Клиническое значение оксида азота и белков теплового шока при заболеваниях верхних отделов пищеварительного тракта у детей

Актуальность проблемы:

Патология органов пищеварения занимает одно из ведущих мест в структуре общей детской заболеваемости. Среди хронических заболеваний органов пищеварения у детей большое внимание привлекают эрозивно-язвенные и дизаритмические поражения желудочно-кишечного тракта, что определяется ростом частоты эрозивных форм гастродуоденита, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, рефлюкс-эзофагитов, гастроэзофагеальной рефлюксной болезни с возрастающей тенденцией к «омоложению» вышеперечисленной патологии. [ Баиров В. Г., Приворотский В. Ф. и соавт., 2000 г.- Суриков В. А., 2000 г.- Ивашкин В. Т., Трухманов A.C., 2001 г.- Баранов A.A., 2002 г.- Drossman D.A., 2002].

В последние годы заметно возрос интерес к проблеме патофизиологической роли оксида азота (NO) при целом ряде патологических состояний [Brune В., von Kneten А., 1998; Северина И. С. 1999 г.- Ивашкин В. Т., Драпкина О. М., 2000 г.]. Благодаря использованию методов молекулярной биологии многочисленные исследования последних 8−10 лет с убедительностью показали уникальные свойства оксида азота в реализации большинства важнейших клеточных процессов человеческого организма в ответ на воздействие стрессорных факторов [Волин М.С., Дэвидсон К. А. и соавт., 1998 г.- Goren A.K.F., Majer В., 1998; Ивашкин В. Т., Малышев И. Ю. и соавт., 2000 г.- Драпкина О. М., Манукина Е. Б., 2000 г.].

Оксид азота по механизму действия является вторичным клеточным мессенджером в различных тканях организма, опосредуя такие фундаментальные функции, как межклеточная коммуникация, клеточное дыхание и оксигенация тканей, нейротрансмиссия, вазодилатация, иммунологическая защита, синтез ферментов, физиологическая стимуляция. Доказано участие оксида азота в патогенезе ряда заболеваний: гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, атеросклероз, острая и хроническая сердечная недостаточность любой природы, идиопатические кардиомиопатии, сахарный диабет, легочная гипертензия, тромбозы, заболевания пищеварительного тракта (гастриты, язвенная болезнь, дискинезии желчевыводящих путей, холециститы, гепатиты, колиты, моторные диспепсии), заболевания почек и урогенитального тракта, заболевания центральной нервной системы: церебральные геморрагии, судорожный синдром, болезнь Гиршпрунга [Марков Х.М., 1997 г.- Голиков П. П., 1999 г.].

Сравнительно недавно показано значение оксида азота в лечении ряда акушерских и гинекологических заболеваний и в неотложной неонатологии [Малышев И.Ю., 1999 г.- Давыдов А. И., Стрижаков А. Н. и соавторы, 2002 г.- Материалы Российского Пленума по практической эндохирургии, 2002 г.]. На сегодня наиболее полно и обстоятельно изучена роль оксида азота в регуляции ряда патофизиологических процессов в центральной нервной системе [Марков Х.М. и соавторы, 1997 г.- Зефиров A.A., 1999 г.].

Установлено также, что в качестве нейромедиатора NANC-нейронов, иннервирующих ряд отделов желудочно-кишечного тракта, оксид азота вызывает расслабление привратника, продольных гладкомышечных волокон двенадцатиперстной кишки, участвует в механизмах перистальтических движений тонкой и толстой кишок (в фазе дилатации). Подавление NO-синтетазы (iNOS) специфическими ингибиторами блокирует выделение оксида азота NANC-нейронами и индуцирует фазу сокращения в перистальтике желудочно-кишечного тракта [Голиков Л.П., 1999 г.- Трухманов A.C., Ивашкин И. Т., 2000 г.].

Цитопротективные свойства белков теплового шока во многом определяются их шаперонными («сопроводительными») свойствами, то есть способностью усиливать удаление поврежденных стрессорными факторами клеточных белков как непосредственно острый период патологического процесса, так и в постстрессовую фазу патологического процесса. Особый интерес представляют индуцибельные белки теплового шока, в частности, обнаруживаемые в лимфоцитах, накопление которых происходит при ишемии тканей, септических состояниях [Schlestronger, 1990; Fan et al., 2005], антигенпродуцирующих клетках [Neshihana et al., 2008]. Белки теплового шока оказывают антиапоптотическое влияние [Nona, 1998]. Необходимо отметить взаимодействие систем оксида азота с такими компонентами эндогенной зашиты, как белки теплового шока, с потенцирующим и ингибирующим клеточным эффектом [Benjamin I.J., McMillan R., 1998; Ивашкин В. Т., Драпкина О. М., 2001 г.].

Отмечая несомненные достижения в изучении роли оксида азота в патологии взрослых, следует подчеркнуть недостаточность исследований в этом направлении в педиатрии. В наибольшей мере это касается заболеваний органов пищеварения у детей, в частности, моторных нарушений эзофагогастродуоденальной зоны. Принимая во внимание универсальность стресс-индуцибельных систем, трудно исключить их значимость при патологии верхних отделов желудочно-кишечного тракта. В доступной литературе не было встречено работ, посвященных проблеме патофизиологической роли оксида азота и стресс-белков при заболеваниях верхних отделов пищеварительного тракта у детей, что в дальнейшем и определило цель работы и поставленные задачи ее реализации. Цель работы:

Изучить диагностическую значимость методов определения метаболитов оксида азота и белков теплового шока у детей различных с заболеваниями верхних отделов желудочно-кишечного тракта. Задачи исследования:

2. Определить уровень содержания метаболитов оксида азота и стресс-белков у детей с рефлюкс-эзофагитами, гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью, хроническом эрозивном гастродуодените, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки в зависимости от внутринозологических особенностей.

2. Исследовать влияние степени активности патологического процесса, продолжительности заболевания и обсемененности пилорическим хеликобактером на изучаемые показатели процесса.

3. Провести сопоставительный анализ метаболитов оксида азота и показателей белков теплового шока при заболеваниях верхних отделов пищеварительного тракта у детей.

Научная новизна:

Впервые на основании комплексного исследования установлены закономерности реакции стресс-индуцибельных систем, связанные с клиническими особенностями и активностью патологического процесса у детей с заболеваниями верхних отделов желудочно-кишечного тракта.

Эрозивные варианты гастроэзофагеальной рефлюксной болезни, язвенная болезнь желудка и множественные дефекты слизистой оболочки при язвенной болезни двенадцатиперстной кишки характеризуются снижением значений оксида азота.

Отличительной особенностью белков теплового шока семейства ЖР 70 является нарастание их продукции в прогретых лимфоцитах у детей с язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки.

Впервые в детской гастроэнтерологии установлены дискордантные взаимоотношения содержания метаболитов оксида азота в сыворотке крови и реакции белков теплового шока, свидетельствующие о наличии саморегулирующих систем при стресс-индуцированных процессах.

Практическая значимость:

Результаты исследования позволяют рекомендовать применение методик определения уровня содержания метаболитов оксида азота в сыворотке крови и реакции стресс-белков в подвергнутых тепловому шоку лимфоцитах для дифференциальной диагностики вариантов патологии верхних отделов пищеварительного тракта у детей: эрозивной и неэрозивной форм эзофагита, кислотных и щелочных забросов в пищевод при гастроэзофагеальной рефлюксной болезни, эрозивно-язвенных поражений желудка и двенадцатиперстной кишки.

Полученные данные свидетельствуют о целесообразности с диагностических позиций первоочередного определения реакции белков теплового шока семейства HSP 70, так как в случае отрицательного результата вероятность отклонения от нормы содержания метаболитов оксида азота крайне низка.

С практической точки зрения показатели реакции стресс-индуцибельных систем могут быть использованы в качестве дополнительных критериев оценки степени активности патологического процесса. При этом метаболиты оксида азота следует отнести к более лабильным показателям.

Преимуществом ингибиторов протонной помпы является стимулирование нормализации уровня содержания метаболитов оксида азота в сыворотке крови в качестве дополняющего клиническую динамику лабораторного показателя ремиссии изучаемых заболеваний. Апробация и внедрение результатов работы в практику: Определение содержания метаболитов оксида азота в сыворотке крови и реакции белков теплового шока в лимфоцитах в качестве дифференциально-диагностических методов внедрения в практику работы гастроэнтерологического отделения Детской городской клинической больницы святого Владимира.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на 11 и 12 Международных Славяно-Балтийском форумах «Санкт-Петербург-гастро-2009 и 2010».

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 2 статьи в научных изданиях, рецезируемых ВАК. Объем и структура диссертации:

Диссертационная работа изложена на 150 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания объема и методов исследования, двух глав о результатах собственных исследований, обсуждения результатов исследования, выводов, практических рекомендаций.

ВЫВОДЫ.

1. Заболевания пищеварительного тракта у детей отличаются стадийной реакцией стресс-индуцибельных систем, зависящей от клинических характеристик патологического процесса.

2. Наибольшие изменения отличаются у детей с язвенной болезнью желудка, у которых выявлены низкие показатели оксида азота сыворотки крови и высокий уровень продукции белков теплового шока — 70 в лимфоцитах, подвергнутых тепловой обработке.

3. Отличительными особенностями язвенной болезни двенадцатиперстной кишки являются сниженные значения оксида азота в совокупности с выраженным синтезом стресс-белков у пациентов с множественными дефектами слизистой оболочки и повышение продукции метаболитов оксида азота при отсутствии реакции белков теплового шока в случае единичных язв.

4. При гастроэзофагеальной рефлюксной болезни характер реакции стресс-индуцибельных систем зависит от наличия эрозий пищевода и кислотно-основных характеристик и касается только продукции оксида азота при единичном случае синтеза белков теплового шока. Неэрозивные варианты отличаются значительно более высокими значениями оксида азота как по сравнению с нормой, так и эрозивным эзофагитом, а билиарный рефлюкс характеризуется низким содержанием данного метаболита.

5. Для детей с хроническим эрозивным гастродуоденитом не характерны изменения показателей оксида азота и реакция белков теплового шока.

6. Реакция индуцибельных систем показывает зависимость от хеликобактерпозитивности в основном на уровне белков теплового шока, пятикратно повышая вероятность их продукции. При идентификации Н. pylori отмечено явное повышение синтеза метаболитов оксида азота только у детей с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью, а при множественных дефектах слизистой оболочки в случае язвенной болезни двенадцатиперстной кишки указанные метаболиты достоверно низки.

7. По мере увеличения срока давности патологии верхних отделов пищеварительной системы у детей продукция белков теплового шока -70 закономерно снижается, особенно при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Содержание оксида азота в меньшей степени зависит от длительности патологического процесса, значимо нарастая лишь при гастроэзофагеальной рефлюксной болезни.

8. При наступлении ремиссии гастроэнтерологической патологии происходит закономерная постепенная нормализация изучаемых показателей — модуляция содержания метаболитов оксида азота, а также прекращение либо снижение синтеза белков теплового шока, стимулированное прогреванием лимфоцитов.

9. Разнонаправленный характер показателей значений оксида азота и белков теплового шока свидетельствует о наличии саморегулирующих систем в процессе адаптации к стрессорным воздействиям этиопатогенетических факторов.