Автореферат и диссертация по медицине (14.00.09) на тему:Клинико-прогностическая оценка структурно-функционального состояния мембран эритроцитов у детей, страдающих атопическими заболеваниями

Од

На правах рукописи

Терещенко Сергей Юрьевич

КЛИЩ1КО-ПРОГНОСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СТРУКТУРНО-

ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИ ТОВ У ДЕТЕЙ, СТРАДАЮЩИХ АТОПИЧЕСКИМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ

14.00.09 - педиатрия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Красноярск -1996

Работа выполнена в Институте медицинских проблем СеЕера СО РАМН, г. Красноярск

Научные руководители: доктор медицинских наук.

профессор Е.И. Прахин; доктор медицинских наук., профессор В.И. Прохоренков

Официальные оппоненты: член-коррепондент РАМН, профессор

С. М. Гавалов;

кандидат медицинских наук, доцент А. Ф. Швецкая

Ведущая организация: Научно-исследовательский институт педиатрии Российской Академии Медицинских Наук. г. Москва.

Защита состоится " " ^/¿¿¿-^ 1996 года

в часов на заседании диссертационного сонета К

084.47.01 при Красноярской государственной медицинской академии ( 660022. г. Красноярск, ул. Партизана Ке/езня-ка. 1 ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан " 1996 года

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук, доцент

З.Н. Гончарук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Актуальность изучения аллергических заболеваний'определяется повсеместно выявляемым ростом заболеваемости ими как среди детского, так и взрослого населения, недостаточной изученностью патогенетических механизмов, ограниченными возможностями первичной профилактики и терапии ( Балаболкин И. И., 1992; Burney Р. G. et al., 1S90; Bergmann R., 1994 ).

В структуре аллергических заболеваний у детей ведущее место занимают атопическая бронхиальная астма ( АБА ) и атонический дерматит ( АД ).

Хорошо известен клинический факт частого сочетания АЛ и АБА. однако до настоящего времени не предложено убедительных прогностических критериев формирования той или иной клинической формы ( изолированных АД, АБА либо их сочетания ) из состояния латентной сенсибилизации. Многими авторами указывается, что для клинической манифестации как АБА, так я АД наряду с гиперпродукцией специфического IgE необходимо наличие особенностей реагирования зффекторных систем, способствующих хрони-зации аллергического воспалительного процесса ( Чебуркик A.B. и др., 1991; Тсропова Н.П., Синявская 0. А., 1SS3; Куммер Ф., 1935; Sears M.R., 1991; Mutius Е., 1996 ).

В качестве одного из возможных неиммунных факторов патогенеза атонических заболеваний предложена гипотеза о генетически обусловленной патологии мембрано-рецепторного комплекса . при зтих болезнях ( Вельтищев КЗ.Е. и др., 1983; Святкина О.Б. и др., 1989; Лжунелов А.Б. и др., 1991; ; Жихарев С.С. и др._, 1991; ). Основанием для указанной гипотезы является определяющая роль плазматической мембраны в реализации иммунного ответа. , в регуляции состояния рецепторного аппарата и, наконец, в функциональной активности зффекторных клеток. По млению некоторых исследователей особенности структурно-функционального состояния мембран могут определяться как один из первичных биологических дефектов, ведущих к клинической манифестации атонической аномалии конституции в виде атонических заболеваний -АБА и АД ( Федосеев Г.Б. и др., 1964, 1996 ).

Указанная гипотеза еще далека 'от своего окончательного

подтверждения. Так, например, в оценке состояния мембран у детей, страдающих АД и АБА, Обусловлено это недостаточной изученностью физико-химических свойств клеточных мембрвн, интег-ргтизно определяющие функционирование рецепторного аппарата. В частности, в оценке состояния клеточных мембран при зтопии практически не использован высокойнформативный метод флюоресцентного зондирования, лишь единичные исследования посвящены изучению состояния классической модели плазматически! мембраны - эритроцитарной. Не выясненными остаются особенности структурно-функционального состояния плазматических мембран при различных нозологических формах атопических заболеваний. Совершенно недостаточно изучен вопрос о соотношении наследуемых и приобретенных мембранных нарушений, выявляемых у детей с атопическими заболеваниями, хотя очевидно, что вычленение генетически обусловленных дефектов в структуре мембраны могло бы открыть нозые перспективы в первичной и вторичной профилактике. прогнозирования течения и терапии этих болезней.

Цель исследования: выявить взаимосвязь клинико-анамкести-ческих особенностей и структурно-функционального состояния плазматических мембран на модели мембраны эритроцита у детей с различными клиническими проявлениями атопии.

Задачи исследования:

1. Провести комплексный анализ клинико-анамнестических данных при изолированных АБА, АД и при их сочетании с учетом нозологической формы, тяжести заболевания, степени сенсибилизации ( на основании анализа результатов кожных скарификашон-ных проб, определения общего и специфического ^Е ).

2. Выязить особенности структурно-функционального состояния мембран эритроцитов у детей с различными клиническими проявлении атопии с вычленением изменений характерных как для атопического состояния, в целом, так и для отдельных нозологических форм, в частности.

3. Провести сопоставление структурно-функционального состояния плазматических мембран у детей, страдающих атопическими заболеваниями и их родителей.

4. Исследовать чувствительность мембран эритроцитов к адреналину и преднизолону у детей с АБА и АД, а также их родителей с установлением корреляционных отношений с особенностями

структурного состояния мембраны.

5. Изучить возможность прогнозирования течения атонического заэолезания в зависимости от данных флюоресцентного зен-дирозания мембраны.

Научная новизна: На модели мембраны эритроцита с помощью высокоинформативного метода флюоресцентного зондирования впервые установлены изменения плазматической мембраны. специфичные как для атопического состояния в целом, так и для отдельных нозологических форм атопических заболеваний у детей.

Показано, что наличие атопического заболевания сопряжено с выраженными нарушениями липидного матрикса мембраны, отражающимися на параметрах флюоресценции липидотропных зондов - пи-река и диметиламинохалкона (ДМХ). Вторично измененные параметры белковой флюоресценции ( в виде снижения погруженности белков в липидный бислой, определенные по индуктивно-резонансному переходу в системе'триптофанилы-пирен и собственной тригтофа-новой флюоресценции ) несомненно влияют на функциональную активность циторецепторов и направленность межклеточной кооперации. Установлено, что структура плазматической мембраны имеет характерные особенности у детей, страдающих бронхиальной астмой, в виде повышенной текучести в поверхностных и глубоких слоях.

Впервые проведено сопоставление данных о структуре мембраны у больных детей и их ближайших родственников ( родителей ) и на основании этого показана возможность наследуемого характера мембранных нарушений у детей с различными клиническими проявлениями атопии.-

Поактическая значимость.

Предложено использование исследования особенностей структурно-функционального состояния плазматических мембран ( на модели мембраны эритроцита ), как одного из неиммунных факторов патогенеза атонических заболеваний, для оценки риска формирования клинически выраженного заболевания при наличии генетической предрасположенности и возможности формирования бронхиальной астмы у детей с наличием изолированных кожных проявлений аллергии. При этом, из группы параметров флюоресцентного зондирования мембраны выявлены наиболее информативные показатели, свидетельствующие о первичных биологических дефектах на

клеточном уровне, характерных для указанных состояний. .

У детей с наличием наследственной отягощенности по аллергическим заболеваниям в пользу высокого риска формирования как АД. так и АБА свидетельствовуют низкие показатели флюоресценции ДМХ в длинноволновой части спектра и повышение отношения флюоресценция АНС/флюоресценция триптофанилов. У детей с клиникой АД о .высоком риске формирования АБА будет свидетельствовать повышение текучести мемраны эритроцита в глубоких и поверхностных слоях липидного"бислоя.

Прогностически неблагоприятные особенности структуры плазматической мембраны позволяют сформировать группы детей для активного динамического наблюдения и проведния комплекса превентивных мероприятий для предупреждения клинической манифестации атопических заболеваний.

Внедрение результатов в практику. Результаты проведенных исследований используются в лечебной работе клиники Института медицинских проблем Севера СО РАМН ( главный врач - к.м.н. 3. В. Каспаров ).

Апробация работы. Материалы исследования были представлены на итогозой научной конференции Института медицинских проблем Севера СО РАМН ( Красноярск, 1996 ); 7 Всероссийском симпозиуме " Коррекция гомеостаза " ( Красноярск. 1996 ); 6 Национальном конгрессе по болезням органов дыхания ( Новосибирск, 1996 ); 15 Всемирном Конгрессе по астмологии ( Монтпелье, Фракция, 1996 ); 9 Конгрессе по аллергологии Северных стран ( Хельсинки, Финляндия 1996 ); 1 Когрессе по пневмологии Словении ( Голник, Словения, 1996 ).

Апробация диссертации проведена на объединенном заседании сотрудников Института медицинских проблем Севера и кафедры педиатрии N1 Красноярской государственной медицинской академии.

Публикации. По основным научным результатам исследования было опубликовано 5 печатных работ, подана 1 заявка на изобретение. * .

Положения выносимые на защиту:

1. У детей, имеющих различные клинические проявления ато-пической аномалии конституции - АБА и АД, имеется общее патогенетическое звено в виде характерных особенностей структур-

но-фуккционального состояния плазматической мембраны, отражающиеся на показателях флюоресцентного зондирования эритрогитар-ных мембран.

2. Наряду с наличием общих для АБА и АД изменений состояния мембран эритроцитов, у детей, страдающих бронхиальной астмой имеются нозоспевдфические особенности мембранной структуры. являющиеся фактором, предрасполагающим к формированию рецидивирующей бронхообструкции.

3. В основе характерных для атопических заболеваний особенностей строения плазматических мембран лежат наследуемые факторы, подтверждением чего являются следующие установленные факты: однотипные изменения при различных нозологических формах атопии, сохранение выявленных изменений в период рекиссии болезни и однонаправленность в изменениях параметров структурно-функционального состояния мембран эритроцитов у родителей больных детей

Структура и объем работы. Диссертация содержит 169 страниц машинописного текста, 10 таблиц и 8 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований, заключения,"выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Библиография включает 243 источника, в том числе 189 отечественных и 51 зарубежных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Для решения поставленных з настоящей работе задач за период с 1994 года по '1996 год нами проведены клинические наблюдения и специальные биофизические исследования мембран эритроцитов у 98 детей в возрасте от 2 до 14 лет с различными вариантами атопических заболеваний ( изолированные АД. АБА и сочетание АД и АБА).

Обследовано 52 ( 53 % ) ребенка, страдающих изолированным АД, 19 ( 19 х ) детей страдающих изолированной АБА и 21 { 28 % ) детей, имеющих оба этих заболевания. В качестве контроля обследованы 35 детей не имевших в анамнезе аллергических заболеваний. Кроме того, исследованы отдельные параметры структурно-функционального состояния мембран эритроцитов у 88 родителей больных детей. В группе обследованных родителей было

65 ( 74 % ) женщин ( матерей ) и 23 ( 26 % ) мужчины ( отцов).

Диагноз АБА верифицирован в соответствии с рекомендациями, изложенными в Международном соглашении по диагностике и лечению бро'нхиалькой астмы { 1992 г. ) . В качестве основных* диагностических критериев использованы: анамнестические указания на повторные эпизоды бронхообструкции, клинические признаки нарушения бронхиальной проходимости ( диспноэ, .шумное дыхание, рассеянные сухие хрипы ), нарушение функции внешнего дыхания по обструктивному типу ( на основании данных спирографии и суточного мониторинга пикфлоуметрии ), наличие параклинических признаков атопии ( положительные кожные пробы с битовыми и эпидермальными аллергенами, повышенный уровень общего 1яЕ ).

У детей, страдающих АБА, легкая форма заболевания ( интер-миттирующее или легкое персистирующее течение ) диагностирована у 33 ( 72 % ), среднетяжелая у 13 ( 28 % ). Больных тяжелой АБА обследовано не было.

Среди обследованных детей , страдающих АБА ( включая повторные 'обследования) 52 % находились в ремиссии .заболевания, 48 % обследованы в период обострения. Средняя длительность обострения при АБА составила 13.7+3.6 суток,. ремиссии 125.1+23.1 суток.

Диагноз АД верифицирован на основании анамнеза, клинического осмотра и данных параклинических методов обследования ! кожных скарификациояных проб, определения общего плазмы крови ). Из клинико-анамнестических данных в соответствии с рекомендациями К. Н. Суворовой с соавт. ( 1989 г. ) в качестве оснозных были приняты: хроническое рецидивирующее течение заболевания с обязательным наличием зуда, типичная локализация и морфология высыпаний,- соответствующие возрастному периоду заболевания.

По площади поражения кожных покровов дети с АД распределились следующим образом - до 5% общей площади кожных покровов - 44 ребенка ( 56 % ), более 5% - 35 детей ( 44 % ).

Среди обследованных детей, имеющих АД ( включая повторные обследования) 44 % находились в ремиссии заболевания, 56 % обследованы в период обострения. Средняя длительность обострения при АД составила 99.9+13.1 суток, ремиссии - 107.2+20.3

суток.

Структурно-функциональное состояние клеточных мембран исследовано, с помощью чувствительного и информативного уетода флюоресцентного зондирования на основании рекомендаций Ю.А. Владимирова и Г.Е.Добрецова ( 1980 г.).

В качестве модели плазматической мембраны нами использована мембрана эритроцита. Мембраны выделялись по методу Доджа ( Dodge J.Т. et al., 1963 ) в собственной модификации.

В выделенных мембранах с помощью спектрофлюориметра " Hitachi " исследованы следующие параметры:

- флюоресценция восстановленных коферментов '( НАДН );

- флюоресценция триптофановых остатков ( триптофанилов ) мембранных белков; - флюоресценция липидотропного зонда - гш-рена;

- флюоресценция ."шидотропного зонда - диметиламинохалкона ( ДМХ );

- флюоресценция зонда анилинонафталин-8-сульфонат ( АНС ).

Показатели флюоресценции выражались в единицах флюсресц-

нции (ЕФ).

На основании анализа абсолютных показателей ( интенсивности флюоресценции различных флюоресцирующих структур ) рассчитывался ряд вторичных параметров, характеризующих отдельные физико-химические особенности структуры мембраны:

- индуктивно-резонансный переход в системе триптсфани-лы-пирен. свидетельствующий о степени погруженности мембранных белков в липидный бислой;

- микровязкость ( текучесть ) в глубоких слоях липидного бислоя ( отношение эксимеры/мономеры пирена );

- микровязкость ( текучесть ) в поверхностных слоях липидного бислоя ( по коэффициенту анизотропии зонда АНС );

- число мест связывания и константа связывания зонда АНС (по результатам титрования возрастающими концентрациями зонда);

- подвижность мембраносвязанной воды ( по отношение коротко- и длинноволоновой флюоресценции ДМХ );

Величины вторичных показателей выражались в относительных единицах (ОЕ).

Чувствительность мембран эритроцитов к адреналину и пред-

нкзолсну изучена с помощью оригинальных методик по изменению параметров флюоресценции триптофанилов и пирена после инкубации мембран с этими биорегуляторами.

Данные клинического обследования и биофизических методов исследования обработаны методами вариационной статистики на персональном компьютере с применением пакета прикладных программ ( " Paradox " Statgraf " ).

Результаты исследования и их обсуждение: Анализ клини-ко-анамнестических данных у детей с различными нозологическими формами атопических заболеваний показал^ что АД и АБА несомненно имеют некоторые общие звенья патогенеза, несмотря на значительные различия в клинической картине. Подтверждением сказанного могут служить следующие факты: частое сочетание этих заболеваний, единые механизмы наследования и общие провоцирующие факторы ( триггеры ). В качестве основного связующего звена при этих заболеваниях рассматривается атопическая аномалия конституции, в основе которой лежит избыточный синтез IgE на широко распространенные аллергены с избыточной либерацией БАВ. В то же время, имеются и индивидуальные для каждого заболевания особенности функционирования органов-мишеней: ксжи и легких, которые наследуются независимо от атопической компоненты. Соотношение наследуемых и внешнесредовых факторов различно как для отдельных нозологических форм { изолированные АД, АБА и их сочетание ), так и для различных групп больных детей, отличающиеся друг от друга по тяжести заболевания. ( легкая и среднетяжелая АБА; локализованный и распространенный АД ).

В целом, патогенетически наиболее однородной следует признать группу' больных с сочетанием АД и АБА. Именно у таких детей вклад атопической компоненты в патогенез заболевания наиболее высок. Доказательством приведенного утверждения могут служить следующие установленные факты:

- достоверно чаще отрицательный семейный анамнез по заболеваниям с вероятным атоническим компонентом встречался у детей с изолированными АД и АБА ( в 28.1+5.1 % ), чем при их сочетании ( в 7.2+3.3 % ) -,р< 0.01.

- отсутствие кожных проявлений аллергии ( атопический

дерматит грудного ребенка ) на первом году низни достоверно чаще встречалось при изолированных АД и АБА, чем при их сочетании ( в 25.2+5.5 %, 37.4+8. 3- % и 4,3±2.6 5?. соответственно -р< 0.05 ). '

- у детей с полиорганной атопией и изолированной АБА достоверно чаще регистрировались такие аллергические реакции, как крапивница и отек Квинке, аллергические ринит и конъюктиеит приступообразного типа ( при изолированном АД в 11+3.1 % случаев; при изолированной АБА в 32+6.3 %: при сочетании АД и АБА в 48+8.1 % ).

- выраженные положительные кожные скарификационные пробы с бытовыми и эпидермальными аллергенами, также достоверно чаще обнаруживались у детей с полиорганной атопией и изолированной АБА.

Одним из основных маркеров атопин является повышенный уровень общего 1£Е плазмы крови. У обследованных нами детей средний уровень общего ]£Е составил 137,28+16,9 кЕ/л. При этом наименьший уровень зарегистрирован у детей, страдающих изолированным АД - 103,86+20,75 кЕ/л, а при изолированной АБА и сочетании АД и АБА концентрация общего ^Е была одинаковой ( 174,64+44.35 кЕ/л - АБА; 173,27+34,24 кЕ/л - полиорганная ато-пия, р<0.1 }.

Таким образом, сочетание АД с рецидивирующим бронхообс-труктивным синдромом является важнейшим клиническим маркером выраженности атопической аномалии конституции.

Сравнивая выраженность атопии в группах изолированных АД и АБА с помощью тех же критериев мы установили болышй ее вклад в патогенез заболевания при АБА, чем при АД. Доказательством могут служить'следующие факты: отрицательный семейный анамнез в 2 раза чаще встречается при изолированном, АД, чем при изолированной АБА ( в 33.3+7.3 % и 16.2+8.1 %, р> 0.05 ); при изолированной АБА достоверно чаще, чем при изолированном АД встречались указания на наличие классических ^Е-опосредо-ванных синдромов ( крапивница, отек Квинке, аллергические ринит и конъвктивит ) и положительных кожных скарификационных

проб; наконец, в группе больных с АБА был выше уровень общего Щ.

Обнаруженные при анализе клинико-анамнестических' данных

особенности формирования и течения атопических заболеваний у детей были взяты нами за основу при оценке вклада структурно-функционального состояния плазматических мембран в патогенез АД и АБА,-

При этом, в интерпретации полученных результатов мы исхо- ' дкли из гипотезы о наличии специфичных для атонической предрасположенности изменений плазматической мембраны, формирующих основу манифестации атопических заболеваний. Одновременно, мы попытались выявить особенности физико-химического состояния клеточной мембраны при различных нозологических формах атопии. В качестве модели для изучения предполагаемых изменений Еыбра-на мембрана эритроцита, как универсальная модель плазматической мембраны, отражающая состояние мембранных структур на уровне целостного организма.

Среди изученных параметров структурно-функционального состояния мембран эритроцитов можно выделить .несколько возможных направлений их изменений при атопических заболеваниях.

■ Первая группа выявленных особенностей характерна для атонического состояния в целом , подтверждением чего может служить наличие однонаправленных изменений этих показателей как при АД, так и при АБА, сохранение изменений в ремиссию заболевания. В первую очередь ( первично ), согласно данным литературы ( Вельтищев Ю. Е. и др., 1983; Святкина 0. Б. и др., 1989; Джукелов А.Б. и др., 1991 ) и нашим исследованиям, нарушения касаются липидной части мембран. Об этом свидетельствует: снижение интенсивности флюоресценции пирена, длинноволновсй области 'флюоресценции ДМХ, повышение микровязкости в глубоких областях мембраны. Указанные изменения могут свидетельствовать о нарушениях количественного и качественного состава липидного матрикса. Вторично изменяются параметры белковой флюоресценции, о чем свидетельствует снижение флюоресценции гидрофобной части мембранных белков ( триптофанилов } и снижение их погруженности в липидный бислой. Одновременно, изменяются параметры флюоресценции зонда АНС, свидетельствующие о нарушениях в области белок-липидного взаимодействия в мембране. Из отмененных показателей наиболее информативными для оценки степени выраженности атопическо'го состояния могут быть признаны флюоресценция ДМХ и АНС, в особенности отношение собственной флюо-

- и -

ресценции АНС к флюоресценции триптофанилов, так как эти параметры наибольшие изменения претерпевали при сочетании атопи-чэских заболеваний, что является клиническим маркером выраженности атопии (таб.1).

Вторая группа параметров на мембранном уровне отражает предрасположенность к определенной форме клинической манифестации атопической предрасположенности. Критериями отнесения показателей к этой группе являлось наличие нарушений только при определенной форме атонического заболевания ( только при АД или при АБА ) и увеличение их выраженности при повьшении тяжести болезни. Нами не найдены характерные для АД изменения в структуре мембраны эритроцитов,' что возможно связано с отсутствием четких клинических критериев тяжести этого заболевания. При АБА мы выявили повышение относительной доли липидной составляющей мембраны эритроцита ( относительно белковой } и тенденцию к повышению текучести липидов как в глубоких, так и в поверхностных областях липидного бислоя ( таб. 2 ).

Наконец, к третьей группе параметров, учитывая высокую чувствительность структуры мембраны к наличию воспаления в организме, мы условно отнесли возможные острофазовые изменения, отражающие общий воспалительный потенциал на организкенном уровне. В качестве критериев для этой группы показателей явились их изменения при обострений заболевания с нормализацией в ремиссию и наличие тенденции к подобным изменениям при повышении тяжести АБА и распространенности АД. К этой группе измне-ний мы отнесли следующие тенденции: снижение уровня НАДК при распространенных формах АД и при обострении кожного процесса; повышение микровязкости в глубоких слоях мембраны при распространенных дерматитах; повышение микровязкости в глубоких и поверхностных областях липидного бислоя при обострении АБА; уменьшение подвижности мембраносвязанной воды при повьшении тяжести АБА и распространенности АД; понижение отношения флюоресценция Ж/флюоресценция триптофанилов при обострении АБА. Поскольку последний из отмеченных показателей является чувствительным маркером атопии ( отнесен к первой группе показателей ), его острофазовые колебания могут влиять на точность выявления атонического состояния. То есть, наиболее информативным будет определение этого параметра в ремиссию заболевания.

Таблица 1

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИТОВ У ДЕТЕЙ, СТРАДАЮЩИХ РАЗЛИЧНЫМИ НОЗОЛОГИЧЕСКИМИ ФОРМАМИ АТОПИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИИ

АНАЛИЗИРУЕМЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ КОНТРОЛЬ НОЗОЛОГИЧЕСКИЕ ФОРМЫ АТОПИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИИ ПОКАЗАТЕЛЬ ДОСТОВЕРНОСТИ РАЗЛИЧИИ

АД АБА АД + АБА

Флюоресценция триптоФанилов мембранных белков { ЕФ ) 58.69+2.85 34.99+1.62 31 .11 + 2.37 32.09+2.51 р1<0.001 р2< 0.001 рЗ<0.001

Индуктивно-резонансный переход энергии в системе триптоФанилы-пирен ( ОЕ ) 0.504+0.014 0.356+0.011 0.372+0.018 0.339+0.016 р1<0.001 р2<0.001 р3<0.001

Флюоресценция ДМХ ( длинноволновая область ) ( ЕФ ) 17.900+0.941 13.947+0.801 13.182+1.351 11.243+1.075 р1<0.01 р2<0.01 Р3<0.001 Р5<0.05

Флюоресценция АНС ( ЕФ ) 38.06+2.16 28.24+1.71 26.52+2.91 31.70+3.50 РК0.001 р2< 0.01

Флюоресценция АНС по отношению к Флюоресценции триптоФанилов С ОЕ ) 0.638+0.030 0.820+0.044 0.874+0.081 1.001+0.086 ' р1<0.01 р2<0.01 Р3<0.001 Р5< 0.05

Примечание: р - величина статисти^есой достоверности различий показателей: р1 - у детей с АД и здоровых С контрольная группа ) ; р2 - у детей с АБА и здоровых; рЗ - у детей с сочетанием АД и

а£5а и п потэппкту • п4 — v пйтрй п атт и пдтрй о дра • тч^ — v дтт тл пофог* о д тт тк

Таблида 2

ОСОБЕННОСТИ СТРШУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ МЕМБРАН ЭРИТГОЦИТОВ У ДЕТЕЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СТЕПЕНЯХ ТЯ-■ ЖГСПМ ¿ТОПИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

СТЕПЕНЬ ТЯЖЕСТИ АТОНИЧЕСКОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ

АНАЛИЗИРУЕМЫЕ ПОКАЗАТЕЛЬ НЖИШЬ ЛОКАЛИЗОВАННЫЙ АД РАСПРОСТРАНЕННЫЙ АД БА ЛЕГКОЙ СТЕПЕНИ ТЯЖЕСТИ БА СРЕДНЕЙ СТЕПЕНИ ТЯЖЕСТИ

Флюоресценция мономеров пирена по отношению к флюоресценции тригтгоФанилов { ОЕ ) 0.740+0.032 0.929+0.084 1.027+0.161 р1< 0.05 1.178+0.262 р1<0.05 1.311+0.349 р1<0.01

Отношение эксимеры/мономеры шрена ( кикровяэкость в глубоких слоях лштидаого бислоя ) ( ОЕ ) 1.125+0.028 0.918+0.051 р1<0.001 0.839+0.041 р1<0.001 0.783+0.093 р1<0.001 0.912+089 р1<0.01

Поляризация АНС ( микровязкость в поверхностных слоях липидаого бислоя ) ( ОЕ ) 0.095+0.004 0.101+0.006 0.101+0.005 0.106+0.009 0.080+0.010 р1<0.1 р2<0.1

Примечание: р - величина сгатисггичесой достоверности различий показателей: р1 - в сравнении с контролем ; р2 - в группах детей с различной тяжесть» заболевания ( распространенный и локализованный АД,- легкая и тяжелая АБА ). .

Таким образом, по нашим данным, как при АБА, так и при АД имеются нарушения структуры плазматической мембраны. В основном, такие нарушения локализуются в липидной части мембраны. Но. поскольку состояние липидного матрикса в значительной мере определяет структурно-функциональное состояние мембранных белков, с помощью методов флюоресцентного зондирования у бсльных с АД и АБА достаточно четко выявляются изменения белковой части мембраны, которые могут играть значительную роль е формировании атопии.

Необходимо отметить, что подтверждением наличия специфичных для атопического состояния ( показатели первой группы ) или для отдельной нозологической формы ( показатели Еторой группы ) изменений может быть наличие однонаправленных сдвигов в структуре мембраны у родственников больных детей.

Учитывая, что наиболее информативными для диагностики атонической предрасположенности организма могут являться такие показатели, как интенсивность флюоресценции ДМХ в длинноволновой части спектра и отношение флюоресценция АНС/флюореспенция триптофанилов. Анализ этих показателей у родителей, имеющих детей с атопическими заболеваниями подтверждает, что найденные изменения могут иметь наследуемую природу, то есть отражают генетический компонент атопии. На рис. 1 отражены значения обсуждаемых параметров у детей, с различными нозологическими формами атопии и их родителей. Из представленных данных еидно, что в целом флюоресценция ДМХ лучше отражает наследственную компоненту атопии, чем отношение флюоресценция АНС/флюоресцен-ция триптофанилов. Так, например, как у детей, так и у родителей флюоресценция ДМХ была несколько ниже при АБА, чем при АД ( р> 0.05 ) и достоверно ниже при сочетании АД и АБА, чем при изолированном АД ( р< 0.05 ). Второй рассматриваемый показатель имел достоверные различия в группах сравнения у детей и противоречивые изменения у их родителей. Отмеченные факты дополнительно могут свидетельствовать о первичности наследуемых изменений в липидном матриксе мембран и вторичных изменениях в области белок-липидного взаимодействия.

Рисунок 1. Некоторые показатели структурно-функционального состояния мембран эритроцитов у детей с АД и АБА и их родителей. А-фпгаоресценция ДМХ (ЕФ); Б-отношзние флюоресценции AMC к флюоресценции триптофанилов (ОЕ).

Найденные нами особенности структуры мембраны у детей с АБА в виде относительного преобладания липидной ее части и повышения текучести в глубоких и поверхностных областях липидно-го бислоя также могут иметь наследуемую природу.

Текучесть в глубоких ( отношение эксимеры/мономеры пире-на) и поверхностных ( коэффициент анизотропии АНС ) слоях эритроцитарных мембран у детей с легкой и среднетяжелой АБА и их родителей отражены' на рис.2. Из представленных на рис. 2 данных следует,'что в'плазматических мембранах детей, страдающих АБА и их родителей имеются однонаправленные тенденции; с ростом тяжести астмы как у детей, так и у их родителей отмечается повышение текучести в глубоких и поверхностных областях мембраны. Вероятным механизмом повышения текучести липидов мембран может изменения качественного состава липидного мат-рикса в сторону преобладания легкоокисляемых липидов с большим количеством двойных связей в кирнокислотных остатках.

С целью выяснения роли адренергических нарушений при различных нозологических формах атопических заболеваний нами проведено определение чувствительности мембран эритроцитов к адреналину у детей, страдающих АД и АБА. С целью выяснения наследуемости нарушений в системе адренорецепции данное исследование" проведено и у родителей больных детей. Оказалось, что достоверно повышен показатель чувствительности лишь у детей с изолированной АБА и составляет 0.41+0.09 ОЕ ( р< 0.05 по отношению к контролю ( 0.28+0.03 ОЕ ), а у' детей с АД и полисрган-ной атопией имеется лишь, тенденция к его повышению - р> 0. 05. Подобная направленность в изменении чувствительности мембран выявлена и у родителей больных детей - наивысшие значения зарегистрирована в группе родителей детей с изолированной АБА. Тяжесть атопического заболевания и его фаза ( обострение/ремиссия ) не влияли на рассматриваемый показатель.

Также йами изучены показатели чувствительности мембран эритроцитов к синтетическому стероиду - преднизолону-у детей с различными формами атопических заболеваний и их родителей Из полученных данных следует, что эритроцитарные мембраны детей с АД и АБА в большей степени связывают преднизолон, чем дети не имеющие .клинических проявлений атопии. Одновременно, как у больных детей, так и у их родителей выявляется тенденция к -по-

ТЯЖЕСТИ

Рисунок 2. Микровязкость липидного бислоя в эритроцитарных мембранах детей с АБА различной степени тяжести и их родителей (в ОЕ)

А-микровязкость в глубоких слоях (отношение эксимеры/

мономеры пирена); Б-микровязкость в поверхностных слоях (анизотропия АНС)

вышению этого показателя при наличии у ребенка астмы ( изолированная АБА и сочетание АД с АБА ). При этом, наиболее высокие показатели -связывания преднизолона отмечаются у детей с изолированной АБА - 2.87+0.2^5 ОЕ ( р<0.05 - по сравнению с контролем ( 1.5+0.08 ОЕ); р< 0.1 - по сравнению с изолированным АД (1.88+0.09 ОЕ). Отмеченные особенности чувствительности клеточных мембран к преднизолону не претерпевали достоверных изменений в зависимости от тяжести АБА, распространенности АД и фазы заболевания ( обострение/ремиссия).

Таким образом, обобщая результаты проведенного исследования, можно отметить правомерность примененного нами методического подхода, заключающегося в совместном изучении различных нозологических проявлений единой конституциональной особенности организма ( атопии ), с вычленением первичных биологических дефектов на уровне клеточных мембран. Полученные результаты несомненно свидетельствуют о наличии наследуемых дефектов структурно-функционального состояния плазматических мембран у детей, страдающих атопическими заболеваниями.

ВЫВОДЫ

1. У детей, страдающих атопическими заболеваниями, имеются как универсальные ( характерные для атопического состояния в целом), так и нозоспецифические особенности организации плазматических мембран клетки.'

2. Универсальными для различных нозологических форм атопии являются изменения структуры липидного матрикса мембраны в виде повышения ее микровязкости в глубоких слоях с наличием качественных особенностей фосфолипидного спектра, отражающиеся на показателях флюоресценции таких мембранных зондов, как пи-рен и ДМХ.

3. У детей, страдающих атопическими заболеваниями, имеются нарушения структурно-функционального состояния "мембравосвя-занных белков в виде снижения их погруженности в липидный бислой.

4. Особенностью организации плазматических мембран у -де-

тей, имеющих АБА. является относительное повышение текучести как в глубоких, так и в поверхностных слоях и нарушение взаимоотношения белковой и липидной частей мембраны.

5. Структурные особенности организации плазматических мембран изменяют их функциональную активность, что отражается на изменении чувствительности мембран эритроцитов к адреналину и преднизолону наиболее выраженной при наличии в клинике заболевания рецидивирующей бронхообструкции { изолированной АБА и сочетании АБА с АД ). •

6. Найденные особенности структурно-функционального состояния мембран эритроцитов у детей с различными нозологическими формами атопических заболеваний имеют наследуемую природу, так как однонаправленные изменения регистрируются и в мембранах их ближайших родственников ( родителей ).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В качестве дополнительных критериев выраженности некм-мунных механизмов атопии в комплекс обследования ребенка рекомендуется включать исследование мембран эритроцитов методом флюоресцентного зондирования. Наиболее информативными параметрами могут быть признаны флюоресценция в длинноволновой об-, ласти зонда ДМХ и отношение флюоресценции зонда АНС к флюоресценции триптофанилов. Причем, последний из указанных параметров следует определять в ремиссию заболевания для исключения его острофазовых колебаний.

2. У детей с высокой степенью наследственной отягощеннос-ти по аллергическим заболеваниям выявление снижения флюоресценции ДМХ в длинноволновой области ниже 14 ЕФ и повышения отношения флюоресценции АНС к флюоресценции триптофанилоЕ выше " 0.85 ОЕ свидетельствует о высоком риске возможности клинической манифестации атонического заболевания при наличии лзтент-ноГ1 сенсибилизации.

3. Для оценки риска формирования АБА у детей с клиникой АД рекомендуется исследование текучести ( микрЬвязкости ') в поверхностных и глубоких слоях липидного бислоя. При наличии высоких уровней текучести ( отношения мономеры/экимеры пирена выше 0.75 ОЕ и анизотропии АНС ниже 0.90 ОЕ ) одновременно у

детей и родителей больного ребенка риск формирования АБА следует признавать высоким. Наиболее информативно исследование данного показателя в ремиссию АД.

4. Сформированные в результате тестирования мембран эритроцитов группы детей с высоким риском формирования клинически выраженного заболевания из состояния латентной сенсибилизации и возможностью возникновения бронхиальной астмы при наличии аллергодерматоза требуют активного динамического наблюдения с превентивным проведением комплекса аллергенразобщающих мероприятий.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Метод определения чувствительности мембран эритроцитов к адреналину. // Материалы 7-го Всероссийского симпозиума " Коррекция гомеостаза ", 17-22 марта 1996 г., Красноярск.-С. 189-190.

2. Флюоресценция 1-анилинонафталин-8-сульфоната в эритро-- цитарных мембранах детей, страдающих атопической "бронхиальной

астмой и атопическим дерматитом. // Сборник резюме 6-го национального конгресса по болезням органов дыхания. Новосибирск, 1-4 июля, 1996 г. -С. 99 ( соавт. Е. И. Прахин, В. И. Прохоренков, И.И. Зиновская ).

3. Флюоресценция пирена и АНС ( 1-анилинонафталин-8-еуль-фоната ) в эритроцнтарных мембранах детей, страдающих атоническими заболеваниями.// Клинические и экспериментальные исследования молодых ученых сибирского отделенйялРАМН. .( . Сборник тезисов, посвященных 25-летию СО РАМН ).-1996.- С. 126.

4. Plrenin flurescln in erythrocyte membranes In children being sick with atopic diseases. In: " 15-e World Congress of asthmology, 24-27 avril 1996, Montpelller, • Frans ".// Allergy. -1996.-Vol. 51.-N 30.-P. 104 ( соавт. Е.И. Прахин, В.И.

.Прохоренков ).

5. The fluorescence of DMH { 4-dimetilaminohaicone ). in erythrocyte membranes in children having atopic disease. In: " 19 Nordic Congress on allergologi. 10-13 August, 1996, Helsinki, Finland ". // Allergy ( European J. of Allergy and Clinical Immunology ).-1996.-Vol.51.-N 32.-P. 84 ( соавт. Е.И. Прахин, В.И. Прохоренков ).

ИЗОБРЕТЕНИЯ ПО ТЕМЕ ДИССИРТАЦИИ:

1. Способ количественной оценки чувчствительности эритро-цитарных мембран к преднизолону./ Заявка на изобретение N 96028750/14(029586), приоритет от 07.06.96 ( соавт. Е.И. Пра-хин, В. И. Прохоренков ).