<<
>>

Метаболизм лимфоцитов при вирусных инфекциях

Активность НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов убольных рецидивирующим герпесом

Иммунные реакции, особенно на уровне клеточного иммунитета, играют важную роль в патогенезе герпесвирусной инфекции [Исаков В.А.

и др., 2006; Aubert M. et al., 2006; Diaz G.A. et al., 2006; Gorgian Mohammadi M. et al., 2009; Huilan Y. et al., 2010]. Изучение патогенеза заболевания является одним из условий успешной борьбы с инфекцией. Определение особенностей метаболизма лимфоцитов позволяет охарактеризовать их уровень реактивности [Робинсон М.В. и др., 1986; Савченко А.А., Смирнова С.В., 2001; Козлов В.А. и др., 2009; Савченко А.А. и др., 2011; Vyas S., Roberti I., 2011; Zhou H. et al., 2011].

Диагноз герпесвирусной инфекции устанавливался клинически на основании жалоб, анамнестических данных и характерных морфологических элементов высыпаний (локальная эритема, сгруппированные везикулы, эрозии, покрытые сероватым налетом с тенденцией к слиянию). Диагноз подтверждался обнаружением специфических иммуноглобулинов класса М и наличием антигена вируса в мазках-отпечатках с поверхности эрозий.

Обнаружено, что у лиц с рецидивирующей герпесвирусной инфекцией (РГВИ) в отличие от здоровых обследованных выявляется снижение активности оксидоредуктаз, определяющих интенсивность биоэнергетических процессов в лимфоцитах (табл. 4.1). Различия в активности исследуемых ферментов лимфоцитов крови у лиц контрольной группы и больных с РГВИ позволяют оценить физиологическое состояние клеток иммунной системы. Так, снижение уровня Г6ФДГ - ключевого фермента пентозо- фосфатного цикла - может привести к меньшему образованию НАДФН и рибозо-5-фосфата - важных компонентов для многих синтетических процессов (синтеза РНК, ДНК, липидов и др.) [Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1998; Гаврилюк Л.А. и др., 2011; Ozlu F.

et al., 2011; Hamilton N.M. et al.,

Т а б л и ц а 4.1

Активность НАД(Ф) зависимых дегидрогеназ (мкЕ) в лимфоцитах крови

здоровых людей и больных РГВИ (Х + m)

Показатель Контроль (n = 104) Больные РГВИ (n = 71) p
Г6ФДГ 8,43 + 0,83 0,32 + 0,05 которого необходим НАДФН. В частности, у больных герпесвирусной инфекцией наблюдается снижение активности ГР, которая осуществляет НАДФН-зависимое восстановление окисленного глутатиона.

Интересно отметить, что у больных РГВИ наблюдается повышение активности НАДФМДГ на фоне выявленной функциональной недостаточности лимфоцитов, проявляющейся в снижении уровня метаболических процессов. Однако увеличение активности НАДФМДГ не может компенсировать недостаточность пентозофосфатного пути, так как не образуется рибозо-5-фосфат, необходимый для синтеза макромолекулярных веществ. К тому же, известно, что без активации ферментов пентозофосфатного цикла скорость реакции бласттрансформации снижается (Савченко А.А. и др., 2011; Rosa L.F. et al., 1993; De Azevedo R.B. et al., 1996).

Таким образом, изучение активности внутриклеточных ферментов позволило обнаружить снижение активности оксидоредуктаз, в значительной степени определяющих биоэнергетические возможности лимфоцитов. По-видимому, именно подобное состояние метаболизма лимфоцитов и определяет угнетение их функциональной активности. Предположено, что дефицит клеточного иммунитета при рецидивирующем ВПГ связан с некоторыми механизмами, которые на определенном этапе способствуют переходу от вирусоносительства к формированию тяжелой патологии. Изучение биохимических показателей, отражающих состояние внутриклеточного обмена веществ, а следовательно, и функциональную активность лимфоцитов крови у больных герпесвирусной инфекцией может определять прогностическое значение в разработке методов реконвалесценции при данной патологии.

Исследованы уровни активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов крови у больных РГВИ в зависимости от стадии заболевания. Выявленные различия в активности исследуемых ферментов лимфоцитов периферической крови у здоровых людей и лиц с РГВИ в периоды рецидива и ремиссии заболевания позволяют оценить метаболическое состояние лимфоцитов при данной патологии. Обнаружено, что в состоянии ремиссии у лиц с РГВИ снижены уровни Г3ФДГ, МДГ, НАДФГДГ, НАДИЦДГ и увеличена активность анаэробной реакции ЛДГ и ГР (табл. 4.2).

Снижение уровня МДГ и низкая активность НАДН-зависимой реакции малатдегидрогеназы у больных в период ремиссии заболевания свидетельствуют о менее эффективной работе малат-аспартатного челночного механизма, играющего важную роль в глюконеогенезе, а особенно в переносе оксалоацетата через митохондриальную мембрану. По-видимому, нарушение транспорта оксалоацетата может повлечь за собой сбои в обмене аминокислот, так как данный интермедиат относится к одной из трех важных кетокислот (пируват, 2-оксоглутарат и оксалоацетат), служащих акцептором ИН2-групп в реакциях переаминирования аминокислот. Кроме того, снижение активности МДГ, приводящее к образованию меньшего количества оксалоацетат в митохондриях, вероятно, может ограничивать количество субстрата, поступающего в цикл Кребса, тем самым, снижая уровень интенсивности энергетического цикла.

Об эффективности работы цикла трикарбоновых кислот можно также судить по изменению уровней активности НАДИЦДГ, НАДФИЦДГ, НАДФГДГ и НАДГДГ. У лиц с РГВИ в период ремиссии заболевания наблюдается снижение уровня НАДИЦДГ, а активность НАДФИЦДГ практически не отличается от таковой у больных при рецидиве патологического процесса.

Еще один путь поступления субстратов в цикл Кребса - поступление 2-оксоглутарата, образующегося в результате расщепления ряда аминокислот: аргинина, гистидина, пролина, глутамина (при их окислении образуется глутамат) и глутамата. Глутамат под действием НАДГДГ превращается в 2-оксоглутарат.

Этот фермент присутствует только в матриксе митохондрий и отвечает за большую часть аммиака, образующегося в животных тканях, так как глутамат - единственная аминокислота, способная таким путем с большей скоростью отщеплять свою а-аминогруппу, то очевидна ее особая роль в обмене аминогрупп. Обнаружено, что уровень НАДГДГ в ремиссии заболевания практически не отличается от такового у лиц с РГВИ при рецидиве.

Один из путей обезвреживания аммиака - восстановительное амини- рование, катализируемое НАДФГДГ с образованием глутамата. Наличие различных кофакторов, используемых глутаматдегидрогеназой (НАД и

Т а б л и ц а 4.2

Активность НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ (мкЕ) в лимфоцитах крови больных РГВИ в периоды рецидива и ремиссии заболевания (Х + m)

Показатель Контроль (n = 104) Больные РГВИ
Рецидив (П = 71) Ремиссия (n = 16)
Г6ФДГ 8,43 + 0,83 0,32 + 0,05

р1Кребса, дезактивируются глицеролфос- фатный и малатаспартатный челночные механизмы и, как следствие этого, угнетается клеточное дыхание. Отмечено также, что в этот период заболевания характерна низкая реакция бласттрансформации лимфоцитов. Предполагается, что подобное метаболическое состояние лимфоцитов определяет выраженное снижение их функциональной активности. Вместе с тем среди уровней некоторых (преимущественно цитозольных) ферментов, таких как НАДФМДГ и ГР лимфоцитов крови лиц при ремиссии РГВИ, наблюдается тенденция приближения к диапазону здоровых лиц.

По-видимому, результаты, регистрируемые в ходе данного исследования, характеризуют определенную стадию промежуточного процесса на пути к восстановлению реактивности лимфоцитов периферической крови. Кроме того, по ингибированию маркерных митохондриальных энзимов, таких как МДГ и НАДФГДГ, можно судить не только об ухудшении работы митохондриальной системы трансформации, но и о пониженной аккумуляции энергии в макроэргических связях АТФ.

Таким образом, в «микропатогенезе» герпетической инфекции на клеточном уровне важное место занимает патологическое действие, которое оказывает весь процесс вирусной репродукции на клеточные мембраны, в том числе цитоплазматические и митохондриальные; при этом меняется их проницаемость, а вследствие этого - и транспорт веществ, регулирующих определенные звенья метаболизма. Особо важную роль играют митохондрии и их мембраны. Поскольку митохондрии обладают собственной ДНК и зависимой от нее системой синтеза РНК, они имеют все необходимое для автономного биосинтеза белка. Вполне естественно, что этот биосинтез в нормальных условиях полностью согласованный с функцией клеточного генома, при систематическом нарушении функции митохондриальных мембран резко меняется и может служить источником патологических продуктов, репрессирующих или депрессирующих функциональную активность клеточной ДНК. Об этом свидетельствует низкая активность Г6ФДГ у лиц с РГВИ.

1.2.1. Состояние уровней активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах крови у больных острым вирусным гепатитом В при разной

степени вирусной нагрузки

Доказано, что прогрессирование острого вирусного гепатита В (ОВГВ) зависит от продолжающейся репликации вируса в печени и состояния иммунной системы больного [Chen X. et al., 2008; Gujar S.A. et al., 2008; Schurich A. et al., 2011; Gu X.B. et al., 2012; Purvina M. et al., 2012]. Вирус не оказывает прямого цитопатического действия, лизис инфицированных гепатоцитов определяется иммунным ответом хозяина [Mansour- Ghanaei F. et al., 2012; Murata M. et al., 2012; Xia Y.J. et al., 2012; Yang W.B. et al., 2012]. Недостаточность лизиса инфицированных вирусом гепатоци- тов объясняется различными механизмами, она может быть связана с усиленной супрессорной Т-клеточной функцией, дефектом цитотоксических лимфоцитов, увеличенным уровнем апоптоза специфических Т- лимфоцитов, наличием блокирующих антител на клеточной мембране, а также недостатком синтеза цитокинов. При этом только на основе знания механизмов, приводящих к различным изменениям иммунореактивности, возможно совершенствования диагностики и разработка адекватных методов терапии. Одним из перспективных направлений, позволяющих охарактеризовать патогенез нарушения реактивности иммунной системы при инфекционном процессе, является изучение метаболизма клеток иммунной системы. На сегодняшний день установлено, что функциональные проявления лимфоцитов, например такие, как дифференцировка, пролиферация, синтез рецепторов и цитокинов, осуществляются только при соответствующем изменении их метаболизма [Робинсон М.В. и др., 1986; Савченко А.А., Смирнова С.В., 2001; Козлов В.А. и др., 2009; Савченко А.А. и др., 2011; Vyas S., Roberti I., 2011; Zhou H. et al., 2011]. Можно предположить, что изменения в системе внутриклеточного метаболизма лимфоцитов при ОВГВ будут зависеть от степени вирусной нагрузки.

Диагноз ОВГВ устанавливался при помощи стандартных клиникобиохимических методов и верифицировался обнаружением с помощью иммуноферментных методов специфических маркеров - HBsAg, HBeAg, специфических иммуноглобулинов G и М к HBcAg, общих антител к HbeAg и вирусной ДНК. Из обследования исключались лица, инфицированные другими вирусами гепатитов и вирусом иммунодефицита человека. ДНК вируса гепатита В (ВГВ) выявляли методом полимеразной цепной реакции с использованием флуоресцентно-меченых гибридизационных зондов (“ДНК-технология”, Москва).

При обследовании больных ОВГВ установлено, что содержание ДНК ВГВ в сыворотке крови характеризуется следующими статистическими характеристиками: Ме = 3,40 х 104 копий ДНК/мл, С25 = 1,90 х 103 копий ДНК/мл, С75 = 5,25 х 105 копий ДНК/мл, минимальное содержание = 0 ко- пий ДНК/мл, максимальное = 1,44 х 1010 копий ДНК/мл. Обнаружено, что уровень содержания вирусной ДНК в сыворотке крови взаимосвязан с активность НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах крови. Выявлена отрицательная взаимосвязь с активностью НАДИЦДГ (г = -0,28, р = 0,042) и положительные корреляционные связи с уровнями ГР (г = 0,39, р = 0,008), НАДН-ГДГ (г = 0,33, р = 0,033) и НАДФН-ГДГ (г = 0,32, р = 0,029). Активность НАДИЦДГ характеризует интенсивность субстратного потока на начальных этапах цикла трикарбоновых кислот, в значительной степени определяющего уровень аэробной энергетики. Следовательно, с увеличением количества ДНК в сыворотке крови больных ОВГВ может снижаться интенсивность аэробного дыхания. Возможно, что положительные взаимосвязи между количеством ДНК ВГВ и уровнями активности НАДН-ГДГ и НАДФН-ГДГ и определяют компенсаторные реакции внутриклеточного метаболизма, стимулируя субстратный поток по циклу Кребса продуктами аминокислотного обмена [Stanley C.A., 2004; Li M. et al., 2011; McKenna M.C., 2011; Spanaki C., Plaitakis A., 2012]. ГР - фермент глутатион- зависимой антиоксидантной системы [Сафонова О.А. и др.,2011; Ефремен- ко Е.С. и др., 2012; Waggiallah H., Alzohairy M., 2011; Djukic M.M. et al., 2012; Niedzwiedz A. et al., 2012; Yan J. et al., 2012]. В связи с наличием положительной взаимосвязи, можно предположить, что с увеличением количества вирусной ДНК в сыворотке у больных ОВГВ повышается уровень перекисных процессов.

Исходя из распределения количества ДНК ВГВ, мы разделили всех больных ОВГВ на три подгруппы: с низкой степенью вирусной нагрузки (ниже уровня, соответствующего величине С25), со средней степенью вирусной нагрузки (лица с интерквартальным размахом ДНК ОВГВ: С25 - С75) и с высокой степенью вирусной нагрузки (выше уровня, соответствующего значению С75). Показатели количества ДНК ВГВ в сыворотке крови у больных ОВГВ в зависимости от степени вирусной нагрузки представлены в табл. 4.3.

При исследовании уровней активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах крови у больных ОВГВ в зависимости от степени вирусной нагрузки установлено, что при низком содержании ДНК ВГВ в клетках понижается активность МДГ, НАДН-ЛДГ, НАДН-МДГ и НАДН- ГДГ (рис. 4.24 и 4.25). При средней степени вирусной нагрузки у больных ОВГВ в лимфоцитах крови относительно контрольного уровня понижается активность ЛДГ, НАДФИЦДГ, МДГ, НАДИЦДГ, НАДН-ЛДГ, НАДН- МДГ и НАДН-ГДГ. Обнаружено, что у больных данной подгруппы относительно контрольного диапазона повышается активность НАДГДГ. Как относительно контрольного диапазона, так и уровня, выявленного при низкой вирусной нагрузки, повышается активность НАДФН-ГДГ. Только

Т а б л и ц а 4.3

Количество молекул ДНК ВГВ в сыворотке крови больных ОВГВ в зави-

/л/г^ г* Г' Л ^25-С75 ) bgcolor=white>2. Средняя степень вирусной нагрузки (n=38)
Г руппы больных ОВГВ ДНК ВГВ, копий ДНК/мл Р
1. Низкая степень вирусной нагрузки (n=19) Ме 0,00 х 100
С25-С75 0,00х10°-1,00х103
Ме 3,40 х 104 р1обеспечивает ее возникновение и последующее прогрессирование. Учитывая высокую информативность метаболических показателей для характеристики функционального состояния клеток иммунной системы, исследование метаболических параметров позволяет улучшить диагностику иммунных нарушений, оценить прогноз течения заболевания и правильно выбрать хирургическую тактику и объем интенсивной терапии.

Под нашим наблюдением находились 50 больных с РГП (22 мужчин и 28 женщин) внебольничного и госпитального происхождения, проходивших лечение в отделении гнойной хирургии и отделении реанимации и интенсивной терапии МУЗ «ГБСМП им. Н.С. Карповича» г. Красноярска. Средний возраст больных составил 54,2±19,2 года. Из исследования были исключены больные, у которых РГП был осложнением панкреонекроза, неоперабельных онкологических заболеваний органов брюшной области и неоперабельного нарушения мезентериального кровообращения. Исходную степень тяжести больных определяли по шкале SAPSII [Le Gall J.-R. et al., 1993]. Тяжесть РГП исходно определяли по Мангеймскому индексу перитонита (МИП) и индексу брюшной полости (ИБП) [Linder M.M. et al., 1987]. Наличие и степень выраженности ПОН исходно и в динамике определяли по шкале SOFA [Vincent J.L. et al., 1996]. При оценке тяжести синдрома системной воспалительной реакции (ССВР) мы придерживались критериев ACCP/SCCM [Bone R.S. et al., 1992].

При исследовании уровней активности НАДФ-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов у больных РГП обнаружено, что только при средней степени тяжести статистически достоверно снижается активность Г6ФДГ. Активность НАДФГДГ в лимфоцитах больных снижена относительно контрольных показателей независимо от степени тяжести, но при тяжелой степени РГП более выражено, в том числе и относительно уровней, выявленных при средней степени тяжести заболевания (рис. 4.26). Независимо от степени тяжести заболевания в лимфоцитах больных РГП относительно контрольных значений понижена активность НАДФМДГ, НАДФИЦДГ, ГР и НАДФН-ГДГ (рис. 4.26).

Активность ЛДГ в лимфоцитах крови снижена относительно контрольного уровня только у больных со средней степенью тяжести РГП, Г3ФДГ - повышена у больных обеих групп, МДГ и НАДГДГ - понижена независимо от тяжести заболевания (рис. 4.27). Уровни активности НАДН- зависимых реакций ЛДГ, МДГ и НАДГДГ также снижены в лимфоцитах крови больных РГП независимо от тяжести заболевания (рис. 4.28).

С помощью корреляционного анализа обнаружено, что единственная взаимосвязь между уровнями активности внутриклеточных ферментов и клиническими показателями тяжести выявляется только у больных с тяже-

uT

З

£

в

н

JJ

о

в

в

я

г-

<

Рис. 4.27. Уровни активности НАД-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов у больных РГП в зависимости от степени тяжести заболевания.

Усл. обозн. см. на рис. 4.26.

лой степень тяжести РГП: активность НАДН-ГДГ с МИП (г = 0,63, р = 0,028).

Исследуемые ферменты занимают ключевые позиции на разных метаболических путях клетки, характеризуя основные обменные процессы и, тем самым, определяя функциональные возможности клеток. Так, независимое от степени тяжести РГП снижение активности НАДН-зависимой реакции ЛДГ характеризует ингибирование субстратного потока на терминальной стадии анаэробного гликолиза и в целом определяет недостаточность анаэробного дыхания лимфоцитов крови у больных РГП. При этом повышение активности Г3ФДГ - фермента, который, характеризует интенсивность липидного катаболизма и осуществляет перенос его продуктов на

Усл. обозн. см. на рис. 4.26.

окислительно-восстановительные реакции гликолиза - не компенсирует низкий уровень субстратного потока по анаэробному гликолизу. Малик-фермент (НАДФМДГ) - ключевой в системе липидного анаболизма - через восстановление НАДФ принимает участие в реакциях катаболизма ксенобиотиков и осуществляет шунтирование медленных реакций цикла трикарбоновых кислот [Kuo C.C. et al., 2008; Xu J. et al., 2008; Fu Z.Y. et al., 2009; Hsieh J.Y. et al., 2009]. Снижение активности данного фермента в лимфоцитах больных РГП характеризует недостаточность данных процессов. Кроме того, недостаточность реакций восстановления НАДФ+ в цитоплазматическом компартменте лимфоцитов также влияет на активность ГР, которая у больных РГП снижена. Фермент осуществляет восстановление глутатиона за счет окисления НАДФН, что определяет его функциональную важность в реакциях глутатион-зависимой антиоксидантной си

стемы [Сафонова О.А. и др.,2011; Ефременко Е.С. и др., 2012; Waggiallah H., Alzohairy M., 2011; Djukic M.M. et al., 2012; Niedzwiedz A. et al., 2012; Yan J. et al., 2012].

Характерной особенностью метаболизма лимфоцитов у больных со средней степенью тяжести РГП является снижение активности Г6ФДГ - ключевого и инициализирующего фермента пентозофосфатного цикла [Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1998; Гаврилюк Л.А. и др., 2011; Ozlu F. et al., 2011; Hamilton N.M. et al., 2012; Stanton R.C., 2012; Zhao G. et al., 2012]. Продукты пентозофосфатного цикла используются в широком спектре реакций макромолекулярного синтеза (синтез РНК и ДНК, коферментный обмен, синтез углеводной составляющей гликопротеидов и гликолипидов и т.д.). Кроме того, НАДФН, синтезируемый в реакциях окислительновосстановительной стадии пентозофосфатного цикла, также используется при восстановлении окисленного глутатиона [Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1998; Ninfali P. et al., 1996; Bulbul M., Erat M., 2008; Tandogan B. et al., 2011]. Другая характерная особенность метаболизма лимфоцитов у больных со средней степенью тяжести РГП - низкая активность аэробной реакции ЛДГ, осуществляющей субстратное стимулирование цикла трикарбо- новых кислот.

Необходимо отметить, что лимфоциты - это аэробные клетки и интенсивность кислород-зависимого дыхания влияет как на физиологическое состояние клеток, так и на уровень их реактивности [Савченко А.А. и др., 2011; Szabo I. et al., 2005]. Одним из исследуемых ферментов цикла три- карбоновых кислот является МДГ, характеризующая интенсивность субстратного потока на завершающей стадии цикла Кребса [Matsuda T. et al., 2010; Perez A. et al., 2010; Wang Q. et al., 2010; Shi Q., Gibson G.E., 2011]. Активность фермента в лимфоцитах снижена независимо от степени тяжести РГП. Кроме того, у НАДГДГ и НАДФГДГ (ферменты, осуществляющие приток интермедиатов на энергетические процессы за счет реакций аминокислотного обмена) она также снижена. Причем, у больных с тяжелой степенью РГП она минимальна у НАДФГДГ. При этом отмечается и ингибирование НАДН- и НАДФН-зависимых реакций глутаматдегидрогеназ. Подобное состояние активности глутаматдегидрогеназ характеризует снижение ключевых реакций обмена азота в лимфоцитах крови больных РГП и понижение субстратного взаимодействия между энергетическими процессами и реакциями аминокислотного обмена.

Известно, что функционирование дыхательной цепи митохондрий зависит от уровня водородного градиента. НАДН-зависимая реакция МДГ является ключевой в системе малат-аспартатного шунта митохондрий [Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1998; Magori E. et al., 2005; Mali Y., Zisapel N., 2009]. Снижение активности данной реакций позволяет определить понижение активности аэробного дыхания лимфоцитов у больных РГП, которое развивается за счет как низкого уровня метаболических процессов в митохондриях, так и снижения водородного градиента.

Таким образом, независимо от степени тяжести РГП в лимфоцитах периферической крови снижены интенсивность анаэробного и аэробного дыхания, реактивность глутатион-зависимой антиоксидантной системы, а также уровень липидного анаболизма и субстратного взаимодействия между циклом трикарбоновых кислот и реакциями аминокислотного обмена. При средней степени тяжести РГП выявляется более выраженная реакция метаболизма лимфоцитов крови, характеризующаяся ингибированием ключевой и инициализирующей реакции пентозофосфатного цикла и аэробной реакции ЛДГ. В то же время, при тяжелой степени тяжести РГП в лимфоцитах крови выявляется более выраженное снижение активности НАДФ-зависимой глутаматдегидрогеназной реакции.

Хемилюминесцентная и энзиматическая активность нейтрофильных гранулоцитов у больных распространенным гнойным перитонитом в зависимости от исхода заболевания

Нейтрофильные гранулоциты представляют собой высокореактивное звено в иммунной системе. Они первыми мобилизуются в очаг воспаления, от их фагоцитарной активности во многом зависит эффективность противомикробной защиты организма [Мечников И.И., 1901, 1947; Цинкер- нагель Р., 2008; Козлов В.А. и др., 2009]. Воспринимая многочисленные сигналы о дестабилизации внутренней среды, нейтрофилы модулируют свои функции, нацеленные на ее восстановление. Активированные нейтрофилы сами становятся мощными эффекторами пусковых и регуляторных механизмов каскадных реакций, обеспечивающих развитие воспаления. Это связано с тем, что нейтрофильные гранулоциты способны не только в качестве эффекторов продуцировать цитотоксические молекулы, но и как регуляторные клетки синтезировать широкий спектр различных цитокинов [Козлов В.А. и др., 2009; Ярилин А.А., 2010; Черешнев В.А., Шмагель К.В., 2011; Mariscalco M.M., 2011].

Хемилюминесцентная активность нейтрофильных гранулоцитов характеризует состояние “респираторного взрыва”, который развивается при взаимодействии клеток с объектами фагоцитоза [Владимиров Ю.А., Проскурина Е.В., 2009; Куртасова Л.М. и др., 2009]. Обсуждается значение синтеза ряда активных форм кислорода в системе внешнего киллинга [Куртасова Л.М. и др., 2009; Benbarek H. et al., 2012]. “Респираторный взрыв” относится к серии метаболических процессов, активность которых изменяется при стимуляции нейтрофилов: увеличение потребления кислорода и усиление окисления глюкозы в пентозофосфатном цикле [Владимиров Ю.А., Проскурина Е.В., 2009; Куртасова Л.М. и др., 2009]. Однако за-

висимость интенсивности “респираторного взрыва” нейтрофильных гра- нулоцитов от основных ферментативных реакций, определяющих энергетическое и пластическое состояние клеток, до сих пор не исследована. В то же время, у больных РГП развивается мощная воспалительная реакция, эффективность которой во многом определяет тяжесть течения и исход заболевания. Изучение метаболических механизмов функционирования нейтрофильных гранулоцитов позволит получить те внутриклеточные мишени, при воздействии на которые можно модулировать уровень реактивности клеток.

При исследовании активности люцигенин-зависимой хемилюминесценции нейтрофильных гранулоцитов обнаружено, что только у больных с благоприятным исходом РГП повышается максимальная интенсивность спонтанной хемилюминесценции (табл. 4.4). Независимо от исхода заболе-

Т а б л и ц а 4.4

Люцигенин-зависимая хемилюминесцентная активность нейтрофильных гранулоцитов в зависимости от исхода РГП (Ме, С25 - С75)

Показатели Контроль

(n=135)

Благ оприятный

(n=28)

Небла гоприятный

(n=22)

Ме С25 - С75 Ме С25 - С75 Ме С25 - С75
Спонтанная хемилюминесценция
Tmax, с. 2718 2010 - 3791 1789 1193 - 2518 2108 1655 - 2531
р1=0,002 р 1=0,024
-5

Imax, о.е. х 10

5,68 2,55 - 14,06 24,09 10,70 - 57,91 10,73 2,68 - 21,09
р1=0,001
S, о.е.х с. х 106 2,28 0,96 - 5,85 2,25 1,40 - 6,00 1,79 1,75 - 2,61
Зимозан-индуцированная хемилюминесценция
Tmax, с. 2064 1676 - 2722 2110 1401 - 2349 2164 1027 - 2559
-5

Imax, о.е. х 10

12,87 7,83 - 27,64 23,58 15,56 - 35,91 24,14 15,51 - 32,11
р1=0,017 р1=0,048
S, о.е.х с. х 106 4,53 2,52 - 8,22 2,77 2,03 - 8,74 2,77 1,93 - 4,44
Sинд./ Sспонт. 2,04 1,20 - 3,60 1,50 0,89 - 2,09 2,38 1,29 - 7,39
р1=0,048 р2=0,047
Примечание: статистически достоверные различия с показателями: рі - контрольной группы; р2 -больных с благоприятным исходом

РГП.

вания при перитоните снижено время выхода на максимум спонтанной хемилюминесценции и повышен максимум интенсивности зимозан- индуцированной хемилюминесценции. При благоприятном исходе заболевания снижен индекс активации по люцигенин-зависимой хемилюминесценции нейтрофильных гранулоцитов.

Известно, что люцигенин окисляется и люминесцирует только под влиянием супероксид-радикала, который определяется как первичная активная форма кислорода и синтезируется в системе НАДФН-оксидазы [Владимиров Ю.А., Проскурина Е.В., 2009; Куртасова Л.М. и др., 2009; Benbarek H. et al., 2012]. Следовательно, исследование люцигенин- зависимой хемилюминесценции нейтрофильных гранулоцитов позволяет охарактеризовать состояние активности НАДФН-оксидазы в нейтрофиль- ных гранулоцитах у больных РГП. Можно заключить, что у больных с благоприятным исходом РГП у НАДФН-оксидазы уже в состоянии относительного покоя нейтрофильных гранулоцитов она повышена, в то же время, при дополнительной индукции “респираторного взрыва” с помощью опсонизированного зимозана повышена как при благоприятном, так и при неблагоприятном исходе РГП. Однако снижение величины индекса активации при благоприятном исходе РГП определяет относительную недостаточность повышения интенсивности зимозан-индуцированной люцигенин- зависимой хемилюминесценции.

Время выхода на максимум характеризует скорость развития “дыхательного взрыва” в случае регуляторного или антигенного воздействия на клетку. Спонтанная хемилюминесцентная реакция развивается за счет регуляторного влияния оптимизации температуры на метаболизм нейтро- фильных гранулоцитов. Сокращение времени выхода на максимум спонтанной хемилюминесценции при РГП характеризует способность метаболической системы клеток к высокому уровню продукции супероксид- радикала. Отсутствие аналогичных изменений при дополнительной антигенной стимуляции клеток (зимозан-индуцированная хемилюминесценция) отражает предел в скорости активации НАДФН-оксидазы, который определяется метаболическими резервами клеток.

Цитотоксическая активность нейтрофильных гранулоцитов определяется уровнем продукции как первичных, так и вторичных активных форм (гидроксильный радикал, перекись водорода и др.) кислорода. В формировании пула вторичных форм кислорода в нейтрофильных гранулоцитах принимают участие такие ферменты, как супероксиддисмутаза, каталаза, миелопероксидаза и др. [Куртасова Л.М. и др., 2009; Benbarek H. et al., 2012]. Люминол способен вступать в хемилюминесцентную реакцию и с первичными, и с вторичными активными формами кислорода [Владимиров Ю.А., Проскурина Е.В., 2009]. При исследовании интенсивности люминол-зависимой хемилюминесценции нейтрофильных гранулоцитов обнаружено, что независимо от исхода РГП у больных повышается макси-

мум интенсивности спонтанной и зимозан-индуцированной хемилюминесценции (табл. 4.5). При этом более выраженное повышение интенсивности стимулированной хемилюминесценции определяет увеличение индекса активации нейтрофильных гранулоцитов. Следовательно, у больных РГП независимо от исхода заболевания уровень синтеза вторичных активных

Т а б л и ц а 4.5

Люминол-зависимая хемилюминесцентная активность нейтрофильных гранулоцитов в зависимости от исхода РГП (Ме, С25 - С75)

Показатели Контроль

(n=135)

Благ оприятный

(n=28)

Небла гоприятный

(n=22)

Ме С25 - С75 Ме С25 - С75 Ме С25 - С75
Спонтанная хемилюминесценция
Tmax, с. 981 615 - 1531 1102 884 - 1192 1157 951 - 1325
-5

Imax, о.е. х 10

7,59 3,05 - 15,58 29,37 14,46 - 43,13 30,90 19,04 - 38,46
р1лечению [Бобров В.М. и др., 2007; Czecior E. et al., 2012; Hickner J., 2012; Ohe Y. et al., 2012; Won E.J. et al., 2012; Wu M.M. et al., 2012]. Общая тенденция к росту воспалительных заболеваний слизистой оболочки полости носа и околоносовых пазух связана со снижением иммунореак

тивности населения, механизм которой также определяется нарушением метаболических процессов клеток иммунной системы

Под наблюдением находились 43 больных хроническим гайморитом (ХГ) в возрасте от 18 года до 45 лет в острый период заболевания и 38 человек с острым гайморитом (ОГ). Тяжесть заболевания оценивалась с учетом выраженности клинических симптомов, а также на основании гематологических изменений периферической крови.

При определении уровней активности НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов обнаружено, что только у больных ОГ снижена активность Г6ФДГ (табл. 4.6). Как уже обсуждалось выше, данный фермент является ключевым и инициализирующим в пентозофосфатном цикле, продукты которого используются в реакциях макромолекулярного синтеза [Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1998; Гаврилюк Л.А. и др., 2011; Ozlu F. et al., 2011; Hamilton N.M. et al., 2012; Stanton R.C., 2012; Zhao G. et al., 2012]. Другая характерная особенность метаболизма лимфоцитов у больных ОГ - повышение активности НАДФН-ГДГ, осуществляющий восстановительное аминирование 2-оксоглутарата, тем самым принимаю участие в системе внутриклеточного обмена азота и осуществляя перенос интермедиатов с реакций цикла трикарбоновых кислот на реакции аминокислотного обмена. Особенностью состояния метаболических процессов в лимфоцитах крови больных ХГ является повышение активности Г3ФДГ. Фермент характеризует уровень переноса продуктов липидного катаболизма на реакции анаэробного окисления глюкозы [Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1998; Ishijima S. et al., 2008; Tsang W.Y. et al., 2008; Yeh J.I. et al., 2008; Kota V. et al., 2010; Saheki T. et al., 2011; de la Roche M. et al., 2012]. Следовательно, у больных с ХГ увеличена субстратная стимуляция гликолиза.

В обеих группах больных выявлено повышение активности НАДФМДГ и снижение активности МДГ. Активность МДГ характеризует уровень субстратного потока по циклу трикарбоновых кислот (Matsuda T. et al., 2010; Perez A. et al., 2010; Wang Q. et al., 2010; Shi Q., Gibson G.E., 2011). Следовательно, у больных ХГ и ОГ снижены обменные процессы в митохондриальном компартменте, что также может отрицательно влиять и на состоянии аэробного дыхания в целом. Возможно, повышение активности малик-фермента является, в этом случае, компенсаторным, что позволяет стимулировать реакции цикла Кребса за счет шунтирования.

Таким образом, состояние метаболизма лимфоцитов при гайморитах характеризуется снижением активности МДГ и компенсаторным повышением активности шунтирующей реакции малик-фермента. Особенностью метаболизма лимфоцитов у больных ОГ является снижение интенсивности субстратного потока на пентозофосфатный цикл и повышение НАДФН- зависимого субстратного оттока с цикла трикарбоновых кислот на реакции аминокислотного обмена. При хронизации заболевания данные процессы нормализуются, но повышается уровень липидного катаболизма, что про-

Т а б л и ц а 4.6

Активность НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ (мкЕ) в лимфоцитах крови у _______ больных ^ хроническим и острым гайморитом (Ме, С25-С75)____

Показатели К онтроль n =32) Хрс

г£

нический йморит n =43) О

г£

стрый ійморит n =38)
Ме С25 - С75 Ме С25 - С75 Ме С25 - С75
Г6ФДГ 2,14 0,56 - 10,75 2,30 0,07 - 10,72 0,29 0,03 - 4,03
р1рі - контрольной группы; р2 - больных с хроническими гайморитами.

является в субстратной стимуляции окислительно-восстановительных реакций гликолиза.

<< | >>

Еще по теме Метаболизм лимфоцитов при вирусных инфекциях:

  1. Метаболизм лимфоцитов при аллергических заболеваниях
  2. Метаболизм в лимфоцитах в процессе их функционирования в норме и при патологии
  3. Метаболизм лимфоцитов при аутоиммунных заболеваниях щитовидной железы
  4. В95-В97 ЛЕЧЕБНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ ОБОСТРЕНИИ ХРОНИЧЕСКОЙ ВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ
  5. Особенности метаболизма лимфоцитов у больных раком легкого
  6. ВИРУСНЫЕ ИНФЕКЦИИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ (A80-A89)
  7. Рецидивирующие вирусные инфекции
  8. КРОВЯНЫЕ ИНФЕКЦИИ. ВИРУСНЫЙ ГЕПАТИТ В
  9. ОСТРЫЕ РЕСПИРАТОРНО-ВИРУСНЫЕ ИНФЕКЦИИ
  10. Правила лечения вирусных инфекций
  11. ВИРУСНЫЕ ИНФЕКЦИИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕСЯ ПОРАЖЕНИЯМИ КОЖИ И СЛИЗИСТЫХ ОБОЛОЧЕК (B00-B09)
  12. Противовирусная терапия, рекомендуемая для лечения ВИЧ-инфекции на фоне вирусных гепатитов В и С21
  13. Вторичные передатчики при активации лимфоцитов