Значение оксида азота и малонового диальдегида в диагностике обострения хронического панкреатита и эффективности его лечения

Окислительный стресс является одним из основных механизмов развития воспаления поджелудочной железы (ПЖ) при хроническом панкреатите (ХП) вне зависимости от этиологии [3, 10]. Окислительный стресс — это состояние, при котором происходит активация свободнорадикальных процессов на фоне депрессии или недостаточности естественных антиоксидантных систем. Поддерживать перекисное окисление липидов (ПОЛ) на определенном физиологическом уровне помогает система антиоксидантной защиты. В физиологических условиях существует определенное равновесие между этими системами. Снижение активности антиоксидантной защиты или ее несостоятельность способствует повышению активности ПОЛ, что в конечном итоге приводит к мембранопатологическим процессам [12, 19]. Целый ряд экспериментальных исследований свидетельствует о связи окислительного стресса с развитием фиброза в ПЖ [1, 6, 7]. Кроме того, при клиническом исследовании у больных ХП выявлен дефицит антиоксидантов и повышение уровня продуктов ПОЛ в ткани ПЖ [4, 9].

При ХП ключевыми медиаторами запуска воспалительной реакции являются цитокины: IL-1 бета, TNF-альфа, IL-8 и др. Интрапанкреатическое повышение концентрации провоспалительных цитокинов и ростовых факторов способствует активизации окислительного стресса [8]. В том числе TNF-альфа повышает фагоцитарную активность моноцитов, нейтрофилов, их дегрануляцию, увеличивает активность циклооксигеназы с последующим внутриклеточным образованием свободных радикалов и оксида азота [16]. В физиологических условиях оксид азота на клеточном уровне принимает участие в стимуляции секреции ациноцитов ПЖ, выступает в роли физиологического регулятора [18, 11]. При воспалении оксид азота стимулирует вазодилятацию, локальное поражение паренхимы этого органа [21]. При остром панкреатите непосредственная деструкция ткани ПЖ осуществляется активными формами кислорода и оксида азота. Однако данные медиаторы можно рассматривать как третичные, так как их продукция находится под контролем провоспалительных цитокинов [15].

В настоящее время роль оксида азота, его взаимосвязь с показателями окислительного стресса при обострении ХП не совсем ясна и требует изучения.

Стандартная терапия ХП направлена на купирование боли, подавление воспаления ткани ПЖ, снижение интрапанкреатического давления, уменьшение и снятие интоксикации, купирование прогрессирования отечно-интерстициальной стадии панкреатита и создание функционального покоя ПЖ [14, 17, 23, 24].

В стандартную терапию ХП не всегда включаются лекарственные средства, восстанавливающие антиоксидантную активность и устраняющие гипоксию в ПЖ.

Целью исследования явилось сопоставление уровня оксида азота с клинико-лабораторными критериями обострения ХП и показателями окислительного стресса при ХП.

Материалы и методы исследования

Обследовано 129 больных (96 (74,4 ± 3,8%) мужчин и 33 (25,58 ± 3,8%) женщин)) в возрасте от 25 до 65 лет (средний возраст 46,99 ± 9,17 года), страдающих ХП. Больные были распределены на группы с неосложненным течением — 36 (27,9 ± 3,9%), с осложненным течением ХП — 93 (72,1 ± 3,9%) больных. Группа с осложненным течением ХП была разделена на подгруппы с различными осложнениями ХП, а также была выделена группа больных, получивших хирургическое лечение по поводу осложнений ХП.

В исследовании достоверно больше (χ2 = 63,5, р < 0,001) больных с длительностью заболевания до 10 лет. При распределении больных по полу отмечено преобладание больных мужского пола (χ2 = 59,6, р = 0,001). Ведущей этиологической причиной заболевания было злоупотребление алкоголем (χ2 = 99,23, р < 0,001). У 72,1% больных ХП протекал с осложнениями.

Для оценки интенсивности болевого синдрома использовалась десятибалльная аналоговая шкала, предложенная Bonica J. J., 1990 г. [2].

Всем больным ХП в крови определялись метаболиты оксида азота по методу Метельской В. А. (2005). Содержание метаболитов оксида азота в крови здоровых людей составляло 32,5 ± 0,51 мкмоль/л [22].

У 60 больных ХП (16 женщин и 44 пациента мужского пола), средний возраст 47,2 ± 8,56 года, проведено исследование общей антиоксидантной активности (ААО), а также уровня малонового диальдегида (МДА), как показателя выраженности ПОЛ.

Определение общей антиоксидантной активности крови проводилось при помощи стандартного набора реактивов «Антиоксидантный статус» фирмы Randox. Среднее значение ААО в крови здоровых людей составляло 1,55 ± 0,13 ммоль/л. Определение МДА исследовалось по методу Андреевой Л. И. (1988). [13]. Среднее значение МДА в крови здоровых людей составляло 10,7 ± 0,8 нмоль/мл.

Результаты исследования и их обсуждение

Болевой синдром является одним из ведущих клинических симптомов обострения ХП. Из 129 обследованных больных обострение ХП у 89 (68,99%) характеризовалось усилением болевого синдрома, у оставшихся 40 (31%), ведущими жалобами были диспепсические расстройства: тошнота, метеоризм, кашицеобразный стул (от 3 до 5 раз в сутки). Интенсивность болевого синдрома, по 10?балльной аналоговой шкале, колебалась от 4,2 ± 0,3 балла у больных с неосложненным панкреатитом, до 7,9 ± 0,2 балла у больных с панкреатической гипертензией, у больных с кальцинозом ПЖ — 8,1 ± 0,3 балла.

Уровни общепринятых лабораторных показателей обострения панкреатита: лейкоцитов, СОЭ, амилазы (соответственно: 7,67 ± 2,28 × 103/мм³, 16,81 ± 5,12 мм/ч, 76,69 ± 14,8 Ед/л) достоверно (р > 0,05) не отличались от нормы. Не выявлено зависимостей между интенсивностью болевого синдрома и уровнями выше отмеченных лабораторных показателей.

В связи с низкой чувствительностью лабораторных, функциональных тестов и инструментальных методов визуализации ПЖ, остается актуальным поиск новых критериев диагностики обострения ХП. Поэтому было проведено исследование оксида азота в крови, как дополнительного критерия обострения ХП.

При сравнении уровня оксида азота у больных ХП со значениями контроля, выявлено его достоверное повышение (t = 9,34, p = 0,001). При анализе уровня оксида азота в зависимости от возраста больных и длительности заболевания достоверных различий не получено. Средние значения оксида азота у мужчин составили 188,57 ± 10,17 мкмоль/л, что достоверно выше (t = 2,2, p = 0,03) средних значений оксида азота среди женщин — 147,45 ± 11,38 мкмоль/л.

Проведено исследование оксида азота в группах с осложненным и не­осложненным течением ХП (табл. 1).

Содержание оксида азота в крови при неосложненном ХП было выше значений контроля (р = 0,003) и составило 149,07 ± 15,4 мкмоль/л. При наличии осложнений заболевания содержание метаболитов оксида азота увеличивалось до 211,5 ± 17,7 мкмоль/л, что достоверно выше как показателей контроля (р = 0,004), так и ХП с неосложненным течением (р = 0,042).

Больные осложненным ХП были разделены на группы с различными осложнениями. Была выделена группа больных, перенесших хирургическое лечение по поводу осложнений ХП. В указанных подгруппах при сравнении уровня оксида азота с группой контроля выявлялось достоверное его повышение (р < 0,05). Однако достоверных отличий в содержании оксида азота при различных вариантах осложненного течения ХП не отмечено.

Повышение уровня оксида азота не сопровождалось повышением уровней лейкоцитов и амилазы в крови. Поэтому проведена оценка взаимо­связи уровня оксида азота с клинико-инструментальными критериями обострения: болевым синдромом, увеличением головки ПЖ, расширением главного панкреатического протока (по данным УЗИ), диспепсическими расстройствами.

Выявлено повышение уровня оксида азота до 229,2 ± 16,3 мкмоль/л (р < 0,05) при усилении интенсивности боли до 8 баллов и получена прямая корреляционная зависимость между этими критериями (r = 0,69, р = 0,01) (рис. 1 а, б).

Отмечено повышение уровня оксида азота до 211,3 ± 29,2 мкмоль/л (р < 0,05) при увеличении размеров головки ПЖ более 35 мм, связанном с воспалением (размеры головки ПЖ уменьшались на фоне проведения терапии), и получена прямая корреляционная зависимость между уровнями оксида азота и размерами головки ПЖ (r = 0,59, р = 0,04) (рис. 2 а, б).

Не выявлено зависимостей между значениями оксида азота и шириной ГПП, а также с диспепсическими расстройствами у больных с ХП.

Таким образом, полученные взаимосвязи позволили предложить исследование оксида азота как критерия обострения ХП. За диагностический уровень оксида азота было принято его повышение выше 120 мкмоль/л. Ориентируясь на данные значения оксида азота, была рассчитана его диагностическая значимость. За контрольные критерии диагностики обострения ХП были приняты: усиление болевого синдрома более 5 баллов или увеличение размеров головки ПЖ более 31 мм. Для этого были составлены таблицы сопряженности 2×2 (табл. 2 и 3).

Чувствительность и специ­фичность повышения оксида азота выше 120 мкмоль/л составили 97% и 57% соответственно, при сравнении с болевым синдромом, и 42% и 62% соответственно, при сравнении с размерами головки ПЖ.

Одним из ведущих патогенетических механизмов, приводящих к воспалению ПЖ, независимо от этиологии, является окислительный стресс. Поэтому изучены показатели ААО и МДА (как конечного продукта ПОЛ) в крови. Средний уровень ААО при обострении ХП составил 1,61 ± 0,13 ммоль/л, что достоверно не отличалось от показателей контроля (1,55 ± 0,13 ммоль/л), при этом среднее значение МДА соответствовало 18,88 ± 1,25 нмоль/мл, что достоверно выше значений контроля (t = 2,58, р = 0,012) и свидетельствует об активизации ПОЛ и накапливании МДА. Получена обратная корреляционная взаимо­связь между показателями ААО и МДА (r = –0,54, p = 0,001). Достоверных различий, при анализе значений МДА у мужчин и женщин, не выявлено (t = 1,2, p = 0,23), но отмечено, что у больных в возрасте от 35 до 44 лет показатели МДА достоверно выше, чем у больных старше 45 лет (t = 2,86, р = 0,01). Также установлено, что значения МДА при длительности заболевания до 5 лет достоверно выше, чем при длительности заболевания более 11 лет (t = 2,44, p = 0,02), что можно объяснить тем, что в первые 5 лет преобладают процессы воспаления над процессами фиброза в ткани ПЖ.

Выявлено повышение МДА до 22,4 ± 2,5 нмоль/мл (р < 0,05) при усилении интенсивности болевого синдрома выше 8 баллов, а также получена прямая корреляционная зависимость между этими критериями (r = 0,30, р = 0,03). Однако зависимостей МДА с диспепсическими расстройствами и инструментальными критериями обострения ХП (увеличением головки ПЖ, шириной главного панкреатического протока) не отмечено.

Исследование зависимости МДА с общепринятыми лабораторными критериями обострения и оксидом азота выявило прямую корреляционную зависимость между уровнем МДА и количеством лейкоцитов (r = 0,55, p = 0,04) и прямую корреляционную зависимость между уровнями МДА и оксида азота (r = 0,63, p = 0,01) (рис. 3 а, б).

У больных ХП с внешнесекреторной недостаточностью ПЖ достаточно редко выявляется лейкоцитоз (даже в период усиления болевого синдрома), а активность амилазы в крови и моче может оставаться в пределах нормальных значений, так как у этих больных подъем активности фермента происходит на фоне исходно низкого уровня, связанного с фиброзом паренхимы ПЖ [20].

Достоверное повышение показателей оксида азота при сравнении с группой контроля, прямые корреляционные зависимости оксида азота с болевым синдромом, увеличением головки ПЖ и МДА (как конечного продукта ПОЛ) указывают на его участие в воспалительной реакции при ХП, и поэтому он может расцениваться как маркер обострения этого заболевания.

Литературные данные свидетельствуют, что важным фактором патогенеза ХП является активизация процессов свободнорадикального окисления липидов, что может быть связано со снижением активности фермента цитохром-С-оксидазы. Образующиеся свободные радикалы кислорода ответственны за развитие воспалительного процесса, с последующим жировым перерождением и замещением фиброзной тканью. Свободные радикалы способны повреждать ДНК клеток ПЖ, вызывая прогрессирование деструктивного процесса [5, 25, 26]. Косвенным маркером ПОЛ является МДА, поэтому его повышение может свидетельствовать об обострении ХП.

Таким образом, определение уровня оксида азота может быть использовано как дополнительный критерий обострения ХП. Повышение оксида азота в крови больных ХП сопряжено с усилением процессов ПОЛ, о чем свидетельствует повышение МДА у больных с высоким уровнем оксида азота в крови. Усиление ПОЛ может являться дополнительным патофизиологическим фактором, приводящим к повреждению ПЖ. МДА и оксид азота также могут быть использованы как показатели эффективности антиоксидантной терапии у больных с ХП.

Литература

1. Apte, M. V., Phillips, P. A., Fahmy R. G. et al. Does alcohol directly stimulate pancreatic fibrogenesis? Studies with rat pancreatic stellate cells // Gastroenterology. 2000. Vol. 118, № 4. P. 780–794.
2. Bonica J. J. (ed). The management of pain. — Philadelphia: Lea and Febiger, 1990
3. Braganza J. M. The pathogenesis of chronic pancreatitis // Q J Med. 1996; 89: 243–250.
4. Byung-Moo Yoo, Tae-Young Oh, Young-Bae Kim et al. Novel Antioxidant Ameliorates the Fibrosis and Inflammation of Cerulein-Induced Chronic Pancreatitis in a Mouse Model // Pancreatology. 2005. Vol. 5, № 2–3. P. 165–176.
5. De las Heras-CastacoG., Garcha-Unzueta M. T., Domhnguez-Diez A. et al. Pancreatic Fibrosis in Rats and Its Response to Antioxidant Treatment // J. Pancreas. 2005. Vol. 6, № 4. P. 316–324.
6. Galli A., Pignalosa P., Grappone C. et al. Enhanced lipid peroxidation-derived aldehydes in chronic pancreatitis suggest a role in the pathogenesis // Ital. J. Gastroenterol. Hepatol. 1998. Vol. 30. Suppl. 2. P. 147.
7. Matsumura N., Ochi K., Ichimura M. et al. Study on free radicals and pancreatic fibrosis induced by repeated injections of superoxide dismutase inhibitor // Pancreas. 2001. Vol. 22, № 1. P. 53–57.
8. Mews P., Phillips P., Fahmy R. et al. Pancreatic stellate cells respond to inflammatory cytokines: potential role in chronic pancreatitis // Gut. 2002. Vol. 50., № 4. Р. 535–541.
9. Morris-Stiff G. J., Bowrey D. J., Oleesky D. et al. The antioxidant profiles of patients with recurrent acute and chronic pancreatitis // Am. J. Gastroenterol. 1999. Vol. 94. P. 2135–2140.
10. Rose P., Fraine E., Hunt L. P. et al. Dietary antioxidants and chronic pancreatitis // Hun. Nutr. Clin. Nutr. 1986. Vol. 40. P. 151–164.
11. Werner J., Fernandez-del-Castillo C., Rivera J. A. et al. On the protective mechanisms of nitric oxide in acute pancreatitis // Gut. 1998. Vol. 4–3 (3). P. 401–407.
12. Алексеева Н. В., Юрьева Э. А., Махачев Б. М. и др. Современные способы оценки процессов пероксидации в организме при заболеваниях у детей: пособие для врачей. М., 2000. С. 3–46.
13. Андреева Л. И., Кожемякин Л. А., Кишкун А. А. Модификация метода определения перекисей липидов в тесте с тиобарбитуровой кислотой // Лабораторное дело. 1988. № 11, с. 41–43.
14. Боженков Ю. Г., Щербюк А. Н., Шалин С. А. Практическая панкреатология. М.: Медицинская книга. 2003. С. 94–95.
15. Буеверов А. О. Медиаторы воспаления и поражения поджелудочной железы // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 1999, № 4, с 15–18.
16. Живаева Н. С., Царегородцева Т. М., Винокурова Л. В., Нилова Т. В. Изменение цитокинов и острофазных белков при хроническом панкреатите алкогольной этиологии // Эксперимент. и клин. гастроэнтерология. 2003, № 6 c. 54–57.
17. Ивашкин В. Т., Минасян Г. А. Лечение хронического панкреатита // Рос. жур. гастроэнтерол., гепатол., колопроктол. 1996. № 4. С. 0–17.
18. Коротько Г. Ф. Секреция поджелудочной железы. М.: «Триада-Х», 2002. 224 с.
19. Ланкин В. З. Свободнорадикальное окисление в норме и патологии. М., 1976. С. 108–110.
20. Маев И. В., Кучерявый Ю. А. Болезни поджелудочной железы. М.: Издательская группа «ГЭОТАР-Медиа», 2009, с. 105, 136.
21. Маев И. И., Казюлин А. Н., Кучерявый Ю. А. Хронический панкреатит. М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2005. 504 с.
22. Метельская В. А., Гуманова Н. Г. Оксид азота: роль в регуляции биологических функций, методы определения в крови человека // Лаб. Медицина. 2005, № 7, 19–24.
23. Минушкин О. Н. Хронический панкреатит: некоторые аспекты патогенеза, диагностики и лечения // Consilium medicum. Приложение. 2002. Выпуск № 1. С. 23–26.
24. Охлобыстин А. В. Заболевания поджелудочной железы // Consilium medicum. Диспепсия. Приложение. 2002. С. 26–31.
25. Циммерман Я. С. Хронический панкреатит // Вестник клуба панкреатологов. 2009, февраль, № 1 (2), с. 38–47.
26. Яковенко Э. П., Яковенко А. В. Хронический панкреатит: клиника и диагностика // Практикующий врач. 1998. № 13, (2). С. 36–37.