Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

Ukrainian journal of surgery 1 (16) 2012

Back to issue

Чутливість нейтрофілів до гуморальних чинників у пацієнтів з виразками гастродуоденальної зони, ускладненими кровотечами

Authors: О.М. Сулаєва, Донецький національний медичний університет ім. М.Горького

Categories: Surgery

Sections: Clinical researches

print version


Summary

З метою визначення механізмів дисфункції нейтрофілів за умов патології гастродуоденальної зони проведено оцінку змін кисень залежного метаболізму нейтрофілів під впливом епінефрину, 5-гідроксітриптофану і гістамін у 67 хворих з пептичними виразками тіла шлунка (n=17), пілоричного відділу (n=20) та дванадцятипалої кишки (n=30), ускладненими розвитком виразкової кровотечі. Показано, що розвиток виразкових кровотеч асоційований зі зростанням базальної та обмеженням стимульованої інтенсивності НСТ-реакції, що лімітує функціональний резерв кисень-залежного метаболізму нейтрофілів, та вірогідно респіраторного вибуху. Зафіксовані в роботі зміни сенситивності нейтрофілів до адреналіну, серотоніну та гістаміну можуть свідчити про участь даних регуляторів у патогенез виразкових кровотеч, що визначає інформативність дослідження ролі α2А, 5-НТ2, Н2-рецепторів для розробки системи критеріїв прогнозування перебігу запально-репаративних та дизрегенераторних процесів у гастродуоденальній зоні.

С целью определения механизмов дисфункции нейтрофилов в условиях патологии гастродуоденальной зоны проведена оценка изменений кислород зависимого метаболизма нейтрофилов под влиянием эпинефрина, 5-гидрокситриптофана и гистамина у 67 больных с пептическими язвами тела желудка (n=17), пилорического отдела (n=20) и двенадцатиперстной кишки (n=30), осложненными развитием язвенной кровотечения. Показано, что развитие язвенных кровотечений ассоциированны с повышением базальной и ограничением стимулированной интенсивности НСТ-реакции, лимитирующим функциональный резерв кислород-зависимого метаболизма нейтрофилов и достоверно респираторного взрыва. Зафиксированые в работе изменения сенситивности нейтрофилов до адреналина, серотонина и гистамина могут свидетельствовать об участии данных регуляторов в патогенезе язвенных кровотечений, определяющий информативность исследования роли α2А, 5-НТ2, Н2-рецепторов для разработки системы критериев прогнозирования течения воспалительно-репаративных и дизрегенераторных процессов в гастродуоденальной зоне.

To determine mechanisms of neutrophil dysfunction in gastroduodenal pathology the changes in oxygen-dependent metabolism of neutrophils under the influence of epinephrine, 5-hydroxytryptophan and histamine were estimated in 67 patients with peptic gastric and duodenal ulcers, complicated by bleeding. It was shown that development of ulcer bleeding associated with increased basal but decrease of induced intensity of NBT-reaction, that led to limition of functional reserve of oxygen-dependent metabolism in neutrophils and respiratory burst potency. Changes of neutrophil sensitivity to adrenaline, serotonin and histamine may indicate involvement of these regulators in the pathogenesis of ulcer bleeding, which determines informative study on the role α2A, 5-HT2, H2-receptor for the development of criteria for predicting of inflammatory and reparative processes in the gastroduodenal zone.


Keywords

виразкові кровотечі, нейтрофіли, гуморальні чинники.

язвенные кровотечения, нейтрофилы, гуморальные факторы.

ulcer bleeding, neutrophils, humoral factors.

Сучасна концепція патогенезу виразкового ураження гастродуоденальної зони (ГДЗ) зазнала значної трансформації – від постулату ролі нервів до вивчення локальних гуморальних систем ГДЗ – гастрину, холецистокініну, гістаміну, серотоніну, соматостатину, ВІП тощо. Особлива увага приділяється визначенню ефектів Нelicobacter pylorі та даного мікроорганізму взаємодій на молекулярному, сигнальному, клітинному та тканинному рівнях з елементами слизової оболонки [9]. Проте вивчення патогенетичних механізмів адгезії, інвазії та морфогенетичних ефектів даного біологічного чинника стали ключем у визначенні молекулярних детермінант різних клінічних варіантів та морфологічних проявів Н. pylorі асоційованої патології ГДЗ [1, 8]. На сьогодні акцент наголошується на особливостях індивідуальної взаємодії мікроорганізму та імунної системи макроорганізму, що у сполученні з теорією нейро-імуно-гуморального імпринтингу визначає новий напрямок наукових досліджень – визначення зв’язків між нейрогуморальними чинниками та клітинами імунної системи, а також механізмів їх порушення за умов різних варіантів запального процесу у слизовій оболонці ГДЗ [4]. Такий підхід є не випадковим, оскільки доведено роль запалення і цитокінів в ульцеро- та канцерогенезі, визначено роль імунокомпетентних клітин, що формують «суперсистему» за рахунок цитокінової мережі та унікальних імунних синапсів, у розвитку клінічних симптомів хвороби та детермінації морфологічних змін, зокрема в ГДЗ. Більш того, доведено наявність на плазмолемі лейкоцитів рецепторів до нейрогуморальних чинників, причому не тільки загальних, але й локальних регуляторних систем, що дозволяє визначити органоспецифічні механізми запального ураження [3, 8]. Проте обговорення загальних закономірностей нейро-імуно-гуморальних зв’язків не наближає до розуміння механізмів дисфункції клітин за умов виразкової хвороби та її ускладнень, і зокрема елементів першої лінії захисту на мікробну агресію та альтерацію власних структур – нейтрофілів.

Метою даної роботи є визначення механізмів дисфункції нейтрофілів (НФ) шляхом оцінки їх сенситивності до дії різних нейрогуморальних чинників та її ролі у патогенезі виразкової кровотечі. Виходячи зі значущості у фізіології та патології ГДЗ та патогенезі виразкової хвороби, для оцінки нейтрофіл-модулюючих ефектів були обрані адреналін, 5-НТ (серотонін) і гістамін.

Матеріал та методи

Проведено оцінку кисень залежного метаболізму НФ у 67 хворих з пептичними виразками тіла шлунка (n=17), пілоричного відділу (n=20) та дванадцятипалої кишки (n=30), ускладненими розвитком виразкової кровотечі за умов ефективного гемостазу. Середній вік хворих складав 57,3±5,3 роки. Нейтрофіли виділяли з периферійної крові шляхом градієнтного центрифугування за методом [2]. Для оцінки життєздатності отримані нейтрофіли забарвлювали трипановим синім і підраховували в препараті відсоток забарвлених клітин. Внутрішньоклітинний кисень залежний метаболізм інтерпретували за показниками НСТ-теста в нестимульованих НФ [6]. У пробірки з 0,1 мл суспензії нейтрофілів додавали 0,05 мл 0,2% розчину НСТ в 0,1 мл фосфатного буферу. Суміш інкубували 30 хв при температурі 37°С. Пробірки центрифугували, з осаду готували мазки, фіксували метанолом, забарвлювали 0,1% розчином сафроніну впродовж 5 хвилин. За цим розраховували інтенсивність спонтанної НСТ-реакції (сНСТ) [2]. Для оцінки інтенсивності індукованої НСТ-реакції (іНСТ) проводили попередню інкубацію НФ з пірогеналом (протягом 1 години). Крім того, розраховували функціональний резерв НФ, який визначали як співвідношення індукованої та спонтанної НСТ-реакції. Для визначення впливу на кисень-залежні процеси в нейтрофілах гуморальних факторів в окремі лунки додавали епінефрин (1 мкМ), 5-гідроксітриптофан (10 мкМ), гістамін (10 мкМ) [3, 7]. Після інкубації протягом 15 хвилин до суспензії клітин додавали НСТ, і далі проводили процедуру за стандартною методикою. Отримані результати обробляли статистично.

Результати та обговорення

На момент госпіталізації хворих із виразковими кровотечами НФ периферійної крові досліджуваних осіб знаходилися в активованому стані. Про це свідчило зростання інтенсивності сНСТ-реакції. Так у здорових людей інтенсивність сНСТ реакції складала 0,57±0,01. На відміну від цього в групі спостереження медіана даного показника становила 0,65±0,014 (0,62-0,67). Проте, як що в контролі інтенсивність іНСТ-реакції при інкубації суспензії НФ з пірогеналом зростала до 1,59±0,02, то за умов виразкової кровотечі цей показник не перевищував 1,4±0,03. Така ситуація свідчить про обмеження резервної потужності НАДФ-Н-оксидази, що відбивалося на значному зниженні функціонального резерву з 2,79±0,03 в контролі до 2,23±0,04 у пацієнтів з виразковими кровотечами.

Оцінка ефектів нейрогуморальних факторів на кисень залежний метаболізм нейтрофілів визначила низку цікавих фактів. В першу чергу було відзначено зниження ефекту адреналіну на інтенсивність НСТ, що може відбивати гіпосенситивність a2A-адренорецепторів, які експресовані на плазмолемі нейтрофілів [3], за умов виразкової кровотечі може внаслідок активації симпато-адреналової системи. Така ситуація може бути результатом компенсаторно-пристосувальної реакції, спрямованої на обмеження активації НФ у зоні ураження, де вивільнення катехоламінів з нервових закінчень забезпечує не тільки вазоконстрикцію і розвиток ішемії, але й активацію системи комплементу, продукцію цитокінів, рекрутування та активацію НФ [4]. Проте треба відзначити значну варіабельність даного показника, що відбиває широкий діапазон індивідуальної реактивності організму. Цікаво, що за умов виразок тіла шлунка ефект адреналіну на НФ був нижчим за показник не тільки в контролі, але й у пацієнтів з виразками ДПК.

При цьому привертало до себе увагу зростання сенситивності НФ до серотоніну та значна гетерогенність відповіді нейтрофілів на гістамін. Враховуючи, що основним джерелом даних біогенних амінів є ендокринні клітини шлунково-кишкового тракту – відповідно – ЕС та ЕСL-клітини, цікаво було співставити чутливість нейтрофілів до дії цих регуляторів у пацієнтів з різною локалізацією виразкового процесу. Виявилося, що 5-НТ-індукована НСТ-реакція у пацієнтів з виразковими кровотечами була вищою за контроль (p<0,01), причому більш значний підйом було зафіксовано у пацієнтів з виразками шлунка. Така ситуація, по суті означає зростання чутливості НФ та ролі їх 5-НТ2 рецепторів за умов виразкової кровотечі. Цей факт може бути одним з чинників підвищення спонтанної активності НАДФН-оксидази, оскільки активація системи гемостазу супроводжується вивільненням серотоніну з тромбоцитів. Крім того, відомо, що зміни рН або альтерація слизової оболонки ДПК супроводжуються підвищенням секреції серотоніну ЕС-клітинами як у системний кровоток, так і локально [1]. Останній має певні позитивні ефекти, що проявляються зростанням продукції слизу та бікарбонатів, вивільненням ацетилхоліну, стимуляцією нейро-м’язової трансмісії та перистальтики ШКТ. Проте локальне зростання рівню 5-НТ може відбиватися й на характеристиках запального процесу. Так, за рахунок активації 5-НТ2 рецепторів, асоційованих з Gq-білком та Фосфоліпазою С, серотонін через Са2+-залежні механізми, стимулює активність нейтрофілів та моноцитів-макрофагів, активуючи в них низку процесів, у тому числі – продукцію активних радикалів кисню, прозапальних цитокінів (ІЛ-1b, ІЛ-6 тощо), хоча й обмежує секрецію ФНПa [8]. Хоча в літературі є дані щодо пригнічуючого ефекту серотоніну на активність мієлопероксидази та обмеження респіраторного вибуху [6]. Окрім цього, відомі імуномодулюючі ефекти 5-НТ на поляризацію імунної відповіді, що здійснюється переважно за рахунок 5-НТ4 та 5-НТ7 рецепторів, які на відміну від 5-НТ2 рецепторів реалізують свій сигнал через Gs-білок та аденілатциклазну сигнальну систему [9].

На відміну від серотоніну, гістамін обмежував індуковану НСТ-реакцію, як в контролі, так і за умов виразкової кровотечі. Хоча на нейтрофілах доведено наявність кількох типів рецепторів до гістаміну, вірогідно, цей ефект пов'язаний з активацією Н2 рецепторів, які реалізують сигнал через активацію Gs білка аденілатциклазної системи, що веде до підвищення внутрішньоклітинного рівня цАМФ та обмеження підйому Са2+ в цитозолі за умов активації [7]. Проте у хворих з виразковими кровотечами антиоксидантні ефекти гістаміну на НФ були значно обмеженими - пригнічуючий ефект гістаміну на інтенсивність індукованої НСТ-реакції були майже в 2 рази нижчими за показники в контролі (p<0,01). Така ситуація може відбивати обмеження сенситивності Н2-рецепторів або за рахунок зростання рівня агоністу в крові під час кровотечі, або внаслідок фармакологічної блокади Н2 рецепторів, оскільки всі пацієнти отримували базисну антисекреторну терапію, одним з варіантів якої є блокатори Н2 рецепторів.

Визначені в роботі факти щодо зміни сенситивності НФ до гуморальних факторів з протилежними ефектами за умов виразкових кровотеч досить складно трактувати, оскільки нейрофіли мають численні рецептори до різноманітних регуляторів. Їх сумарний ефект визначає не тільки ступінь прозапальної активації НФ, але й їх життєвий цикл та ефективність механізмів розрішення запалення. Вочевидь, що мова йдеться про зміни Са2+-залежних механізмів регуляції НФ. У свою чергу, контроль внутрішньоклітинного Са2+-гомеостазу є багатофакторною динамічною системою, у формуванні якої беруть участь різні внутрішньоклітинні сигнальні системи, що ініціюють активність протеїнкіназ А, В, С и G [6], тирозинкинази і тирозин фосфатази, які реалізуючи ефекти різних агоністів, впливають на транспорт Са2+ через плазмолемму чи його мобілізацію з внутрішньоклітинних депо [3]. В цілому внутрішньоклітинний рівень Са2+ залежить від характеру взаємозв'язку і ступеня спряженості роботи даних внутрішньоклітинних сигнальних систем. Причому домінування ефекту кожної з зазначених систем сигналізації визначає не тільки динаміку рівня Са2+, але й специфіку функціональної активності НФ на різних етапах запального каскаду.

Заключення

Отже у хворих з виразковими кровотечами зареєстроване зростання базальної та обмеження стимульованої інтенсивності НСТ-реакції, що визначає обмеження функціонального резерву кисень-залежного метаболізму, та вірогідно респіраторного вибуху. Зафіксовані в роботі зміни сенситивності нейтрофілів до адреналіну, серотоніну та гістаміну (див.рис.) можуть свідчити про участь даних регуляторів у патогенез виразкових кровотеч, що визначає інформативність дослідження ролі a2, 5-НТ2, Н2-рецепторів для розробки системи критеріїв прогнозування перебігу запально-репаративних та дизрегенераторних процесів у ГДЗ.


Bibliography

1. Аруин Л.И. Морфологическая диагностика болезней желудка и кишечника / Л.И. Аруин, Л.Л. Капуллер, В.А. Исаков. – М. – 1998. – 496 с

2. Баринова М.Э. Функциональная активность нейтрофилов крови больных сахарным диабетом при гнойно-некротическом поражении стопы / М.Э. Баринова, О.Н. Сулаева, Б.П. Терещук // Актуальні проблеми сучасної медицини. – 2007. – Т. 7, вип. 1-2. – С. 17–20.

3. Долгушин И.И. Нейтрофилы и гомеостаз / И.И. Долгушин.– Екатеринбург, 2001. – 315 с.

4. Кондратенко П.Г. Острое кровотечение в просвет органов пищеварительного канала / П.Г. Кондратенко, Н.Л. Смирнов, Е.Е. Раденко. – Донецк, 2006. – 420 с.

5. Лях Ю.Е. Основы компьютерной биостатистики / Ю.Е. Лях, Г.В. Гурьянов, В.Н. Хоменко, О.А. Панченко. – Д. – 2006. – 211 с.

6. Dahlgren C. Measurement of respiratory burst products generated by professional phagocytes / С. Dahlgren, А. Karksson, J. Bylund // Methods Mol. Biol. – 2007. – Vol. 412. – P. 349–363.

7. Flamand N. Histamine-induced inhibition of leukotriene biosynthesis in human neutrophils: involvement of the H2 receptor and cAMP/ N. Flamand, H. Plante, S. Picard // Br. J. Pharmacol. – 2004. – Vol. 141. – P. 552-561

8. Hofman P.M. Pathobiology of the neutrophil-intestinal epithelial cell interaction: Role in carcinogenesis / P.M. Hofman // World J Gastroenterol. – 2010. – Vol. 46. – P. 5790-5800.

9. Konturek S.J. From nerves and hormones to bacteria in the stomach; Nobel prize for achievements in gastrology during last century / S.J. Konturek, P.C. Konturek, T. Brozowski // J. Physiol. Pharmacology. – 2005. – Vol. 56. – P. 507-530.

Similar articles

Роль протеїнкінази С у дисфункції тромбоцитів за умови гострих кровотеч із виразок гастродуоденальної зони
Authors: Делій В.Ю. - Донецький національний медичний університет ім. М. Горького, м. Донецьк, Україна
Ukrainian journal of surgery 1 (24) 2014
Date: 2014.03.14
Categories: Surgery
Sections: Clinical researches
Authors: І.М. Скрипник, д.м.н., професор, О.Ф. Гопко, к.м.н., асистент, Кафедра внутрішніх хвороб та медицини невідкладних станів факультету післядипломної освіти, ВДНЗ України «Українська медична стоматологічна академія», м. Полтава
"News of medicine and pharmacy" Гастроэнтерология (375) 2011 (тематический номер)
Date: 2011.09.02
Structural analysis of morphometric and morphofunctional state of immunocompetent blood cells  in case of purulent inflammatory diseases of soft tissues on the background of type 2 diabetes
Authors: Желіба М.Д., Богачук М.Г.
Вінницький національний медичний університет ім. М.І. Пирогова МОЗ України, м. Вінниця, Україна

Ukrainian journal of surgery 2 (37) 2018
Date: 2018.12.05
Categories: Surgery
Sections: Clinical researches
Ерозивно-виразкові ураження гастродуоденальної локалізації: діагностична тактика і лікувальні підходи
Authors: Дорофєєв А.Е., Томаш О.В., Руденко М.М., Сібільов А.В., Донецький національний медичний університет ім. М. Горького
"News of medicine and pharmacy" Гастроэнтерология (451) 2013 (тематический номер)
Date: 2013.04.11
Categories: Gastroenterology
Sections: Specialist manual

Back to issue