовался ухудшением общего состояния: температура тела достигала максимальных значений у 95,9% больных (до 38,5°С была у 32,8% больных, до 39,5°С — у 42,2%, выше 39,5 °С — у 25,0% больных). Умеренно выраженный катаральный синдром установлен у 81,2% детей. Умеренная лимфаденопатия шейной группы определялась у 36,6% детей. Синдром экзантемы (точечная, пятнистая, папулезная сыпь, петехии) регистрировался у 93,5% детей. Он сохранялся 4,9 ± + 2,3 дня, сопровождался зудом у трети больных. Слабая желтушность кожи отмечалась у 13,2% детей, сохранялась 3,1 +2,1 дня. Гепатомегалия регистрировалась у 2/3 детей в течение 8—15 дней. Увеличение селезенки отмечено у четверти больных. Маркеры вирусов гепатита у них в динамике заболевания найдены не были.
Дисфункция кишечника выявлялась у половины больных: урчание в правой подвздошной области, учащение стула до 2—8 раз в сутки, разжижение его без патологических примесей. Длительность периода разгара колебалась от 3 до 6 дней и составила 4,5 + 1,0 дня. Клинические проявления у наблюдавшихся детей отличались от данных литературы меньшей частотой изменений со стороны верхних дыхательных путей, но большей частотой увеличения шейных лимфатических узлов.
Период реконвалесценции характеризовался угасанием основных симптомов болезни. Пластинчатое шелушение выявлялось в срок от 6 до 15 дня болезни у 51,7% детей, ранее 6 дня или позднее 15 дня — у 15,5% рекон-валесцентов.
Негладкое течение болезни, обусловленное только обострениями и рецидивами, регистрировалось у 29,3% детей с ПТ. Обострение развивалось у 73,2% из них в сроки от 5 до 30 дня болезни, рецидив — у остальных 26,8% детей в сроки от 17 до 35 дня болезни. Клинические симптомы обострений и рецидивов отличались от
СМ к
Таблица 1. Показатели глутатионзависимого звена антиоксидантной системы у детей со среднетяжелой формой псевдотуберкулеза
Группы детей Период болезни ВГ, мкмоль/л ГП, мкмоль/ мин X г белка ГР, мкмоль/ мин X г белка ГТ, мкмоль/ мин X г белка
Контроль 127,57 ± 4,03 3,95 ± 0,29 0,88 ±0,1 1,04 ±0,1 8
Больные, получавшие базисную терапию, гладкое течение (1) остры/ 68,0 + 2,11 р, <0,01 6,05 ± 0,2 Р1<0,01 2,28 ±0,08 <0,01 3,45 ± 0,43 Р, <0,01
реконвалесценция 82,69+1,35 р, <0,01 4,27 + 0,25 1,38 ±0,08 Р, <0,01 0,92 ± 0,06
Больные, получавшие селен(2) острый 76,0 ±2,51 Р, <0,01 6,41 ±0,37 Р,<0,01 2,01 ±0,13 Р, <0,01 1,97 ±0,21 Р, <0,01
реконвалесценция 92,71 ± 2,99 Р, <0,01 2,43 ± 0,38 р2 < 0,01 1,79 ±0,47 Я, <0,01 1,66 ±0,15 Р, <0,01 р2< 0,01
ВГ — восстановленный глутатион, ГП — глутатионпероксидаза, ГР — глутатионредуктаза, ГТ — глутатион-Б-трансфераза; р, — достоверность различий по сравнению с контролем; р2 — достоверность различий между группами 1 и 2
симптомов периода разгара болезни меньшей степенью интоксикации [р < 0,05), редкими катарами [р < 0,05), сыпью [р< 0,05), дисфункцией кишечника [р< 0,05), жел-тушностью кожи [р< 0,05). Для них характерны: нодоз-ная эритема (у 12,2% ±5,1% детей), мезаденит (у 2,4 ± ± 2,3%), кровоизлияния в склеру (у 9,7 ± 4,6%). Поражение суставов и гепатомегалия встречались одинаково часто. Клиника рецидива отличалась от обострения большей частотой артралгий (соответственно у 54,5 ± ± 15,7% и у 13,3 ± 6,2%, р < 0 ,05). У детей, получавших селен, течение заболевания было гладким и не имело различий от такового по клинике по сравнению с детьми, не получавшими его.
Изменения гемограммы соответствовали данным литературы с большей выраженностью у больных с негладким течением. У 8,3% детей в течение болезни определялись: умеренная лейкоцитурия, бактериурия, дисме-таболические нарушения в виде оксалат- и уратурии, реже протеинурия.
Лечение больных ПТ включало диету № 4, постельный режим на весь острый период болезни. Этиотропная терапия была представлена гентамицином, ампициллином, амоксициллином, левомицетином, цефалоспоринами 3 поколения длительностью 10—14 дней. Увеличение продолжительности ее обусловлено назначением на догоспитальном этапе цефалоспоринов 1 —2 поколения. Патогенетическая терапия включала нестероидные про-тивовоспатительные средства (НПВС) (индометацин) в течение 8—10 дней, антигистаминную терапию внутрь, редко внутривенно. После отмены антибиотиков назначались пробиотики, иммунотропные препараты, ферменты.
В эритроцитах детей с ПТ наблюдались реципрокные изменения работы исследованных компонентов системы глутатиона, в том числе ферментативного звена. Оно включает глутатионпероксидазу (ГП), глутатионредуктазу (ГР), а также сопряженно работающую с ними глутати-он-Б-трансферазу (ГТ), обезвреживающую эндогенные
продукты липопероксидации) и эндогенные (микробные метаболиты, ксенобиотики и др.) токсины (табл. 1).
Активность ГР у наблюдавшихся больных статистически значимо увеличивалась по сравнению с аналогичным показателем у детей контрольной группы. Это можно рассматривать как адаптационную реакцию, направленную на поддержание необходимого уровня восстановленного глутатиона (ВГ), усиленно расходуемого при окислительном стрессе.
В разгар ПТ у больных активность ГР увеличивалась в 2,59 раза (р< 0,01) и в 2,28 раза [р< 0,01) в группе детей, получавших селенит натрия. В период выздоровления у детей со среднетяжелой формой и гладким течением болезни активность данного энзима оставалась достоверно выше показателя у практически здоровых детей: в 1,5 раза у получавших традиционную терапию [р< 0,01), в 2,03 раза — у дополнительно получавших селен [р< 0,01). Полученные результаты сопоставимы с данными по содержанию ВГ в эритроцитах детей с ПТ и указывают на сбалансированность процессов, протекающих в системе глутатиона. Чем ниже концентрация тиола, тем выше потребность в нем организма и выше активность фермента, осуществляющего его биорегенерацию.
Формирование негладкого течения болезни у детей со среднетяжелой формой ПТ сопровождалось увеличением (/? < 0,01) активности ГР в разгар заболевания и в период ранней реконвалесценции — в 1,95 раза (1,72 ± ±0,07 мкмоль/мин х г белка) и в 1,49 раза (1,31 ± ± 0,11 мкмоль/мин х г белка) по сравнению с соответствующими контрольными величинами. Активность ГР в разгар болезни была ниже аналогичного показателя у детей с гладким течением в 1,33 раза (р< 0,05). Вероятно, обнаруженный дисбаланс содержания ВГ и активности ГР способствовал формированию негладкого течения ПТ у детей. Регенерируемый в глутатионредуктазной реакции ВГ активно расходовался в качестве субстрата для эффективной работы ГП, направленной на инактивацию
Детские инфекции 2009 • № 4
СМ К 2020 20
гидроперекисей липидов, чрезмерно образующихся при интенсификации ПОЛ во время инфекционного воспаления. Кроме ГП, ВГ интенсивно использует ГТ в процессах детоксикации, осуществляя конъюгацию ВГ с токсическими метаболитами ПОЛ, ксенобиотиками и пр.
Активность ГП в эритроцитах детей с гладким течением ПТ увеличивалась в 1,53 раза (/?< 0,01), а на фоне терапии селенитом натрия — в 1,62 раза (уо<0,01) по сравнению с активностью фермента в контрольной группе. Большее снижение активности ГП наблюдалось у детей с негладким течением ПТ. Активность ГП лимитируется закислением внутриклеточной среды при остром воспалении и усиленным расходом ВГ при инактивации гидроперекисей липидов. Максимальная активность ГП наблюдается при рН = 7,5; оптимальных — концентрации ВГ и скорости регенерации окисленного глутатиона ГР-ой. На модельных патологических процессах выяснена ключевая роль ГП в защите клеток, как в норме, так и в условиях окислительного стресса [6, 7]. Период выздоровления у детей, получавших селен, характеризовался снижением активности ГП [р< 0,01) в 1,32 раза по сравнению с активностью энзима у больных с гладким течением, не получавших его. Динамика снижения активности ГП в период реконвалесценции, вероятно, связана с влиянием селена на течение окислительно-восстановительных реакций как посредством встраивания атомов микроэлемента в активный центр энзима, так и за счет благоприятных модулирующих эффектов на процессы метаболизма, поддерживающие концентрацию ВГ на необходимом уровне для сохранения оптимальной скорости ГП-реакции [2].
Установлена тесная отрицательная корреляция между концентрацией ВГ и активностью использующей его ГП в острый период ПТ у детей, получавших селен (Чвгугп = -0,54; р <0,05). В период выздоровления она менялась на положительную (Нвгдп = -0,59; р < 0,05). Выявленный факт указывает на адекватность увеличения содержания ВГ и активности ГП при использовании селенита натрия. Это, вероятно, связано с влиянием селена на метаболические процессы организма, способствующие увеличению уровня глутатиона и восстановлению активности ГП до величин, регистрируемых у здоровых детей.
Активность ГП у детей с негладким течением ПТ была выше в острый период заболевания в 1,26 раза (р< 0,05) по сравнению с активностью фермента в контрольной группе, но в 1,22 раза ниже (4,96 ± 0,24 ммоль/мин х г белка, р< 0,05) активности энзима у детей с гладким течением. Надо полагать, снижение активности фермента в разгар воспаления свидетельствует о возможности развития негладкого течения болезни. У больных с негладким течением ПТ обнаружена положительная корреляционная взаимосвязь между уровнем ВГ и активностью ГП в разгар болезни и период ранней реконвалесценции (Чвгдп = +0,75; р< 0,05), усилившаяся в период выздоровления (Чвг/гп = +0,85; р < 0,05). Возможно, это следствие однонаправленности процессов (снижение концентрации ВГ и активности ГП), способствовавших негладкому течению заболевания. Это подтверждало необ-
ходимость назначения дополнительной антиоксидантной селенотерапии.
Установленный дисбаланс в работе системы ГП-се-лен может быть также обусловлен дефицитом селена в организме для включения в структуру ГП в процессах синтеза. При недостатке его в рационе питания уменьшается уровень ГП в клетках. Это снижает устойчивость организма, особенно детского, к окислительному стрессу и может приводить к развитию состояния, аналогичного авитаминозу Е, характеризующегося разрушением эритроцитов, а также повреждением печени [8]. Таким образом, встраивание атомов селена в структуру ГП сопровождается увеличением мощности системы глутатиона, а включение селенита натрия в рацион детей, проживающих в Se-дефицитном районе, способствует формированию адекватного ответа детского организма на развитие оксидативного стресса при действии Yersinia pseudotuberculosis.
При выписке пациентов из стационара необходимо рекомендовать родителям применять в питании детей продукты с повышенным содержанием селена — морковь, чеснок, злаковые культуры, говядина, печень, куры, рыба, продолжить монотерапию дефицита селена, а также прием витаминно-минеральных пищевых добавок для восстановления гомеостаза микроэлементов. Применение эссенциальных микроэлементов может вызвать элиминацию токсичных и избыточно накопившихся металлов [9]. В частности селен способствует выведению мышьяка. Знание взаимодействия микроэлементов — одна из основ правильного выбора препарата для коррекции их дисбаланса.
Литература:
1. Микроэлемент селен: роль в процессах жизнедеятельности / И. В. Гмошинский, В. К. Мазо, В. А. Тутельян, С. А. Хотимченко // Экология моря. - 2000. - № 54. - С. 5-19.
2. Общие данные о микроэлементе селен. Дефицит селена в России. [Электронный ресурс]. Электрон, дан. — Режим доступа: http://www.Selenrus.info / ncd-0-l 0-168 / News. ntml.
3. Oxidative profile of tonsil infection. Study of antioxidant enzymes in tonsil and blood / F. J. Garcia Callejo et al // Acta. Otorrinolarin-gol. Esp. - 2002. - V. 53. - № 6. - P. 398-404.
4. Лущак В. И. Окислительный стресс и механизмы защиты от него у бактерий // Биохимия.— 2001,— Т. 66, вып. 5.— С. 592-609.
5. Arthur J. R. Functional indicators of iodine and selenium status // Proc. Nutr. Soc. - 1999. - № 58. - P. 507-512.
6. Raes M. Comparative studu of the enzymatic defence systems against oxygen — derived free radicals: the Key role of the glutathione peroxidase / M. Raes, C. Michiels, J. Remacle // Free Radical. Biol. And Med. - 1987. - V. 3. - P. 3-7.
7. Importance of varions antioxidant enzymes for celestability. Confrontation between theoretical and experimentae data / J. Remacle et al // Biochem. J. - 1992. - V. 286. - P. 42-46.
8. Зенков H. К. Окислительный стресс: Биохимический и патофизиологический аспекты / Н. К. Зенков, В. 3. Панкин, Е. Б. Меньшикова. — М.: МАИК Наука / Интерпериодика, 2001. — 343 с.
9. Elinder С. G. Biological monitoring of metals // Geneva, WHO. — 1994. - 80 p.
CM к
