Комарова О.Н. - обособленное структурное подразделение
реклама
На правах рукописи КОМАРОВА ОКСАНА НИКОЛАЕВНА КЛИНИКО-ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ ω-3 КЛАССА В КОМПЛЕКСНОЙ ТЕРАПИИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ У ДЕТЕЙ 14.00.09 – педиатрия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва – 2007 Работа выполнена в Государственном Учреждении Научно- исследовательском институте питания Российской академии медицинских наук Научные руководители: заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Конь Игорь Яковлевич доктор медицинских наук, профессор Мизерницкий Юрий Леонидович Официальные оппоненты: член-корр. РАМН, доктор медицинских наук, профессор Балаболкин Иван Иванович доктор медицинских наук, профессор Бельмер Сергей Викторович Ведущая организация: ГОУ ВПО Московская медицинская академия им. И.М.Сеченова Росздрава Защита состоится «_____» ____________2007 г. в «_____» часов на заседании диссертационного совета Д-208.043.01 в ФГУ «МНИИ педиатрии и детской хирургии Росздрава» (125412, г. Москва, ул. Талдомская, 2) С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ «МНИИ педиатрии и детской хирургии Росздрава» Автореферат разослан «___» _____________2007 г. Ученый секретарь Диссертационного Совета, кандидат медицинских наук Землянская Зинаида Константиновна 2 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы Бронхиальная астма – широко распространенное, хроническое заболевание, которым страдает от 2 до 10% детского населения [Балаболкин И.И, 2003; Национальная программа по бронхиальной астме, 2006]. Несмотря на то, что патогенезу этого тяжелого инвалидизирующего заболевания посвящено большое число исследований [Каганов С.Ю., 1999; Геппе Н.А., 2004; Чучалин А.Г., 2002], многие аспекты остаются неясными и требуют более детального изучения с целью дальнейшего поиска новых подходов к его терапии. Одним из таких подходов является алиментарная коррекция рациона питания больных бронхиальной астмой детей. Учитывая важную роль пищевых аллергенов в поддержании аллергического воспаления при бронхиальной астме, диетотерапия этого заболевания включает назначение гипоаллергенных рационов питания, которые предусматривают элиминацию продуктов с высокой сенсибилизирующей активностью, в частности, молока, рыбы, яиц, ряда плодов и овощей. Элиминационный рацион может вести, однако, к возникновению дефицита ряда пищевых веществ, и, в первую очередь, микронутриентов – витаминов, минералов, а также длинноцепочечных жирных кислот. Возможный дефицит длинноцепочечных жирных кислот заслуживает особого внимания с учетом современных представлений о важной роли этих нутриентов в регуляции иммунного ответа, воспалительной реакции, гемостаза и других ключевых физиологических функций [Grundy SM, 1996, Левачев М.М., 2002]. Вместе длинноцепочечных с тем установлено, полиненасыщенных что жирных в ходе кислот метаболизма в организме образуются липидные медиаторы аллергии – простагландины, лейкотриены, тромбоксаны и др. [Вельтищев Ю.Е., 1983, 1989; Святкина О.Б., 1986, 1999; Погомий Н.Н., 2001], причем из разных видов полиненасыщенных жирных кислот возникают различные классы липидных медиаторов, отличающихся по своей активности. Так, метаболиты полиненасыщенных жирных кислот ω-6 3 класса – лейкотриены 4 серии обладают провоспалительными свойствами, тогда как метаболиты полиненасыщенных жирных кислот ω-3 класса – лейкотриены 5 серии, напротив, проявляют противовоспалительные свойства. В связи с этим, полиненасыщенные жирные кислоты рассматривают как мощный алиментарный фактор, способный оказывать существенное влияние на регуляцию метаболических процессов в организме [Тутельян В.А., Погожева А.В., 2000]. Изучению возможных профилактических и лечебных эффектов полиненасыщенных жирных кислот ω-3 класса при бронхиальной астме у взрослых посвящено значительное число исследований [Broughton KS et al, 1997; Broadfield EC et al, 2004, Mickleborough TD et al, 2006]. В них, в частности показано, что важную роль в развитии аллергических реакций играет уменьшение содержания в сыворотке крови полиненасыщенных жирных кислот -3 класса и увеличение соотношения полиненасыщенных жирных кислот -6/-3 класса, что поддерживает хроническое аллергическое воспаление в дыхательных путях [Hodge L et al, 1998; Woods RK et al, 2004]. В то же время, исследования, касающиеся влияния рациона питания, обогащенного полиненасыщенными жирными кислотами –3 на течение бронхиальной астмы у детей, а также на жирнокислотный состав плазмы крови и показатели двух основных путей метаболизма жирных кислот – перекисное окисление липидов и образование лейкотриенов у детей, единичны, а имеющиеся данные противоречивы [Arm JP et al, 1989; Dry J & Vincent D, 1991; Takemura Y et al, 2002; Surette ME et al, 2003]. В связи с этим, исследование возможности использования полиненасыщенных жирных кислот ω-3 класса в комплексной терапии бронхиальной астмы представляется актуальным. Основными источниками полиненасыщенных жирных кислот -3 класса в питании детей являются рыбий жир и содержащие его биологически активные добавки, а также льняное масло – источник α-линоленовой кислоты, которое является предпочтительным для использования у больных 4 бронхиальной астмой, учитывая значительную сенсибилизацию данного контингента больных к рыбе [Mantzioris Е et al, 1994; Caughey GE et al, 1996]. Цель работы Разработать и обосновать клинико-патогенетические подходы к использованию полиненасыщенных жирных кислот -3 класса в диетотерапии у детей с бронхиальной астмой на основании оценки фактического потребления, спектра полиненасыщенных жирных кислот в крови и лейкоцитах и показателей их метаболизма (перекисное окисление липидов и образование лейкотриенов). Задачи исследования 1 Выяснить наличие пищевой сенсибилизации у детей с бронхиальной астмой и оценить фактическое потребление с пищей основных пищевых веществ и жирных кислот различных классов. 2 Исследовать жирнокислотный состав плазмы крови и мембран лейкоцитов у детей с бронхиальной астмой в зависимости от периода и тяжести течения заболевания. 3 Изучить у детей с бронхиальной астмой образование лейкотриенов 4 и 5 серии лейкоцитами периферической крови в зависимости от периода, тяжести течения заболевания и проводимой фармакотерапии. 4 Определить содержание малонового диальдегида, витаминов- антиоксидантов и антиоксидантную активность в плазме крови у детей с бронхиальной астмой различной тяжести. 5 Оценить влияние дополнительного включения в рацион детей с бронхиальной астмой льняного масла, как источника полиненасыщенных жирных кислот -3 класса, на некоторые клинические и клиниколабораторные показатели этих больных. Научная новизна Впервые проведен сравнительный комплексный анализ потребления с пищей, содержания в плазме крови и мембранах лейкоцитов жирных кислот, а 5 также показателей двух основных путей их метаболизма – образования лейкотриенов 4 и 5 серии и перекисного окисления липидов у здоровых детей и больных бронхиальной астмой. Показано, что дети с бронхиальной астмой получают с пищей недостаточно полиненасыщенных жирных кислот -3 класса. Доказано, что бронхиальная астма сопровождается накоплением эйкозапентаеновой кислоты в метаболического блока крови и мембранах лейкоцитов в результате ее превращения в докозапентаеновую и докозагексаеновую кислоты. Показано, что при бронхиальной астме снижается уровень малонового диальдегида в крови в сравнении со здоровыми детьми. Установлено образование у здоровых детей лейкотриенов не только 4, но и 5 серии. Доказано, что у больных бронхиальной астмой образование лейкотриенов 4 серии – производных ω-6 полиненасыщенных жирных кислот, преобладает над образованием лейкотриенов 5 серии – производных ω-3 полиненасыщенных жирных кислот. Показано, что обогащение рациона детей с бронхиальной астмой ω-3 полиненасыщенными жирными кислотами может способствовать снижению образования провоспалительных лейкотриенов 4 серии, увеличению образования противовоспалительных лейкотриенов 5 серии и улучшению показателей функции внешнего дыхания этих больных. Практическая значимость Рекомендовано включать в комплексное обследование детей с бронхиальной астмой анализ фактического потребления основных пищевых веществ, витаминов и микроэлементов и проводить целенаправленную коррекцию их рационов питания. Полученные данные об уровне лейкотриенов 4 и 5 серий у здоровых и больных бронхиальной астмой детей, могут служить в качестве референсных значений при проведении клинико-биохимических исследований. Предложено включать в комплексную терапию у детей с бронхиальной астмой дополнительные источники полиненасыщенных жирных кислот -3 класса, в частности, льняное масло. 6 Апробация и внедрение работы Работа выполнена в отделе детского питания (руководитель – заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор медицинских наук, профессор И.Я.Конь) Государственного Учреждения Научно- исследовательского института питания Российской академии медицинских наук (директор – академик РАМН, профессор В.А.Тутельян) и отделе хронических воспалительных и аллергических болезней легких (руководитель – доктор медицинских наук, профессор Ю.Л.Мизерницкий) ФГУ «Московский научноисследовательский институт педиатрии и детской хирургии Росздрава» (директор – заслуженный врач Российской Федерации, доктор медицинских наук, профессор А.Д.Царегородцев). Основные положения диссертации доложены и обсуждены на заседаниях секции по питанию московского Общества детских врачей (Москва, 2006), на научно-практической конференции «Влияние питания на развитие и становление иммунной системы у детей грудного возраста» (Краснодар, 2006); на V Российском конгрессе «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии» (Москва, 2006); на I Всероссийском съезде диетологов и нутрициологов «Диетология: проблемы и горизонты» (Москва, 2006); на XI конгрессе педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии» (Москва, 2007); на межлабораторной научной конференции ГУ НИИ питания РАМН (Москва, 2006); методических совещаниях отдела хронических воспалительных и аллергических болезней легких ФГУ «МНИИ педиатрии и детской хирургии Росздрава» (2001, 2002, 2006). Результаты работы внедрены в клиническую практику отделения пульмонологии ФГУ «МНИИ педиатрии и детской хирургии Росздрава», Детского научно-практического пульмонологического центра МЗ СР РФ, ГУ «Центр восстановительного лечения детей с бронхолегочной патологией» УЗ САО г. Москвы, используются в учебном процессе на кафедре питания детей и подростков РМАПО. 7 Публикации По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе 2 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК. Структура и объем диссертации Диссертационная работа изложена на 175 страницах печатного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы исследования», шести глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 324 источникa (из них 55 отечественных и 269 иностранных авторов). Работа иллюстрирована 26 таблицами, 22 рисунками, 3 схемами и 3 клиническими примерами. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Клиническая характеристика обследованных детей и методы исследования В работе представлены результаты обследования 183 детей, в возрасте 613 лет, из них - 128 детей с бронхиальной астмой и 55 практически здоровых детей с отрицательным аллергологическим анамнезом, находившихся в стационаре по поводу планового хирургического вмешательства. Больные бронхиальной астмой наблюдались в отделении пульмонологии ФГУ «Московский НИИ педиатрии и детской хирургии Росздрава» (2001-2002 гг.), в ГУ «Центр восстановительного лечения детей с бронхолегочной патологией» УЗ САО г. Москвы и детском санатории «Искорка» Главмосстроя РФ (20042005 гг.). Все больные имели типичную клиническую симптоматику бронхиальной астмы. Большинство больных (105 из 128) находилось в межприступном периоде заболевания, 23 ребенка - в приступном периоде бронхиальной астмы. У обследованных больных бронхиальной астмой наблюдалось легкое (у 18 детей), средне-тяжелое (у 32) и тяжелое (у 78) течение заболевания. На момент обследования больные легкой бронхиальной астмой не получали 8 медикаментозной терапии, больные средне-тяжелой и тяжелой бронхиальной астмой получали терапию соответственно кромогликатами и ингаляционными кортикостероидами. Диагноз и тяжесть бронхиальной астмы устанавливались в соответствии с критериями, изложенными в программе «Бронхиальная астма у детей. Стратегия лечения и профилактика» (Москва, 2006) на основании клиникоанамнестических данных и результатов дополнительного обследования детей, включавших использование клинико-лабораторных, инструментальных, специальных лабораторных (иммунологических и биохимических) методов исследования. Для оценки функционального состояния дыхательной системы проведено исследование функции внешнего дыхания с помощью аппарата Мастер Скрин Пневмо (Jaeger, Германия), включая определение форсированной жизненной емкости легких, объема форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1), пиковой скорости выдоха, максимальной объемной скорости потока воздуха на уровне 75%, 50%, 25% форсированной жизненной емкости легких. Для подтверждения атопической природы заболевания всем больным проводилось количественное определение общего IgЕ в крови и полуколичественная оценка уровня специфических IgЕ-антител к пищевым, пыльцевым, бытовым, эпидермальным и грибковым аллергенам методом твердофазного иммуноферментного анализа. Исследования проводили в иммуно-бактериологической лаборатории (зав. – к.б.н. Е.К.Иванина) ФГУ «МНИИ педиатрии и детской хирургии Росздрава». Концентрацию сывороточных иммуноглобулинов А, М, G определяли методом радиальной иммунодиффузии. Концентрацию циркулирующих иммунных комплексов исследовали методом осаждения их в 3,5% растворе полиэтиленгликоля. Биохимические исследования проведены в ГУ НИИ питания РАМН (совместно с к.б.н. Н.М.Шилиной). 9 Выделение мембран лейкоцитов проводили в лаборатории энзимологии питания путем осаждения на ультрацентрифуге BECKMAN L7 (при участии к.м.н. Л.В.Кравченко). Спектр и количество лейкотриенов, высвобождаемых из лейкоцитов периферической крови, определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии совместно с д.м.н. Н.Н.Погомий на колонке Kromasil 5M С 18 (0,5х250) с использованием насосов Binary HPLC Pump 1525 (Waters), УФ детектора Waters 2487, хроматографического программного обеспечения «Бриз». Определение проводили в системе ацетонитрил – уксусная кислота – вода в соотношении 50:0,05:50 по объему (рН=3,7), при скорости потока 1,5 мл/ мин. и чувствительности детектора 0,01-0,02 ед. при 280 нм. В качестве стандартов использовали препараты синтетических ЛТ В4, С4, Д4, Е4, В5, Д5 ("Sigma ", США). Количество лейкотриенов выражали в нг на 107 лейкоцитов. Состав метиловых эфиров жирных кислот выделенных липидов изучен методом газожидкостной хроматографии в лаборатории обмена веществ и энергии (совместно с к.б.н. С.Н.Кулаковой и к.х.н. Ф.А.Медведевым) на хроматографе «DANI 1000» (колонка капиллярная 60м х 0,25мм с фазой НР-23, Т0 испарителя колонки и детектора (230:110 – 230:240), с плазменноионизационным детектором, газ-носитель – азот). Обработка результатов произведена микропроцессором по программе внутреннего нормирования. Идентификация хроматограмм осуществлена с использованием величины времени удерживания насыщенных жирных кислот. Уровень малонового диальдегида в крови определяли по реакции с тиобарбитуровой кислотой с флюориметрической детекцией бутанольного экстракта. Суммарную антиоксидантную активность сыворотки крови (в относительных единицах) определяли по модифицированному методу Клебанова (Н.М.Шилина и др.). Содержание трансферрина и церулоплазмина в сыворотке крови определяли методом простой радиальной иммунодиффузии по Манчини. Содержание витаминов А и Е в сыворотке крови изучали методом 10 высокоэффективной жидкостной хроматографии, витамина С – методом визуального титрования в лаборатории витаминов и минеральных веществ (зав. лаб. - профессор В.Б. Спиричев). Фактическое питание больных бронхиальной астмой изучали анкетноопросным методом суточного воспроизведения питания (совместно с к.м.н. Л.Ю.Волковой). Результаты исследований обработаны с помощью лицензионного пакета стандартных статистических программ SPSS 14. Использованы методы вариационной статистики, корреляционного анализа по Спирмену, вычисление критерия Краскела-Уоллиса и непараметрического критерия Манна-Уитни. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Изучение роли пищевой сенсибилизации при бронхиальной астме у детей У 88 из 128 обследованных больных выявлена сопутствующая аллергическая патология, среди которой у 64 больных на основании анамнестических данных была диагностирована пищевая непереносимость. Однако, роль пищевых аллергенов в возникновении обострений бронхиальной астмы была доказана лишь у 12 из 64 обследованных детей. Чаще всего бронхоспазм возникал при употреблении в пищу рыбы и при вдыхании паров при термической обработке этого продукта. Среди других клинических проявлений пищевой непереносимости преобладающим было поражение кожных покровов в виде острой крапивницы, кореподобной зудящей сыпи, обострения атопического дерматита, которые отмечались у большинства детей при употреблении в пищу окрашенных фруктов и овощей, рыбы, яиц, в меньшей степени меда, шоколада, круп. Определение антител к специфическим IgE выявило сенсибилизацию к пищевым аллергенам у 66% обследованных больных с сопутствующей аллергической патологией, при этом у 50% детей обнаружена латентная сенсибилизация к ряду пищевых продуктов – рыбе, креветкам-крабам, томату11 моркови, пшенице, лесным орехам. У 89% обследованных детей отмечена сочетанная сенсибилизация к пищевым и пыльцевым аллергенам и у 59% - к тараканам и креветкам-крабам. Таким образом, полученные данные подтверждают необходимость использования элиминационных диет при бронхиальной астме с целью уменьшения антигенной нагрузки на организм больного и предупреждения возникновения перекрестных аллергических реакций, в частности, между пищевыми-пыльцевыми и пищевыми-эпидермальными антигенами. Однако, так как элиминационный рацион может способствовать развитию дефицита ряда пищевых веществ, включая витамины и микронутриенты, следующим разделом работы явилась оценка фактического питания детей с бронхиальной астмой. При этом, учитывая важную патогенетическую роль при данном заболевании жирового компонента рациона питания, особое внимание было уделено изучению фактического потребления детьми с бронхиальной астмой различных классов жирных кислот. Фактическое потребление основных пищевых веществ и различных классов жирных кислот детьми, больными бронхиальной астмой Анализ фактического питания детей с бронхиальной астмой, наблюдавшихся в стационаре и амбулаторно, показал, что потребление основных пищевых веществ соответствовало рекомендуемым нормам потребления, за исключением выраженного дефицита витаминов - А, В1 и микроэлементов - йода, кальция. Потребление общего жира составило 74,3±5,53г, в том числе насыщенных жирных кислот - 30,6±2,28г, мононенасыщенных жирных кислот - 29,1±2,4г, полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) - 10,2±1,29г. Содержание ω-6 ПНЖК составило 8,45 г/сут, ω-3 ПНЖК - 0,965 г/сут. Их соотношение равнялось 8,7(ω-6):1(ω-3), что существенно выше рекомендуемого соотношения 1,8:1 – 2,6:1 [ISSFAL, 2004]. При этом содержание в рационе основного представителя ω-3 ПНЖК - α-линоленовой кислоты – было в 2,3 раза ниже рекомендуемых норм [Food and Nutrition Board of Institute of the 12 National Academies, 2005]. В еще большей степени (в 16 раз) было снижено, в сравнении с указанными рекомендациями, содержание длинноцепочечных жирных кислот ω-3 класса – эйкозапентаеновой (ЭПК, 20:5) и докозагексаеновой (ДГК, 22:6). Важно отметить, что основным источником этих длинноцепочечных жирных кислот являются морская рыба и морепродукты. Так как эти продукты обладают высокой сенсибилизирующей активностью, то у 95% обследованных детей с бронхиальной астмой их исключали из рациона питания, и основными источниками длинноцепочечных жирных кислот у них были желток куриного яйца и мясо курицы. Результаты изучения жирнокислотного состава крови и мембран лейкоцитов у детей, больных бронхиальной астмой Анализ жирнокислотного состава плазмы крови и мембран лейкоцитов у детей, больных бронхиальной астмой, выявил в сравнении с практически здоровыми детьми увеличение содержания в плазме крови насыщенных жирных кислот, в частности, достоверное увеличение содержания 14:0 (р=0,02) и 17:0 (р=0,00001), что отражает отмеченное превышение поступления с пищей насыщенных жиров в сравнении с ненасыщенными. Обнаружена также тенденция к снижению у детей с бронхиальной астмой уровня арахидоновой кислоты (АК, 20:4) – одного из основных субстратов перекисного окисления липидов и предшественницы провоспалительных лейкотриенов 4 серии в сочетании с нарастанием уровня дигомо-γ-линоленовой кислоты (ДГЛК), что приводило к снижению соотношения АК/ДГЛК (рис.1). Однако, наиболее существенные изменения выявлены в содержании в крови детей с бронхиальной астмой ω-3 ПНЖК. Обнаружено парадоксальное увеличение в плазме крови и мембранах лейкоцитов детей с бронхиальной астмой по сравнению со здоровыми детьми суммы ω-3 ПНЖК (в 2,5 и 1,5 раза соответственно) и уровня ЭПК (в 5,5 и 1,5 раза соответственно), несмотря на выявленное нами недостаточное поступление ω-3 ПНЖК с пищевым рационом. При этом соотношение ЭПК/ДПК+ДГК в плазме крови было достоверно ниже у здоровых детей, чем у детей с бронхиальной астмой (р=0,00002). 13 10 8 0,0001* 6 % 0,0009* 4 2 0 здоровые, n=26 дети с БА, n=30 0,0005* 0,0000* 0,01* ДГЛК АК АК/ДГЛК ЭПК ЭПК/дц Сумма ω-3 * - р; дц – длинноцепочечные жирные кислоты. Рис.1. Относительное содержание (в %) и соотношение отдельных жирных кислот плазмы крови у больных бронхиальной астмой и здоровых детей. Это указывает на превращение ЭПК в более длинноцепочечные и полиненасыщенные ДПК и ДГК у здоровых детей и, напротив, о блоке такого превращения и накоплении ЭПК у больных бронхиальной астмой. Причины этого явления не ясны и требуют дальнейшего изучения. Анализ спектра жирных кислот плазмы крови у детей с разной тяжестью бронхиальной астмы показал, что уровень АК в плазме крови детей с тяжелой бронхиальной астмой снижался в меньшей степени, чем при легкой бронхиальной астме. Содержание в плазме крови ЭПК так же, как и при легкой бронхиальной астме, было достоверно повышено по сравнению со здоровыми детьми, но в меньшей степени (в 5,5 раз против 10). При этом соотношение ЭПК/ДПК+ДГК у тяжелых больных было ниже, чем у детей с легкой бронхиальной астмой и приближалось к его величине у здоровых детей. Эти данные отражают, очевидно, положительное влияние терапии ингаляционными 14 кортикостероидами, проводимой у детей с тяжелой бронхиальной астмой и способствующей нормализации жирнокислотного состава плазмы крови у детей с бронхиальной астмой. Изучение образования лейкотриенов 4 и 5 серии лейкоцитами периферической крови у детей с бронхиальной астмой в сравнении со здоровыми детьми Изучение продукции лейкотриенов 4 и 5 серии лейкоцитами периферической крови у 63 детей (7-13 лет) с бронхиальной астмой в сравнении с 8 практически здоровыми детьми того же возраста, проведенное с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии, выявило повышение образования всех классов лейкотриенов при бронхиальной астме. При этом наиболее значительно возрастала продукция сульфидопептидных лейкотриенов, в особенности, у детей с легкой формой бронхиальной астмы, не получавших медикаментозной терапии (рис.2). У этих детей наблюдался также максимальный уровень высвобождения лейкотриена С4. У детей со среднетяжелой и тяжелой бронхиальной астмой, получавших терапию соответственно кромогликатами и ингаляционными кортикостероидами, отмечалось снижение уровня лейкотриена С4 в сравнении с детьми с легкой бронхиальной астмой, не получавшими медикаментозной терапии и, напротив, повышение продукции метаболитов лейкотриена С4 – лейкотриена Д4 и особенно, лейкотриена Е4, который проявляет наименьшую бронхоконстрикторную активность в ряду сульфидопептидных лейкотриенов. Однако, лейкотриену Е4 приписывают важную патогенетическую роль в формировании неспецифической гиперреактивности бронхов при аллергических заболеваниях. Можно предполагать, что выявленный нами высокий уровень лейкотриена Е4 у больных с тяжелой бронхиальной астмой отражает персистирующий характер аллергического воспаления, сопровождающегося постоянным синтезом лейкотриенов, в силу чего у этих больных сохраняется высокий уровень секреции лейкотриена Е4 (несмотря на интенсивную 15 терапию), что, вероятно, и поддерживает длительную бронхоконстрикцию у этих детей. 16 здоровые,n=8 легкая БА, n=14 средне-тяжелая БА, n=17 тяжелая БА, n=32 ●● 14 12 ● 10 нг 8 6 *** 4 ** 2 * 0 ЛТВ4 ЛТС4 ЛТД4 ЛТЕ4 С4Д4Е4 ЛТВ5 ЛТД5 * - отличия достоверны по сравнению с группой здоровых детей, * р=0,002; **- р=0,04; *** - р=0,03; ● - отличия достоверны по сравнению с группой тяжелых больных, р=0,0004, группой больных средней тяжести, р=0,0004; ●● - отличия достоверны по сравнению с группой больных средней тяжести, р=0,05. Рис.2. Уровень лейкотриенов (ЛТ) у здоровых детей и больных бронхиальной астмой разной степени тяжести. Следствием сдвига метаболизма в сторону образования сульфидопептидных лейкотриенов у больных бронхиальной астмой является уменьшение уровня лейкотриенов (ЛТ) В4 и В5 и снижение соотношения ЛТВ4/ЛТВ5 с 6:1 у здоровых детей до 3,5:1 и 2:1 у детей, получавших соответственно кромогликаты и ингаляционные кортикостероиды. Вместе с тем, соотношение ЛТД4/ЛТД5 возрастало в 3-11 раз в сравнении со здоровыми детьми. Таким образом, лечение больных бронхиальной астмой кромогликатами и ингаляционными кортикостероидами частично подавляет продукцию 16 лейкотриенов, активно участвующих в реализации аллергического воспаления, но не предотвращает продукцию лейкотриена Е4, обладающего длительным бронхоконстрикторным эффектом, и преобладание образования лейкотриенов 4 серии над лейкотриенами 5 серии. Это служит, очевидно, одним из факторов пролонгации патологического процесса в легких у детей с бронхиальной астмой. Полученные данные указывают на необходимость дальнейшего поиска новых фармакотерапевтических и диетологических подходов к нормализации обмена лейкотриенов и, в частности, стимуляции синтеза лейкотриенов 5 серии, что может, очевидно, способствовать уменьшению аллергического воспаления и снижению уровня сенсибилизации. В пользу этого положения говорят также впервые полученные данные об уровне лейкотриенов 5 серии у здоровых детей. Было установлено, что у них образуются лейкотриены не только 4, но и 5 серии, причем лейкотриен Д5 выявлялся у всех обследованных здоровых детей и его уровень был выше, чем уровень лейкотриена Д4. Эти результаты указывают на низкую бронхоконстрикторную активность лейкотриена Д5 в сравнении с лейкотриеном Д4, что согласуется с представлениями о целесообразности переключения метаболизма лейкотриенов у больных бронхиальной астмой в сторону образования лейкотриенов 5 серии. Исследование показателей перекисного окисления липидов, антиоксидантной активности и содержания витаминов-антиоксидантов в крови у детей с бронхиальной астмой Изучение активности перекисного окисления липидов (по уровню малонового диальдегида) и антиоксидантной активности крови у детей с бронхиальной астмой выявило достоверное снижение уровня малонового диальдегида в крови при всех формах бронхиальной астмы (табл.1). Можно полагать, что это снижение связано с показанным нами уменьшением уровня в крови детей с бронхиальной астмой одного из основных субстратов перекисного окисления липидов - АК, а также, возможно, с действием лекарственных препаратов. Полученные данные о снижении уровня малонового диальдегида в крови указывают на существенное изменение 17 Табл.1. Уровень малонового диальдегида и показателей антиоксидантного статуса в крови детей с бронхиальной астмой (БА) и здоровых детей, М±SD. Показатель Здоровые Легкая БА (n=19) (n=14) 1,13±0,28 0,55±0,54* Средне-тяжелая Тяжелая БА БА (n=17) (n=36) 0,47±0,63* 0,47±0,6* малоновый диальдегид, нмоль/мл Антиокси1,68±0,57 1,05±0,23** 2,94± 1,9** 1,9±0,5 дантная активность, усл.ед. трансферрин, 200-400 347,74±74,16 324±136,9 301,56±93,5*** мг% ***** церулоплаз40-60 57,73±14,19 44,33±12,24**** 45,26±12,68*** мин, мг% ***** Достоверность отличий: * - отличия достоверны в сравнении с группой здоровых детей для легкой бронхиальной астмы (р=0,005), тяжелой бронхиальной астмы (p=0,0001), средне-тяжелой бронхиальной астмы (р=0,002); ** - отличия достоверны в сравнении со здоровыми детьми для среднетяжелой бронхиальной астмы (p=0,02), легкой бронхиальной астмы (р=0,0006); *** - отличия достоверны в сравнении с детьми с легкой бронхиальной астмой (по трансферрину - p=0,029, по церулоплазмину - р=0,01); **** - отличия достоверны в сравнении с легкой бронхиальной астмой (по церулоплазмину - p=0,02); ***** - по [Putnam FW. The plasma proteins. Academic Press, New York, 1975]. интенсивности перекисного окисления липидов, которое может иметь неблагоприятное значение для здоровья детей, учитывая его участие в таких ключевых процессах как иммунный ответ, клеточная пролиферация и дифференцировка, апоптоз. В связи с этим включение в комплексную терапию бронхиальной астмы антиоксидантов может привести не к улучшению, а к ухудшению состояния детей, и патогенетически более оправданным подходом является не назначение антиоксидатнов, а коррекция жирнокислотного состава рациона. 18 Данный вывод дополнительно подтверждают результаты изучения антиоксидантной активности, указывающей на ее повышение у детей, получавших кромогликаты (при средне-тяжелой бронхиальной астме) и ингаляционные кортикостероиды (при тяжелой бронхиальной астме), а также данные о незначительном изменении у больных бронхиальной астмой по сравнению со здоровыми важнейших компонентов антиоксидантной системы – трансферрина и церулоплазмина (табл.1). В пользу указанного вывода говорят полученные нами данные об адекватной обеспеченности детей с бронхиальной астмой витаминами А, С и Е (n=41). Однако, несмотря на то, что средний уровень витамина Е находился на нижней границе нормы (0,86±0,25 мг/дл), следует отметить, что у 46% детей с бронхиальной астмой отмечалось снижение уровня витамина Е по сравнению с нормой. Кроме этого, существовала положительная корреляционная связь между содержанием в крови витамина Е и уровнем малонового диальдегида (r = 0,32, p = 0,04, n = 41). *** Таким образом, проведенные исследования выявили глубокие нарушения жирнокислотного состава пищевого рациона, крови и мембран лейкоцитов и показателей двух основных путей метаболизма полиненасыщенных жирных кислот, носящие, однако, неоднозначный характер в зависимости от тяжести бронхиальной астмы и проводимой терапии. Полученные данные способствуют пониманию метаболических нарушений, возникающих при бронхиальной астме и лежащих в основе патогенеза заболевания, и, тем самым, разработке новых диагностических и прогностических тестов и подходов к лечению бронхиальной астмы. Результаты исследования указывают, в частности, на целесообразность обогащения рациона детей с бронхиальной астмой ω-3 ПНЖК. 19 Оценка влияния дополнительного включения в рацион детей с бронхиальной астмой льняного масла, как источника ω-3 полиненасыщенных жирных кислот У 16 из 128 обследованных детей с бронхиальной астмой в качестве дополнения к базисной терапии использовали назначение льняного масла как источника ω-3 ПНЖК, а именно α-линоленовой кислоты. Из 16 обследованных детей 2 - получали кромогликаты, 6 – ингаляционные кортикостероиды и 8 детей не получали базисной терапии. Льняное масло назначали детям по 5 мл 2 раза в день в течение 6 недель. Количество α-линоленовой кислоты составило при этом 3,9 г/сут. Установлено, что переносимость льняного масла у большинства детей с бронхиальной астмой была удовлетворительной. Существенных изменений в клиническом состоянии больных до и после курсового назначения льняного масла не было. Сравнительная оценка показателей функции внешнего дыхания у больных, получавших ингаляционные кортикостероиды + льняное масло, и больных группы сравнения, получавших только ингаляционные кортикостероиды, показала, что средние значения ОФВ1 у детей обеих обследованных групп соответствовали норме (78,05±21,1% и 104,18±12% соответственно). Однако, в группе детей, получавших (ингаляционные кортикостероиды + льняное масло), наблюдалась выраженная тенденция к увеличению ОФВ1 (95,7±22,78%; +18,5%) в сравнении с детьми группы сравнения, получавшими только ингаляционные кортикостероиды (99,73±18,3; -4,46%). Дополнительное включение в рацион детей с бронхиальной астмой льняного масла вело к изменению жирнокислотного состава плазмы крови в сторону его приближения к таковому у здоровых детей. В частности, отмечен парадоксальный факт не повышения, а, напротив, снижения уровня ω-3 ПНЖК (р=0,049) и, в том числе ЭПК (р=0,049), существенно повышенных в плазме крови детей с бронхиальной астмой. Нормализацию содержания ЭПК в крови можно рассматривать как положительный эффект льняного масла, 20 обусловленный общей тенденцией к нормализации жирнокислотного состава плазмы крови. Прием льняного масла приводил также к снижению содержания лейкотриенов В4 и С4 в крови, сопряженному с увеличением уровня менее активных лейкотриенов – Д4 и Е4. Одновременно увеличивалось содержание лейкотриенов 5 серии и уменьшалось соотношение ЛТВ4:ЛТВ5. Была также выявлена тенденция к нормализации содержания в крови малонового диальдегида и антиоксидантной активности. Включение в рацион питания детей с бронхиальной астмой льняного масла способствовало, следовательно, улучшению показателей функции внешнего дыхания, нормализации жирнокислотного состава плазмы крови и оказывало благоприятное влияние на соотношение лейкотриенов 4 и 5 серии, что служит основанием для рекомендации о целесообразности его включения в пищевые рационы детей, страдающих бронхиальной астмой, в качестве источника ω-3 ПНЖК. *** Таким образом, проведенные исследования, направленные на патогенетическое обоснование новых подходов к диетотерапии бронхиальной астмы, позволяют указать на целесообразность включения в комплексную терапию бронхиальной астмы следующих способов алиментарной коррекции: - выявление и элиминацию причинно-значимых пищевых аллергенов с учетом данных о перекрестных реакциях между пищевыми, пыльцевыми и бытовыми антигенами; - обогащение пищевого рациона детей с бронхиальной астмой льняным маслом и другими источниками ω-3 ПНЖК c учетом полученных данных о преобладании у данного контингента больных образования метаболитов ω-6 ПНЖК над ω-3; - дотацию антиоксидантов целесообразно осуществлять только в составе натуральных растительных масел, а не в виде дополнительных препаратов с учетом полученных данных о снижении интенсивности перекисного окисления липидов при бронхиальной астме у детей. 21 ВЫВОДЫ 1 Пищевые рационы детей с бронхиальной астмой характеризуются дефицитом -3 полиненасыщенных жирных кислот на фоне разбалансированности жирнокислотного состава плазмы крови и мембран лейкоцитов за счет повышения эйкозапентаеновой кислоты и снижения содержания арахидоновой кислоты. 2 Изменение жирнокислотного состава крови при бронхиальной астме сочетается с изменениями в образовании метаболитов -6 и -3 полиненасыщенных жирных кислот – лейкотриенов 4 и 5 серии (соответственно) и интенсивности перекисного окисления липидов. 3 Бронхиальная астма характеризуется повышением образования всех классов лейкотриенов, в особенности, сульфидопептидных лейкотриенов. У детей с легкой бронхиальной астмой, не получавших лекарственной терапии, увеличено содержание лейкотриена С4. У детей со среднетяжелой и тяжелой бронхиальной астмой, получавших терапию соответственно кромогликатами и ингаляционными кортикостероидами, выявлено снижение уровня лейкотриена С4 и повышение - Е4. 4 При бронхиальной астме в отличие от здоровых детей преобладает образование провоспалительных лейкотриенов 4 серии по сравнению с противовоспалительными лейкотриенами 5 серии, а терапия кромогликатами и ингаляционными кортикостероидами не изменяет этого соотношения. 5 У всех детей с бронхиальной астмой снижается уровень малонового диальдегида и у 46 % больных – витамина Е в крови на фоне увеличения антиоксидантной активности. Установлена прямая корреляционная связь между содержанием в крови витамина Е и уровнем малонового диальдегида (r =0,32, p= 0,04, n=41). 6 Обогащение рациона питания детей с бронхиальной астмой льняным маслом способствует улучшению показателей функции внешнего 22 дыхания, нормализации жирнокислотного состава плазмы крови и уровня малонового диальдегида, лейкотриенов 4 снижению серии на фоне уровня провоспалительных повышения образования противовоспалительных лейкотриенов 5 серии. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1 Детям в возрасте 7-13 лет с бронхиальной астмой рекомендуется в качестве компонента лечебного питания дополнительное включение в рацион льняного масла (по 5 мл 2 раза в день в течение 2-3 месяцев и более). 2 Дети с бронхиальной астмой не нуждаются в специальном назначении антиоксидантов. Для коррекции антиоксидантного статуса детям с бронхиальной астмой достаточно использования растительных масел – источников полиненасыщенных жирных кислот, содержащих также в своем составе витамин Е. 3 В качестве дополнительного критерия тяжести течения бронхиальной астмы и эффективности проводимой противоаллергической терапии у детей может быть использовано определение содержания лейкотриенов в лейкоцитах периферической крови. СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1 Комарова О.Н., Тоболева М.А., Каменева Г.В. Изучение фактического питания детей, страдающих бронхиальной астмой (БА). - Материалы VII конгресса педиатров России «Детская гастроэнтерология: настоящее и будущее». - М. - 2002. - С.136. 2 Шилина Н.М., Комарова О.Н., Крупская Е.В., Джумачук О.В., Бекетова Н.А., Мизерницкий Ю.Л., Конь И.Я. Показатели перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантного статуса у детей с бронхиальной 23 астмой. - Материалы научно-практической конференции «Фармакотерапия аллергических болезней у детей». - М. – 2002. - С.20. 3 Комарова О.Н., Бекетова Н.А., Переверзева О.Г., Кулакова С.Н., Сорокина Е.В., Мизерницкий Ю.Л., Сорвачева Т.Н. Изучение обеспеченности витаминами А, Е, С и полиненасыщенными жирными кислотами детей, страдающих бронхиальной астмой. - Материалы научно-практической конфе-ренции «Фармакотерапия аллергических болезней у детей». - М. - 2002. - С.26. 4 Комарова О.Н. Современные подходы к диетотерапии больных бронхиальной астмой. – «Пульмонология детского возраста: проблемы и решения». - М. - 2005. - Вып.5. - С.197-200. 5 Шилина Н.М., Комарова О.Н., Кулакова С.Н., Мизерницкий Ю.Л., Конь И.Я. Феномен снижения содержания МДА в сыворотке крови больных бронхиальной астмой: участие в патогенезе? - Материалы X конгресса педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии». – М.– 2006. –С. 664-665. 6 Конь И.Я., Шилина Н.М., Комарова О.Н. Значение длинноцепочечных жирных кислот в питании детей первого года жизни. - Материалы научно-практической конференции «Влияние питания на развитие и становление иммунной системы у детей грудного возраста». – Краснодар. – 2006. - С.15-17. 7 Н.М.Шилина, С.Н.Кулакова, Ф.А.Медведев, О.Н.Комарова, С.Б.Вольфсон. Полиненасыщенные жирные кислоты в питании детей. Современные данные. – Материалы IV Межрегиональной научнопрактической конференции «Питание здорового и больного ребенка».- СП.-2006. - С.225-226. 8 Комарова О.Н., Конь И.Я. ω-3 ПНЖК и их метаболиты в патогенезе, профилактике и лечении бронхиальной астмы: современные данные. Вопросы детской диетологии. – 2006. - №3. – т.4. - С.23-34. 24 9 Комарова О.Н., Шилина Н.М., Погомий Н.Н., Окунева Т.С., Мизерницкий Ю.Л. , Конь И.Я. Изучение лейкотриенов 4 и 5 серии в патогенезе бронхиальной астмы у детей. - «Педиатрия». – 2006. - №5. - С. 35-42. 10 Комарова О.Н., Шилина Н.М., Погомий Н.Н., Окунева Т.С., Мизерницкий Ю.Л. , Конь И.Я. Лейкотриены 4 и 5 серии в лейкоцитах периферической крови у здоровых детей и больных бронхиальной астмой. - Материалы V Российского конгресса «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии». – М. – 2006. - С.278. 11 Комарова О.Н., Шилина Н.М., Погомий Н.Н., Окунева Т.С. Уровни лейкотриенов 4 и 5 серии в лейкоцитах периферической крови у детей, больных бронхиальной астмой.-Материалы XVI национального конгресса по болезням органов дыхания. - С-П. - 2006. - С.40. 12 Комарова О.Н. Оценка высвобождения лейкотриенов 4 и 5 серии из лейкоцитов у здоровых детей и больных бронхиальной астмой. Материалы I Всероссийского съезда диетологов и нутрициологов «Диетология: проблемы и горизонты». – М. – 2006. - С.47 13 Комарова О.Н., Шилина Н.М., Погомий Н.Н., Окунева Т.С., Мизерницкий Ю.Л., Конь И.Я. Лейкотриены 4 и 5 серии в лейкоцитах периферической крови у здоровых детей и больных бронхиальной астмой. - Материалы I Всероссийского съезда диетологов и нутрициологов «Диетология: проблемы и горизонты». – М. – 2006. - С.4748. 14 Комарова О.Н., Шилина Н.М., Погомий Н.Н., Окунева Т.С., Мизерницкий Ю.Л., Конь И.Я. Уровни лейкотриенов 4 и 5 серии в лейкоцитах периферической крови у детей, больных бронхиальной астмой различной тяжести. – «Пульмонология детского возраста: проблемы и решения». - М. – 2006. - Вып.6. - С.149-154. 25 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ АК арахидоновая кислота БА бронхиальная астма ДГЛК дигомо- γ-линоленовая кислота ДГК докозагексаеновая кислота ДПК докозапентаеновая кислота ЛТ лейкотриены ПНЖК полиненасыщенные жирные кислоты ЭПК эйкозапентаеновая кислота ОФВ1 объем форсированного выдоха за 1 секунду IgE иммуноглобулин Е 26
