Паралельно з цим у хворих самок спостерігалося виразне пригнічення активності ферментів АОС у крові і у легенях. Рівень СОД у сироватці крові знижувався на 23,5%, а у легенях на 27,1%, каталази у сироватці крові на 22,3%, у легенях на 29,4% в порівнянні з інтактними тваринами. У мікропрепаратах легень на 4 добу після зараження тварин разом з осередками зливної десквамативно-гнійної пневмонії, зустрічалися осередки некрозу легеневої тканини, паренхіма легень була інфільтрована еритроцитами і лейкоцитами.
На 10 добу після зараження пригнічена активність антиоксидантних ферментів у сироватці крові і в легенях самців поступово відновлювалася. Так у легенях хворих самців активність СОД в цей термін була меншою лише на 35,2%, а каталази на 28,7%, а у сироватці крові відповідно на 72,3 і 82,1% від показників інтактних тварин. У цей же час у легенях містилося на 179,4% більше ДК і 209,4% МДА, а у сироватці крові відповідно на 121,9% більше ДК, на 160,9% МДА в порівнянні з інтактними тваринами.
Таблиця 1
Вміст продуктів ПОЛ і активність ферментів антиоксидантної системи у інтактних щурів. (M±m, n=20)
Стать тварин | Біо- матеріал |
ДКнмоль/мл (г) |
МДА нмоль/мл (г) | СОД у.о./мл(г) |
Каталаза в еритроци-тах м.о./мл(г) |
СОД/ДК |
Самці | Сироватка крові | 3,2 ±0,1 | 4,6 ± 0,12 | 63,6 ±3,1 | 18,4 ±1 | 19,9 ±0,9 |
Легені | 12,6 ±0,8 | 21,3 ±1,2 | 120,3±5,8 | 44,6 ±2,1 | 9,5 ±0,6* | |
Самки | Сироватка крові | 3,5 ± 0,1 | 5,1 ±0,11 | 72,9 ±3,3 | 21,5 ±0,9 | 20,8 ±1* |
Легені | 14,4 ±0,4 | 24,3 ± 0,9 | 138,3 ± 3,7 | 51 ±2,3 | 9,6 + 0,4* |
Примітка: * - р > 0,05 порівняно з інтактними самцями.
Таблиця 2
Вміст продуктів ПОЛ і активність ферментів антиоксидантної системи у щурів через 10 діб після зараження. (М±m, n=20)
Стать тварин | Біо- матеріал |
ДК нмоль/мл (г) |
МДА нмоль/мл (г) | СОД у.о./мл(г) |
Каталаза м.о./мл(г) | СОД /ДК |
Самці | Сироват-ка крові | 7,1 ±0,29 | 12 ±0,38 | 46±1,9 | 15,1 ± 0,68 | 6,5 ± 0,3 |
Легені | 35,2 ±1,0 | 65,9 ±2,0 | 78 ± 3,5 | 31,8 ±1,3 | 2,2 ±0,1 | |
Самки | Сироват-ка крові | 5,8 ±0,3 | 10,5 ± 0,29 | 64 ± 2,4 | 19 ±0,8 | 11 ±0,38 |
Легені | 30 ± 1,3 | 52,2 ±2,0 | 118,7±5,1 | 44,7 ±1,5 | 4 ± 0,11 |
Примітка: Різниця показників у всіх групах порівняння достовірна.
Вміст продуктів ПОЛ і активність ферментів АОС у інтактних щурів та у тварин через десять діб після зараження представлені в таблиці 1, 2.
У вищезазначений період (через 10 діб після зараження) під час розрішення гострої пневмонії починалося відновлення функціональної спроможності антиоксидантної системи, що супроводжувалося зменшенням вмісту у сироватці крові і в легенях продуктів ПОЛ в експериментальних тварин з ГП.
Так у самок, на 10 добу після зараження зменшувалися розбіжності між показниками стану АОС в експериментальних тварин з ГП і інтактних тварин. Так, порівняно з останніми у сироватці крові самок на 10 добу, містилося на 65,7 і 105,9% більше ДК і МДА, а активність СОД і каталази була нижчою лише на 12,2 і 11,6% відповідно. Водночас у легенях рівень ДК і МДА був вищим ніж у інтактних тварин на 108,3 і 111,8%, а активність СОД і каталази залишалася пригніченою лише на 14,2 і 12,4%. Отже під час розрішення гострої пневмонії відбувалося відновлення функціональних можливостей ферментативної ланки АОС, причому це відновлення у самок було більш інтенсивним ніж у самців, що супроводжувалося більш виразною позитивною динамікою розрішення осередків гострої пневмонії.
Вивчення показників ПОЛ та окремих ферментів АОС у сироватці крові хворих на пневмонію у різні періоди розвитку захворювання показало, що на 1 добу (ранній період розвитку захворювання) зростав вміст ДК і МДА на 64,6 % і 69,6%; водночас підвищувалась активність каталази на 105,6% і СОД на 60,9% в порівнянні з контрольною групою. Це свідчить про достатню функціональну здатність ферментативної ланки АОС елімінувати продукти ПОЛ у хворих на ГП в ранній період її розвитку (рис.1).
Через 4 доби від початку захворювання у сироватці крові хворих виявлено подальше збільшення рівня ДК на 85,1% і МДА на 71,6%. Разом з тим активність каталази незначно зростала на 46,1%, а показники СОД навпаки знижувались на 20,3% в порівнянні з контрольними величинами.
Одержані результати дають можливість вказати на те, що в середній період розвитку пневмонії (4 доба) відбувається подальший процес утворення продуктів ПОЛ та незначне пригнічення ферментативної ланки антиоксидантної системи (особливо СОД).
У пізній період формування пневмонії (10 доба) у сироватці крові хворих продовжується накопичення продуктів ПОЛ. Так у хворих в цей період містилося на 96% і 81,2% більше ДК і МДА в порівнянні з контрольними показниками здорових осіб. Водночас активність каталази і СОД знаходилась на рівні контрольних величин у здорових осіб (рис.1). Визначено, що через 10 діб від початку захворювання активність каталази і СОД знижувалась на 49,3 і 41,7% в порівнянні з раннім періодом пневмонії.
Таким чином вивчення показників ПОЛ та окремих ферментів АОС у сироватці крові хворих на гостру пневмонію показало зростання вмісту ДК і МДА в усі періоди розвитку захворювання та зниження каталази і СОД на 10 добу розвитку захворювання і в порівнянні з раннім періодом захворювання, що свідчить про неоднозначність порушень функціонування прооксидантно-антиоксидантної систем.
%
Рис. 1. Функціональний стан прооксидантно-антиоксидантної системи у крові хворих на пневмонію в різні періоди розвитку захворювання (в % від контролю).
На стан про- і антиоксидантних систем при ГП суттєво впливають площа запального ураження легень і стать хворого. Виявлено, що у хворих на крупозну пневмонію зростає рівень ДК і МДА на 89,6 і 80%, а активність СОД і каталази відповідно знижується на 51,5 і 50,9% порівняно з контрольною групою. Подібний напрямок змін відбувався у пацієнтів з вогнищевою пневмонією, але з однією відмінністю – меншим ступенем їх прояву. Так показники ДК і МДА підвищуються на 69,2 і 48%, а активність СОД і каталази була відповідно зниженою на 34,3 і 21,6% в порівнянні із здоровими особами.
Проведені дослідження виявили, що у чоловіків хворих на пневмонію містилося у сироватці крові більше ДК і МДА на 5,7 і 7,8% в порівнянні з жінками, хворими на пневмонію, а активність СОД була нижчою на 76% і каталази на 48,4% в порівнянні з жінками. Це свідчить про вищі можливості ферментативної ланки антиоксидантної системи утилізувати продукти ПОЛ у жінок. Встановлено, що ранній та середній періоди формування хвороби не супроводжувалися змінами активності АСТ і АЛТ (ці показники залишалися на рівні контрольних величин). Водночас активність АСТ і АЛТ зростала у хворих на ГП в пізні періоди розвитку захворювання (відповідно на 124,3 і 150% в порівнянні з контролем).
Вивчення вмісту деяких електролітів (калію, кальцію і натрію) у сироватці крові хворих на ГП показало, що у ранній період розвитку захворювання кількість калію, кальцію та натрію не відрізнявся від контрольних величин цих показників у здорових осіб. Дослідження вмісту електролітів в крові на 4-5 добу хвороби виявило, що із зазначених трьох електролітів суттєвих змін зазнавав лише натрій. Його рівень в цей період підвищувався лише на 10,5% порівняно з контрольними показниками. Пізній період розвитку пневмонії супроводжувався зростанням вмісту натрію на 21,4% та зниженням вмісту калію в крові на 43,1% в порівнянні з показниками у здорових осіб. Площа запального ураження легень при ГП впливає на вміст як натрію, так і калію в крові хворих і не викликає змін рівня кальцію. Так у хворих на крупозну пневмонію спостерігається підвищення вмісту натрію в крові на 19,1% та зниження рівня калію на 40,9% в порівнянні з контролем.
Отже вивчення трансаміназ і електролітів у сироватці крові хворих на пневмонію показало, що вміст АЛТ, АСТ, калію, натрію змінюється в залежності від періоду розвитку захворювання та площі запального ураження легенів. Зокрема у пацієнтів на крупозну пневмонію з пізнім періодом захворювання зростає активність трансфераз, наступає гіпернатріємія і гіпокаліємія.
Відомо, що фактори неспецифічної резистентності відіграють важливу роль в протиінфекційному захисті організму. Поліморфно-ядерні лейкоцити є важливими спеціалізованими клітинами цієї системи. Тому визначення їх функціональної спроможності за показниками НСТ-тесту, ФАЛ, ППН, ППЛ у периферичній крові має важливе значення не тільки для того, щоб оцінити ступінь активності запального процесу в легенях, але і для визначення окремих ланок патогенезу розвитку гострої пневмонії.
Нами встановлено на першу добу захворювання підвищення НСТ-тесту, фагоцитарної активності лейкоцитів (ФАЛ), показників пошкодження нейтрофілів і лімфоцитів (ППН і ППЛ) у периферичній крові відповідно на 39,1, 16,6, 314 і 233,3% порівняно з контрольними показниками.
Одержані результати дають можливість вказати на те, що в ранній період розвитку захворювання на клітинному рівні організму включаються неспецифічні механізми імунологічного захисту, але й водночас спостерігається їх дефектність. Пізніше на 4-5 добу пневмонії ці показники продовжували змінюватися відносно контрольних у тому ж напрямку. Так вміст НСТ-тесту, ФАЛ, ППН і ППЛ перевищував контрольні величини здорових осіб відповідно на 45,6, 33,3, 140 і 366,6%, що свідчить про те, активізація метаболічних процесів в нейтрофільних гранулоцитах відбувається поряд з процесами їх ушкодження внаслідок антигенного перевантаження.
Через 8-10 діб від початку захворювання спостерігається подальше зростання НСТ-тесту на 54,3%, ФАЛ на 55,5% і при цьому показники ППН і ППЛ зростали відповідно на 200 і 300% у периферичній крові хворих на пневмонію порівняно з контрольними. Це дає змогу висловити думку про те, що поліморфно-ядерні лейкоцити беруть активну участь в механізмах неспецифічного захисту при ГП. Крім того їх функціональний стан дозволяє характеризувати ступінь запального ураження легенів, а також визначити стан неспецифічних механізмів імунологічного захисту при пневмонії в різні періоди її розвитку.
Схильність організму до різних запальних процесів в легенях та особливостей їх клінічного перебігу пов’язані як відомо зі станом імунної системи. Тому визначення вмісту Т і В-лімфоцитів у крові хворих на пневмонію у різні періоди її формування, дозволить певною мірою визначити імунологічний статус пацієнта. Так нами виявлено, що ранній та середній періоди захворювання не відзначалися суттєвими змінами вмісту Т і В-лімфоцитів у крові хворих на ГП (ці показники не відрізнялися від рівня величин здорових осіб). Натомість дослідження хворих через 8-10 діб від початку захворювання дозволило встановити, що вміст Т-лімфоцитів знижувався на 33,2%, а рівень В-лімфоцитів зростав на 63,6% порівняно з контролем, що свідчить про стимуляцію гуморальної та пригнічення клітинної ланки імунологічного захисту.
Проведені дослідження, які присвячені вивченню вмісту Т і В-лімфоцитів у крові хворих на пневмонію в залежності від площі запального ураження в легенях, показали, що ці показники змінюються різноспрямовано. Так при крупозній пневмонії спостерігається зниження Т-лімфоцитів на 21,4% та підвищення вмісту рівня В-лімфоцитів на 54% в порівнянні з контролем, а при вогнищевій пневмонії показники Т-лімфоцитів також знижувались на 19,1%, а В-лімфоцитів не відрізнялись від контрольних величин.
Таким чином одержані нами результати мають значення не тільки для визначення окремих ланок патогенезу ГП, оцінки стану специфічної ланки імунітету, але і можуть служити підґрунтям для призначення імунокоригуючої терапії на певних етапах формування захворювання.
Отже дана наукова робота є клініко-експериментальним дослідженням, яке виконано на різних ієрархічних рівнях (клітинному, органному, системному та організмовому) організму, доводить участь неспецифічних та специфічних (імунних) клітинних та гуморальних механізмів у патогенезі пневмонії в різні періоди її розвитку.
Фактичний матеріал дозволяє з’ясувати важливе значення процесів пероксидації ліпідів у патогенезі ГП в ранні, середні та пізні періоди розвитку захворювання, визначити провідну роль функціонального стану прооксидантної і антиоксидантної ферментативної систем у формуванні пневмонії, а також поширити уявлення про неспецифічні та специфічні механізми пошкодження та захисту при ГП в різні періоди розвитку захворювання в залежності від статі хворого та площі запального ураження легень.
ВИСНОВКИ
У роботі наведене теоретичне обґрунтування і нове вирішення актуальної наукової задачі, яка полягає в поліпшенні діагностики пневмонії шляхом дослідження функціонального стану неспецифічної резистентності організму, клітинної та гуморальної ланок імунної системи, а також прооксидантно-антиоксидантної системи в патогенезі пневмонії, в залежності від періодів розвитку захворювання, площі запального ураження легень та статі хворого.
1. Встановлена провідна роль прооксидантних та антиоксидантних процесів в патогенезі формування пневмонії, залежність їх стану від періодів розвитку захворювання, площі запального ураження легень і статі.
2. Активність прооксидантно-антиоксидантної системи відповідно змінювалась в залежності від періоду формування пневмонії. У ранній період (1 доба) спостерігається збереження функціональної рівноваги про- і антиоксидантних систем; в середній період (4 доба) – пригнічення активності ферментативної ланки антиоксидантної системи (переважно у самців); в пізній період розвитку захворювання (10 доба) відбувається поступове відновлення функціональних можливостей АОС (цей процес активніший у самок ніж у самців).
3. У хворих на ГП спостерігаються глибокі порушення функціонального стану прооксидантної та антиоксидантної систем у різні періоди її розвитку. Ранній період характеризувався активізацією процесів ПОЛ та компенсаторним підвищенням активності супероксиддисмутази і каталази; середній період супроводжувався подальшим накопиченням продуктів ПОЛ та помірним зниженням активності ферментів АОС; пізній період захворювання характеризувався найвищим ступенем пероксидації ліпідів, а показники активності СОД і каталази знаходилися на рівні контрольних величин.
4. Доведена пряма залежність показників перекисного окиснення ліпідів і антиоксидантної активності від площі запального ураження легень та статі хворого. У хворих на крупозну пневмонію чоловіків спостерігалась більш висока ступінь інтенсифікації процесів ПОЛ та суттєвіше пригнічення ферментативної ланки антиоксидантного захисту.
5. Виявлена участь неспецифічних і специфічних клітинних та гуморальних імунних механізмів в патогенезі гострої пневмонії в різні періоди розвитку хвороби в залежності від площі запального ураження легень. Визначено зниження рівня Т-лімфоцитів та зростання вмісту В-лімфоцитів у крові хворих на ГП в пізньому періоді розвитку крупозної пневмонії, а в той час показники пошкодження нейтрофілів і лімфоцитів, фагоцитарна активність лейкоцитів, НСТ-тест суттєво змінювалися показники неспецифічного захисту поступово у всі періоди захворювання як при вогнищевій та крупозній пневмоніях з перевагою у пізні періоди останньої.
6. Активізація процесів ПОЛ у хворих на ГП відіграє суттєву роль у ініціюванні гіперферментемії, гіпернатріємії та гіпокаліємії, і відбиває наявність цього універсального патогенетичного механізму пошкодження легень в різні періоди розвитку захворювання. Вищезазначені метаболічні зсуви є важливими об’єктивними критеріями оцінки та прогнозування клінічного перебігу ГП і ефективності запровадженої терапії.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Поліянц І.В. Функціональний стан прооксидантно-антиоксидантних систем у сироватці крові щурів при гострій пневмонії на четверту добу після інтраназального зараження культурою Staphylococcus aureus залежно від статі тварин // Одеський медичний журнал. – 2004. - №1 (81). – С. 37-38.
2. Регеда М.С., Поліянц І.В. Стан перекисного окиснення ліпідів та активність антиокислювальної системи у крові щурів при гострій пневмонії // Фізіологічний журнал. – 2004. – Т.50, №2. – С.111-113 (Внесок дисертанта: проведено дослідження ДК, СОД і каталази в крові щурів, моделювання експериментальної пневмонії, оцінені результати і зроблені висновки).
3. Поліянц І.В. Вміст продуктів перекисного окиснення ліпідів і активність ферментів антиокислювальної системи у легеневій тканині щурів при
гострій пневмонії у ранні періоди розвитку захворювання// Фізіологічний журнал. – 2004. – Т.50, №3. – С. 44-46.
4. Регеда М.С., Поліянц І.В. Пневмонія: Монографія. – Львів: В-во “Сполом”, 2004. – 79 с. (Внесок дисертанта: проведено пошук і проаналізовано літературні джерела, підготовлено матеріал до друку).
5. Поліянц І.В. Особливості клінічної характеристики хворих на вогнищеву та крупозну пневмонії // Актуальні проблеми експериментальної та клінічної медицини: Збірник наукових праць. – Львів, 2001. – Т. 3. – С.89-91.
6. Поліянц І.В., Регеда М.С. НСТ-тест в оцінці функціонального стану лейкоцитів при гострій пневмонії // Актуальні проблеми медицини, фармації та біології: Збірник наукових праць – Львів, 2003 – №1. – С.22-25. (Внесок дисертанта: проведено визначення НСТ-тесту у крові хворих на пневмонію, підготовлено матеріал до друку).
7. Поліянц І.В., Регеда М.С. Вміст Т і В-лімфоцитів у сироватці крові при гострій позагоспітальній вогнищевій та крупозній пневмоніях //Матеріали VII Міжнародного медичного конгресу студентів і молодих учених. – Тернопіль, 2003. – С.25. (Внесок дисертанта: проведено обстеження хворих і досліджено рівень Т і В-лімфоцитів крові при пневмонії, підготовлено матеріал до друку).
8. Регеда М.С., Фрайт В.М., Поліянц І.В. Рівень каталази в сироватці крові хворих на гостру позагоспітальну пневмонію // Матеріали ІІІ з’їзду фтизіатрів і пульмонологів України. – Київ, 2003. – С.312. (Внесок дисертанта: проведено визначення каталази в крові хворих і підготовлено матеріал до друку)
АНОТАЦІЯ
Поліянц І.В. Патофізіологічні механізми пневмонії на різних етапах її розвитку. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за фахом 14.03.04 – патологічна фізіологія. Одеський державний медичний університет МОЗ України, Одеса, 2005.
У дисертації визначена на підставі запроваджених експериментальних і клінічних досліджень провідна роль функціонального стану прооксидантно-антиоксидантної системи в патогенезі пневмонії в різні періоди розвитку захворювання і доведено патогенетичне значення механізмів неспецифічної резистентності організму і специфічного імунологічного захисту.
У роботі доведено, що на 1, 4 та 10 доби розвитку пневмонії як в експерименті, так і в клініці поступово наростають показники ПОЛ (відповідно дієнові кон’югати на 64,6, 85,1, 96%, малоновий диальдегід на 69,6, 71,6, 81,2%), які досягають найвищих величин у пізній період формування хвороби, одночасно відбувається пригнічення активності ферментів АОС (відповідно каталази на 105,6,
9-09-2015, 00:47