Автореферат и диссертация по медицине (14.00.43) на тему:Особенности некоторых электрофнзмологическиххарактеристик эритроцитов и их клпнико-патогенетическое значение при бронхиальной астме

и .)

Министерство здравоохранения и медицинской промышленности Российской Федерации Государственный научный центр пульмонологии

На правах рукописи УДК 616.248 - 07: 612.111-053

Шпетная Елена Анатольевна

Особенности некоторых электрсфизиологнческих характеристик эритроцитов и их клпнико-патогенетическое значение при бронхиальной астме

14.00.43 - Пульмонология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург - 1996

Работа выполнена на кафедре госпитальной терапии им.ак. М.В.Черяоруцкого Санкт-Петербургского государственного

медицинского университета им.ак.И.П.Павлова

Научный руководитель : доктор медицинских наук,

профессор В.Н.Минеев

Официальные оппоненты : доктор медицинских наук

профессор А.И.Кирсапов доктор медицинских наук профессор В.АЯковлев

Ведущая организация : Санкт-Петербургская медицинская

академия последипломного образования МЗ и МП РФ.

Зашита диссертации состоится "_"_1996 г. в _часов

на заседании специализированного Совета Д.074.15.01 при Государственном научном центре пульмонологии МЗ и МП РФ (197089, Санкт-Петербург, уп.Реттена, 12).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного научного центра пульмонологии МЗ и МП РФ.

Автореферат разослан "_"_1996г.

Ученый секретарь специализированного Совета доктор медицинских наук

профессор Н.А.Богданов

Актуальность проблемы. Бронхиальная астма (БА) за последние десятилетия выдвинулась на одно из первых мест в структуре пульмонологических заболеваний, а распространенность этого недуга среди взрослого населения, по данным различных авторов, составляет от 0,5 до 3% (Чучалин А.Г., 1985, Федосеев Г.Б., Хлопотова Г.П., 1988, Пьшкий В.И. и др., 1991, Величковский Б.Т., 1991).

Учитывая широкую распространенность, тяжесть течения, приводящую к осложнениям и инвалидизации, а также учащение смертельных случаев, понятен интерес к изучению патогенеза заболевания.

При этом центральным дефектом, составляющим основу патогенеза, как полагают (Федосеев Г.Б., Хлопотова Г.П., 1988, Минеев В.Н., 1993), являются изменения клеточного мембрапо-рецепторного аппарата.

Одним из важных первичных событий после связывания лиганда (гормона, биологически активного вещества) с рецептором является индуцированное им изменение физико-химического состояния липидной фазы мембраны, которое обеспечивает оптимальные условия для реализации последующих пострецепторных стадий трансмембранной передачи сигнала (Перцева М.Н., 1989). При этом важнейшее регуляторное значение имеет такой биофизический параметр, как микровязкость мембраны. По мнению В.Н.Минеева (1993) изменение микровязкости бислоя является одной из причин нарушения функций мембрано-рецепторного комплекса при атонической бронхиальной астме.

Одним из эффективных подходов в изучении липидного матрикса мембраны является исследование параметров электрического импеданса. В качестве модели для изучения электрического импеданса были выбраны эритроциты, электрофизиологические характеристики которых в последние годы интенсивно изучались (Takashima S., 1988; Zhao Т.-Х., Lockner D., 1993). Молекулярное строение эритроцитарных мембран является наиболее изученным, что представляет большую ценность при интерпретации данных по исследованию электрофизиологических свойств мембран.

Несмотря на очевидную значимость исследований микровязкости мембраны, работы, посвященные изменениям этой характеристики мембран при патологии легких единичны, что, конечно, связано с

достаточной сложностью биофизического подхода. Практически ничего не известно об изменениях при БА физико-химических свойств мембраны в условиях модуляции адренореактивной системы. Также отсутствуют сведения о температуро-индуцированных изменениях липидного матрнкса мембраны при БА.

Цель исследования: дать характеристику импедансных свойств эритроцитов при БА в патогенетическом и клиническом аспектах, а также установить связь выявленных изменений импедансных параметров с особенностями мембрано-рецепторного комплекса, отражающими состояние лшшдного матрикса клеточной мембраны.

Основные задами исследования:

1. Исследовать емкостный параметр электрического импеданса эритроцитов и его модуляцию адреноагонистом (адреналином) и адрено-антагонистом (обзиданом), а также липотропными агентами (делагилом и липостабилом).

2. Изучить температуро-зависимый параметр электрического импеданса эритроцитов и его модуляцию адреноагонистом (адреналином) и адреноангагонистом (обзиданом), а также делагилом и липостабилом.

3. Выявить особенности шперосмолярного гемолиза при низкой температуре и его модуляцию адреналином, обзиданом, делагилом и липостабилом.

4. Сопоставить выявленные особенности импедансных параметров с особенностями гиперосмолярного гемолиза при низкой температуре, с размерами и формой эритроцитов.

5. Выявить маркерные для атонического состояния особенности импедансных параметров эритроцитов и рекомендовать их для дифференциальной диагностики первичных клинико-патогенетических вариантов БА, а также для диагностики атонического состояния на этапе предболезни (предастма) и на доклиническом этапе.

Научная новизна исследования:

Впервые изучены параметры электрического импеданса эритроцитов (емкостный, температуро-зависимый) при бронхиальной астме и выявлены изменения этих параметров, зависящие от клшшко-патогенетического варианта бронхиальной астмы, стадии, фазы и тяжести течения заболевания.

Впервые исследовано влияние алреноагониста (адреналина) и адреноантагониста (обзидана) на параметры электрического импеданса эритроцитов и выявлена инверсия их влияния при атоническом варианте бронхиальной астмы.

Впервые изучено влияние на параметры электрического импеданса таких липотропных агентов, как делапш и липостабил, при этом установлен разнонаправленный характер их влияния.

Впервые выявлены особенности влияния алреноагониста (адреналина) и адреноантагониста (обзидапа) , а также липотропных агентов (делапша и липостабила) на гиперосмолярный гемолиз при низкой температуре.

Впервые установлены корреляционные связи между параметрами электрического импеданса эритроцитов (в том числе и температуро-зависимыми) и особенностями пшеросмолярного гемолиза при низкой температуре.

Практическая ценность работы:

Выявленные маркерные для атонического состояния особенности импедансных параметров, а также особенности пшеросмолярного гемолиза при низкой температуре позволяют проводить дифференциальную диагностику первичных клинико-патогенетических вариантов заболевания, в том числе на этапе предболезни (нредастма) и на доклиническом этапе.

На основании полученных данных о характере влияния делагила и липостабила на исходные и модулированные адреноагонистом и адреноантагонистом параметры электрического импеданса эритроцитов и гаперосмолярного гемолиза при низкой температуре открываются перспективы дня разработки лечебных подходов при соответствующих первичных клинико-патогенетических вариантах заболевания.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Бронхиальная астма характеризуется особенностями электрического импеданса эритроцитов, зависящими от клинико-патогенетического варианта заболевания, фазы и тяжести течения заболевания.

2. Обнаружены маркерные особенности электрического импеданса эритроцитов, а также гаперосмолярного гемолиза при низкой

температуре, характеризующие атоническое состояоие как на этапе клинических проявлений, так и на доклиническом этапе.

3. Выявленные при атонической бронхиальной астме особенности параметров электрического импеданса в условиях модуляции адренергаческими и липотропными агентами в сочетании с коррелируемыми особенностями мембрано-рецепторного комплекса эритроцитов, характеризующими лшшдный матрикс мембраны, свидетельствуют о разноваправлеиносги изменений микровязкости мембраны в зависимости от клинико-патогенетического варианта заболевания.

Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, оформлено 2 рационализаторских предложения (удостоверения на рационализаторское предложение N 1031 и N 1135).

Основные результаты диссертации доложены на международных конгрессах, конференциях и симпозиумах: на Национальных конгрессах по болезням органов дыхания (Санкт-Петербург, 1992; Москва, 1994; Москва, 1995), на 60-й Ежегодной научной ассамблее (Новый Орлеан, 1994), на Европейской конференции (Ницца, 1994), на международной конференции "Улучшение качества жизни при астме и аллергии" (Санкт-Петербург, 1995), на Национальных конгрессах по профилактической медицине (Санкт-Петербург, 1994, 1995).

Первичная аппробация работы проведена на совместном заседании проблемных комиссий "Бронхиальная астма" Государственного научного центра пульмонологам МЗ и МП РФ и "Патология системы дыхания" Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им.ак.И.П.Павлова (1995).

Внедрение результатов исследования. Результаты исследования внедрены в лечебную практику пульмонологического отделения СПГМУ им.ак.И.П.Павлова.

Объем и структура диссертации. Диссертации состоит из введения, обзора литературы, двух глав с результатами собственных наблюдений, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы, включающего работ ( отечественных и

иностранных авторов), приложения.

Работа изложена на страницах машинописного текста,

иллюстрирована таблицами и рисунками.

Материалы и методы исследования. В работе обобщены результаты обследования 164 больных бронхиальной астмой и 19 больных с предастмой, наблюдавшихся в клинике госпитальной терапии им.акад.М.В.Черноруцкого СПбГМУ им.акад.И.П.Павлова. В качестве контрольной группы обследовано 36 практически здоровых лиц. Кроме этого, отдельную группу практически здоровых лиц (21 человек) составили кровные родственники больных БА и другими аллергическими заболеваниями.

Всем больным проводилось комплексное клипико-лабораторное и инструментальное обследование, которое включало общеклинические методы, цитологический и бактериологический анализ мокроты или промывных вод бронхов, исследование функции внешнего дыхания, по показаниям - бронхоскопическое, аллергологическое и микологическое, а также иммунологическое и гормональное (11-ОКС) исследования.

Диагноз бронхиальной астмы устанавливался в соответствии с классификацией А.Д.Адо и П.К.Булатова (1969) и диагностическими критериями клинико-патогенетических вариантов БА, разработанными Г.Б.Федосеевым (1983). Подчеркнем, что в группу больных, обозначенную как "атоническая БА" вошли больные и с атоническим, и смешанным с преобладанием атонического компонента вариантами БА, а в группу, обозначенную как "инфекционно-зависимая", вошли больные, страдающие инфекционно-зависимой и смешанной с преобладанием инфекционно-зависимого компонента БА.

Комплекс лечебных мероприятий у больных полностью соответствовал клинико-патогенетическому варианту заболевания. Больные получали традиционное лечение (гипоаллергическая диета, адреномиметики, метнлксаншны, алтигистаминные препараты, шпал, антибактериальные препараты). Больные, получающие ппококортикоиды, выделены в отдельную группу.

Методологической основой разработанного нами комплекса методов послужило использование сравнительного подхода к характеристике и интерпретации мембранных параметров, отражающих свойства липидного матрикса (микровязкость). При этом центральным методическим подходом явилась оценка параметров электрического импеданса эритроцитов как наиболее чувствительного и точного метода молекулярной биофизики.

Исследование параметров электрического импеданса эритроцитов проводилось с помощью моста переменного тока по методике ТакавЫта Б. (1988) в нашей модификации, позволившей повысить точность измерений.

Исследования проводились в лаборатории фазовых переходов в твердых телах Физико-техничекого института им.акад.А.Ф.Иоффе АН России (завлаб.-докт.физ.-мат.наук, профессор Ф.А.Чудновскнй) совместно со ст.н.с., канд.физ.-мат.наук Е.Б.Шадршгым.

Электрическая схема содержала высокочувствительный фазометр ФК2-12. Изучались емкостный и температурозависимый параметры электрического импеданса эритроцитов (в интервале температур 20°-60° С) как исходно, так и в условиях модуляции адреноагонистом (адреналином), адреноантагонистом (обзиданом), а также делашлом и липостабнлом. При обработке результатов исследования фазово-температурных зависимостей использовалась методика численного дифференцирования экспериментальных кривых (Маделунг Э., 1961), что резко выделяло их особенности и позволило выявить диагностические параметры .

Исследование осмотической резистентности эритроцитов проводили путем оценки исходной степени пшеросмолярного гемолиза при низкой температуре (2°-4° С) с помощью ФЭК-56М (зеленый фильтр) по оптической плотности супернатанта. Метод разработан на кафедре госпитальной терапии им.ахад.М.В.Черпоруцкого СПГМУ С.С.Жихаревым, В.Н.Минеевьш, В.НЛблонской (авторское свидетельство 1679380, (СССР)). Нами совместно с В.Н.Минеевым разработана модификация этого метода (Рац.предл. 1135 от 31.03.95.).

Размеры эритроцитов определяли с помощью прямой эритроцитометрии, оценивая содержание микроцитов - эритроцитов с диаметром 6,5 мкм и менее. Метод разработан на кафедре госпитальной терапии им.акад.М.В.Черноруцкого СПГМУ им.акад.И.П.Павлова С.С.Жихаревым, В.Н.Минеевым, В.Н.Галаховой (авторское свидетельство на изобретение 1236372, (СССР).

Делашловый тест проводили с использованием микроскопа и окуляр-микрометра, оценивая содержание микроцитов до и после инкубации с делашлом. Метод разработан на кафедре госпитальной терапии им.ак ад. М.В.Черноруцкого СПГМУ им.акад. И.П. Павлова

В.Н.Минеевым и соавт.(1991) (авторское свидетельство на изобретение 1712822, (СССР)).

Эффект фитогемагглютинина оценивали с помощью исследования оседания эритроцитов. Метод разработан на кафедре госпитальной терапии им.акад.М.В.Черноруцкого СПГМУ им.акад.И.П.Павлова В.Н.Минеевым и соавт. (авторское свидетельство на изобретение 1654745, (СССР)).

Подсчет морфоэритрограммы в каждом из полученных препаратов проводили в световом микроскопе "Биолам", оценивая содержание рсновпых форм эритроцитов по классификации Bessis (1977). Исследование проводилось совместно с Н.НЛукашевской.

Статистическую обработку результатов исследования проводили в соответствии с общепринятыми методами, используемыми в медицинской статистике (Каминский JI.C., 1964). Достоверность различий между средними величинами оценивали с помощью критерия Стьюдента (t), а силу корреляционных связей - с помощью коэффициента корреляции (г). Обработку проводили с помощью программируемого микрокалькулятора "Электропика МК -61", используя специально разработанные для него программы (Иванов Ю.И., Погорелюк О.Н., 1990).

Результаты исследований и их обсуждение. Наш интерес к изучению свойств липидного матрикса клеточных мембран объясняется его важной ролью как сопрягающей системы, оказывающей огромное влияние на функционирование мембрано-рецепторного комплекса (Перцева М.Н., 1989).

Интегральная оценка свойств лшпшюго матрикса, в частности микровязкости, возможна с помощью биофизического подхода, использующего оценку параметров электрического импеданса эритроцитов (емкостного, температуро-зависимого) (Bao J.-Zh. et al., 1992).

Предварительные исследования показали, что самым чувствительным параметром, определяющим емкость, является фазовый угол (ф0), поэтому мы ориентировались на изменение именно этого параметра при оценке электрической емкости суспензии эритроцитов.

Проведенный нами анализ емкостного параметра электрического импеданса эритроцитов (ЭИЭ) у больных БА позволил выявить

зависимость его значений от клшшко-патогенетического варианта заболевания: повышение значений фазового угла при АБА (45,64°±0,19° , п=31, р<0,001) и его уменьшение при ИЗБА (43,27°±0,42° , п=33, р<0,001) по сравнению со здоровыми (44,38°±0,19°, п=24, р<0,001). Повышение значений емкостного параметра было выявлено также при атоническом состоянии на этапе предастмы (45,60°±0,31°, п=19, р<0,05) и в группе практически здоровых лиц, имеющих неблагоприятную наследственность в отношении аллергических заболеваний (45,24°±0,40° , п=24, р<0,05). В группе больных, постоянно получающих глюкокортикоидные препараты, было отмечено самое низкое значение фазового угла (42,25°±0,39°, п=11, р<0,001).

Как известно, электрическая емкость определяется свойствами клеточной мембраны и обратно пропорционально зависит от радиуса эритроцита (Zhao Т.-Х., Lockner D., 1993; Zollner Н. et al., 1990). Если учесть, что при исследовании больных АБА С.С.Жихаревым, В.Н.Минеевым и В.НЯблонской (1987) выявлен феномен микроцитоза (нарастание субпопуляции эритроцитов с малым диаметром - 6,5 мкм и менее), то становится понятным увеличение емкостного параметра ЭИЭ у этих больных. Подчеркнем, что этот же феномен микроцитоза был обнаружен и у больных с предастмой, и у практически здоровых родственников больных БА и другими аллергическими заболеваниями.

Снижение емкостных показателей при ИЗБА в наших исследованиях может быть связан с тенденцией к макроцитозу, характерному дня этого варианта заболевания (Минеев В.Н., 1993).

Нами бьи также проведен корреляционный анализ между размерами эритроцитов и величиной фазового угла. При корреляционном анализе в группе здоровых лиц наблюдалась обратная связь (rj= - 0,524, п=22, р<0,02) между исходным количеством микроцитов и величиной фазового угла. Также обратная связь (Г2= 0,432, п=22, р<0,05) выявлялась между количеством эритроцитов большого диаметра (8,0 мкм и более) и значениями фд. Данная направленность корреляционной связи выявлялась и у больных АБА (rj= - 0,466, п=28, р<0,02; Г2= -0,406, п=28, р<0,05), больных с предастмой (гр - 0,458, п=19, р<0,05; Г2= - 0,480, п=19, р<0,05) и у практически здоровых родственников больных БА (ij= - 0,434, п=21, р<0,05 ; г2 = - 0,438, п=21, р<0,05). Выраженность и знак

корреляшюштых связей (г], Г2) при АБА не зависели ни от степени тяжести, ни от фазы заболевания.

Учитывая, что эозинофшшя крови и мокроты является одним из критериев диагностики АБА, мы сопоставили значения этих параметров с величиной ф0. Была выявлена выраженная положительная связь между количеством эозинофилов в крови и ф0 (г=0,712, п=1б, р<0,02) и между количеством эозинофилов в мокроте и ф0 (г=0,801, п=16, р<0,01).

При ИЗБА знак корреляционной связи менялся - наблюдалась, • хотя-и не выраженная, по положительная связь (Г1=0,222, п=27, р>0,05) между количеством микроцитов и (р0. Такая же положительная связь (¿2=0,203, а=27, р>0,05) была выявлена между количеством макроцитов и величиной фазового угла. Подобная направленность корреляционной связи при ИЗБА свидетельствует, по-видимому, о преимущественном влиянии иных (не размеров) факторов на ф0. Можно предположить, что больший вклад в формирование этого параметра вносит форма поверхности.

Так как электрическая емкость эритроцитов определяется и свойствами клеточной мембраны, мы исследовали влияние на этот параметр различных мембрано-активных агентов: адреналина и обзидапа для изучения адренореактивной системы, делагила - вещества, сходного по строению с холестерином влияющего на микровязкость мембраны (Коненков В.М., Мусатов М.И., 1988), и липостабила - препарата, содержащего эссенциальные фосфолшшды и противоположно делагилу меняющему микровязкость.

Препарат липостабил для наших исследований был любезно предоставлен международной фармацевтической компанией Рон-Пуленк-Рорер.

У здоровых и у больных ИЗБА адреналин приводил к повышению ЭИЭ (р<0,05). У больных АБА, в группе предастмы и у практически здоровых родственников больных БА адреналин действовал противоположно - он снижал ЭИЭ (р<0,001). Эффект обзидапа во всех обследованных группах был идентичным - наблюдалось уменьшение ЭИЭ. Совместное применение обзидапа и адреналина нивелировало их собственные эффекты.

Для оценки относительного влияния адреналина и обзидапа нами был введен дополнительный индекс К]:

-12-

Ф0 (при воздействии адреналина)

к1=

ф0 (при воздействии обзидана)

Необходимость введения дополнительного индекса была продиктована незначительными колебаниями импедансных параметров, свойственными самой природе этих явлений.

По отношению к значению индекса К^ у здоровых (1,03б±0,005, п=22) значение этого индекса у больных было разнонаправленым в зависимости от клинико-патогенетнческого варианта заболевания. Так, у бальных АБА (1,02810,006, а=31, р<0,05) , в группе больных с предастмой (1,025±0,007, п=19, р<0,05) и у практически здоровых родственников больных БА (1,032±0,005, п=21, р>0,05) этот индекс был снижен. У больных ИЗБА (1,056±0,008, п=33, р<0,02) у больных, получающих глюкокортикояды (1,06610,007, п=11, р<0,001), наблюдалось повышение данного индекса . Таким образом, использование этого коэффициента выявило инверсию в сравнительных эффектах адрепоагописта и адреноантагониста на электрофи зиолошчской модели.

Для оценки относительного влияния делагила и липостабила нами также был введен дополнительный индекс К2:

ФО (при воздействии делагила) к2=---------------------------------------------

ФО ( при воздействии липостабила)

У больных АБА (0,97910,008, п=31, р<0,05), в группе больных с предастмой (0,98010,006, п=19, р<0,05), и в труппе практически здоровых родственников больных БА (0,977±0,005, п=21, р<0,05) индекс превы-шал аналогичный показатель у здоровых (0,969±0,008, п=24, р<0,05) В противоположность этому у больных ИЗБА и у больных, получающих гиюкокортикоиды, этот индекс был снижен и равнялся

соответственно 0,96010,010, п=31 р<0,05 и 0,96810,006, п=13, р>0,05. Если попытаться аналогизировать индекс как соотношение

холестерин/фосфолипиды клеточных мембран, становятся понятными его особенности в зависимости от клинико-патогенетического варианта

заболевания, отражающие уровень насыщения мембран холестерином и соответствующую микровязкость.

При сравнении исходных значений емкостного параметра ЭИЭ у больных с легкой (45,33°±0,67°, п=11) и средней тяжестью течения АБА (45,94°±0,40°, п=10) выявлялась тенденция к повышению значений фазового угла (р>0,05). При тяжелом течешши АБА этот показатель был резко снижен (42,48о±0,62°, п=9, р<0,02), что, вероятно, отражает эффект ппококортикоидных препаратов. Установлено, что стероиды уменьшают подвижность полярных головок мембранных фосфолшгадов (Сергеев П.В., 1984), уменьшая тем самым текучесть мембран (Эшмен Р.Ф., 1987, Шаляпина В.Г., 1990).

При нарастании тяжести течения ИЗБА наблюдалось некоторое повышение значений емкостного параметра ЭИЭ (легкое течение - 42,80 °±1,16°, п=12, средней тяжести - 43,67°±0,55°, п=13, р>0,05), но особо выделялась группа с тяжелым течением заболевания (41,99°±0,49°, п=12, р<0,05). Отметим, что снижение ф0 в этой группе было более выраженным, чем у больных с тяжелым течением АБА. Если значения ф0 при АБА не зависели от фазы заболевания (ф0 в фазе обострения -45,б4°±0,19°, п=31, ф0 в фазе ремиссии - 46,0Г±0,42°, п=21, р>0,05), то при ИЗБА в фазе ремиссии наблюдалось снижение значений этого параметра (ф0 в фазе обострения - 43,27°±0,42°, н=33, ф0 в фазе ремиссии - 41,4б°±0,52°, п=24, р<0,05), что, вероятно, отражает насьпцение организма шюкохоргаковдами в результате лечения.

Большой интерес представляло для нас изучение возможного влияния формы эритроцитов на емкостный параметр ЭИЭ. Так показано, что при АБА преобладает эхиноцитарная трансформация эритроцитов (Минеев В.Н., Лукашевская Н.Н., Федосеев А.Б., 1994 - Рац. предложение N 1110 от 12.10.94. "Способ диагностики атонической формы бронхиальной астмы" (СПГМУ нм.ак.И.П.Павлова)). Эти данные согласуются с результатами других исследователей. В.А.Одинокова и соавт. (1985) описали также значительное увеличение числа эхиноцитов у больных крапивницей и отеком Квинке.

Экспериментальные данные свидетельствуют, что при обработке эритроцита нейрамннидазой, удаляющей гликокаликс, клетки принимают форму более близкую к форме стоматоцита (Козлов М.М. и др., 1985). Установлено, что важной отличительной особенностью

мембрано-рецепторного комплекса при ИЗБА являются изменения, касающиеся гликокаликса мембраны (Минеев В.Н., 1993). Именно гликокаликсу принадлежит роль защиты ("экранирующий эфект"), в частности, от вирусной инфекции, роль которой при ИЗБА в настоящее время убедительно показана (Яковлева И.В., 1985, Вишнякова JI.A., 1990).

При проведении корреляционного анализа нами была выявлена обратная связь (г= - 0,564, п=30, р<0,05) между исходным значением фазового угла и количеством эхиноцитов при АБА. Данная направленность корреляционной связи свидетельствует о том, что выявленное повышение <р0 при АБА зависит прежде всего, по-видимому, от размеров эритроцитов. Это предположение подтверждается обнаружением положительной корреляционной связи (г=0,642, п=30, р<0.05) между содержанием эхиноцитов и микроцитов. С другой стороны при ИЗБА была обнаружена обратная связь (г= - 0,554, п=33, р<0,05) между величиной фазового угла и количеством стоматоцитов, что может объяснить снижение емкостного параметра ЭИЭ у больных с этим вариантом БА. При данном клинико-патогенетическом варианте заболевания можно предположить, что роль размеров клетки в формировании емкостного параметра ЭИЭ значительно меньше, чем при АБА, ибо не выявлено также и соответствующей корреляционной связи между содержанием стоматоцитов и количеством микроцитов (г= -0,209, п=33 р>0,05).

Как известно, при изменении температуры в эритроцитарной мембране могут происходить несколько структурных переходов, инициируемых в ее липидной фазе (Черницкий Е.А, Воробей A.B., 1981): в основной массе липидов - при отрицательных температурах, в зоне прибелковых фосфолипидов - при температуре 17° - 20° С, в зоне кислых фосфолипидов - при температуре 28° - 36° С и в зоне фосфолипидов, содержащих длинноцепочечиые насыщенные жирные кислоты (высокотемпературные фосфолшгады), при температуре 60° - 70

Температурно-индуцированные перестройки оценивались нами посредством изучения температурной зависимости емкостного параметра ЭИЭ. При обработке этих данных использовалась методика численного дифференцирования экспериментальных кривых ( Маделунг Э., 1961),

что позволило вскрыл, их особенности и выявить диагностически значимые параметры. Анализ диаграмм, полученных в условиях модуляции адреналином и обзидапом, выявил инверсию взаимного расположения соответствующих графиков у больных АБА, у больных с предастмой и у практически здоровых родственников больных БА по сравнению со здоровыми и больными ИЗБА. Таким образом, на электрофизиолош-ческой модели мы вновь наблюдали феномен парадоксального влияния адреноагониста, столь свойственный атоническому состоянию, что ранее было убедительно показано с помощью других подходов (Жихарев С.С., 1982; Минеев В.Н., 1993).

Как установлено, катеходамины обладают способностью стимулировать метилирование мембранных фосфолинидов и их транслокацию, следствием чего является увеличение жидкостности лнпидного матрикса (РЕШа, Ахе1гос1, 1980). Пропраполол (обзидан) блокирует метилирование (Федоров Н.А., 1990).

Исследования последних лет показали также важную роль продуктов метаболизма мембранных фосфолинидов. Показано, что ар адреноагонисты стимулируют в мембране клетки-мишени процесс быстрого расщепления полнфосфоинозитидов с образованием двух продуктов: инознттрифосфата (ИТФ) и диацшплицерина (ДГ), которые н выступают как вторичные мессенджеры. Имеются данные, что под воздействием ДГ также уменьшается вязкость липидов мембраны (Перцева М.Н., 1989). По-видимому, при АБА эти механизмы извращаются, что я конечном счете приводит не к снижению, а к повышению микровязкости мембраны под влиянием адреноагониста и прежде всего, на наш взгляд, этот факт связан с множеством путей трансмембранной передачи гормонального сигнала (Эгингоф Р.Н., 1991).

По современным представлениям формирование и функциональное созревание отдельных компонентов мембрано-рецепторного комплекса в онтогенезе происходит неодновременно н относительно независимо друг от друга (Перцева М.Н., 1989). Вероятность возникновения ошибок в биогенезе мембранных липидов может быть еще больше, если учесть огромный полиморфизм липидов (до 240 полярных липидов в эритроците человека).

Молекулярные механизмы, лежащие в основе парадоксальных реакций мембран эритроцитов, могут быть объяснены с позиции

конпепции дедифференцировки как основы атонического состояния (С.С.Жихарев, 1984), согласно которой фундаментальной причиной измененной реактивности является онтогенетическая незрелость клетки, проявляющаяся, прежде всего, незрелостью мембрано-рецешорного аппарата.

В ходе индивидуального развитая происходит увеличение микровязкости биологических мембран (Болдырев A.A., 1986). Задержка насыщения мембран холестерином может косвенно свидетельствовать н о задержке созревания клеток.

При анализе диаграмм, полученных в условиях модуляции липотропными агентами - делагилом и липостабилом, выделялась группа больных ИЗБА и больных, получающих пхюкокортикоидные гормоны. В этих группах диаграмма, характеризующая влияние делагила, имела более уплощенный вид. Это может быть связано с большим процентным содержанием холестерина в эритроцитарной мембране у больных ИЗБА, который по данным литературы (Воробей A.B., 1978), "усредняет" вязкость липидного бислоя и делает его менее "чувствительным" к различным воздействиям.

Для интегральной оценки микровязкости мембраны, определяющей выраженность структурных перестроек липидного матрикса в температурном ингеривале 20° - 60° С, нами был разработан подход с оценкой дополнительного температуро-зависимого параметра ЭИЭ (tga), равного:

Дср°

tga=--------

At°

где а - угол наклона кривой, отражающей изменение фазового угла в области темиерактур 20° - 60° С.

По сравнению со здоровыми (0,165i0,005, п=22) tga у больных АБА (0,16610,003, п=31, р>0,05) практически не отличался по исходным показателям. Однако, в условиях модуляции адренореактивной системы был выявлен характерный для АБА парадоксальный эффект адреналина (здоровые - 0,135±0,007, п=22, р<0,05, АБА - 0,17710,005, п=31, р<0,05). Аналогичный эффект бьи отмечен и в группах обследованных лиц с атопическим состоянием.

У больных ИЗБА и у больных, получающих глзококортикоиды, исходно было выявлено повышение tga (0,184±0,004, п=33, р<0,001 и 0,184±0,006, п=11, рсОДИ соответственно) по сравнению со здоровьши. Под влиянием адреналина в этих группах, как и у здоровых, наблюдалось уменьшение tgoc ( ИЗБА - 0,17810,005, п=33, р>0,05; больные БА, получающие шюкокорти-коиды - 0,175±0,006, п=13, р<0,05).

Таким образом, интегрально отражая микровязкость, указывал на особенность взаимодействия с адреноагонистом в зависимости от клинико-патогенетического варианта заболевания.

Парадоксальный эффект адреналина при АБА сохранялся в фазе ремиссии (исходный tga - 0,161^0,005, п=20, р<0,05, модулированный адреналином tga - 0,179±0,007, п=20, р<0,05) и не зависел от тяжести течения заболевания (легкое течение - 0,173±0,005, п=14, средней тяжести - 0,178±0,009, п=12, р>0,05, тяжелое течение - 0,17910,008, п=10, р>0,05). Аналогичные данные приводят и другие авторы (Жихарев С.С., 1982; Яблонская В.Н., 1990; Минеев В.Н., 1993) с использованием других клеточных моделей.

При ИЗБА имелась четко обозначенная тенденция к повышению ц а при утяжелении заболевания (легкое течение - 0,179±0,00б, п=10, средней тяжести - 0,18010,004, п=16, р>0,05, тяжелое течение - 0,191± 0,004, п-12, р<0,001) при сохранении нормальной реакции на адреналин (легкое течение - 0Д71±0,004, п=10, р<0,05, средней тяжести - 0,172± 0,005, п=16, р<0,05, тяжелое течение - 0,18510,005, п=12, р<0,05). В фазе ремиссии при ИЗБА наблюдалось незначительное повышение tga (0,189±0,008, п=24, р>0,05).

Применение делагила и липостабила выявило их разнонаправленные эффекты во всех обследованных группах. При воздействии делагила наблюдалось повышение под влиянием делапша - его снижение.

Наш интерес к изучению шперосмолярпого гемолиза при охлаждении объясняется той важной ролью, которую играет липидный матрикс в механизме устойчивости клеток к действию умеренно низких температур. Нами было обнаружено, что по сравнению со здоровыми наиболее резистентными к низкотемпературному шперосмолярному воздействию оказались эритроциты больных АБА, больных с предастмой и у

пракшчески здоровых родственников больных БА. Наименее резистен-тньши оказались эритроциты больных ИЗБА. Выявленное в этой группе существенное снижение резистентности эритроцитов, по-видимому, отражает те молекулярные механизмы структурных изменений липидного и белкового матрикса, которые связаны с насыщением мембран холестерином, что проявляется тенденцией к макроцитозу.

Под действием адреналина у здоровых регистрировался гемолиз на уровне 7Д1±1,79%, п=20, р<0,05. При блокаде же ß-рецепторов под воздействием обзидана гемолиз был выше (9,11±1,59%, п=20, р<0,001), по-видимому, за счет стимуляции а-рецепторов, вероятно, под действием катехоламинов, содержащихся в пробе. Дополнительным аргументом этого предположения являются особенности действия адреналина в условиях ß-адренергаческой блокады. В этих условиях отмечалась наибольшая степень гемолиза (13,69+1,59%, п=20, р<0,001) за счет возможного переключения эффекта на <х-адренорецепторы.По-видимому, гемолиз в условиях гаперосмолярности и охлаждения осуществляется при участии а-адренорецепторов. Этот феномен связан с тем, что при понижении температуры не только увеличивается михровязкостъ липидов мембраны, но и изменяются свойства самих рецепторов. Так, исследования с мышечной тканью сердца показали, что при понижении температуры значительно повышается а-адренорецепторная активность, а при возрастании температуры наблюдается переход к ß-адренорецепторной активности (Kunos et al., 1973, Ahlguist, 1977).

Важно, что рассматриваемый феномен имеет, вероятно, универсальный характер, касаясь и других рецепторных систем. Было показано, что уменьшение температуры изменяло способность гастаминовых рецепторов связывать Н2- и Н,-антагонисты (Cook et al., 1977, Karow, 1977). Таким образом, температура окружающей среды влияет иа степень вязкости липидного матрикса возможно изменяя мобильность рецепторных молекул или включение того или иного N-белка (Ni или Ns), как показано Kiss Z. и Tkachuk V.A. (1984). Несмотря на универсальность рассматриваемого механизма влияния пониженной температуры на переход от ß-рецепторной активности к а-рецепторной активности по эффекту адреналина и обзидана четко выделялась группа больных АБА, больных с предастмой и группа

практически здоровых родственников больных БА. В этих группах эффект адреналина выражен существенно меньше, а эффект обзидана значительно больше. Делагил во всех труппах уменьшал эффект низкотемпературного гиперосмолярного воздействия. Вполне ожидаемым оказался обратный результат применения липостабила.

Подчеркнем, что предварительное добавление липостабила у здоровых восстанавливало нормальное (обычное для физиологических температур) действие агонистов и антагонистов (исходный гемолиз -24,65±1,б5%, 11=20, в присутствии адреналина - 5б,40±3,25%, п=20, р<0,001, в присутствии обзидана - 20,9211,44%, п=20, р<0,05). Подобная картина наблюдалась и в 1руппе больных ИЗБА (исходный гемолиз 21,35 11,97%, 11=31, р<0,05, гемолиз в присутствии адреналина -34,4312,91%, п=31, р<0,001, гемолиз в присутствии обзидана - 19,131 0,79%, п=29, р<0,05).

Сохранение характера влияния обзидана на фоне применения липостабила при АБА (исходный гемолиз 24,5812,54%, п=30, р<0,05, гемолиз в присутсвии адреналина -43,6614,21%, п=30, р<0,001, гемолиз в присутствии обзидана - 31,4012,87%, п=30, р<0,001), у больных с предастмой (22,4511,34%, гемолиз в присутствии адреналина - 45,121 2,45%, п=21, р<0,001, гемолиз в присутствии обзидана 17,9411,36%, п=21, р<0,001) и в группе практически здоровых родственников больных БА (исходный гемолиз 14,7211,32%, п=18, р<0,05, гемолиз в присутствии адреналина - 36,6513,29%, п=18, р<0,001, гемолиз в присутствии обзидана - 25,1212,71, п=18, р<0,001) свидетельствовало о наличие изменений микровязкости, характерных для атопнческого состояния. Учитывая эффект липостабила у здоровых и у больных ИЗБА, можно предположить, что, по-видимому, липостабил может повысить толерантность к холоду и вообще к физической нагрузке (астме физического усилия).

Нами был проведен корреляционный анализ значений tga и значений гиперосмолярного гемолиза при низкой температуре исходно (г|), а также в условиях модуляции адреналином (г2> и обзнданом (г3) . У больных АБА (г!=0,638, г2=0,690, т3= - 0,784, р<0,05), знак корреляционной связи был противоположен знаку корреляционной связи у здоровых (Г]= - 0,630, г2= - 0,642, гз=0,737, р<0,05) и у больных ИЗБА (ц= - 0,692, г2= - 0,680, г3 =0,647, р<0,05). Поражает

наличие строго отрицательыой обратной связи вне зависимости от агента у больных, получающих гшококортакоиды (г}= - 0,634, Г2= -0,748, тз= - 0,712, р<0,05). Подобный стереотип характера корреляционных связей отражает, по-видимому, потерю клеткой способности к адекватной реакции. Это было показано еще в работе С.С.Жихарева (1982), который подчеркивал мысль о том, что универсальность действия ппоко-кортикоидов таит в себе опасность уменьшения адаптивных реакций на избыток информации в связи с подавлением реакций десенситизации.

ВЫВОДЫ

1. При бронхиальной астме выявлены особенности электрофизиологических свойств эритроцитов (емкостного, температуро-зависимого параметров электрического импеданса эритроцитов), а также гиперосмолярнош гемолиза при охлаждении, зависящие от клинико-патогенетическош варианта, стадии, фазы и тяжести течения заболевания.

2. Атонический вариант бронхиальной астмы характеризуется особенностями импедансных параметров эритроцитов, проявляющимися повышением электрической емкости эритроцитов, а также инверсией эффектов адреноагониста (адреналина) и адреноантагониста (обзидана) при оценке нх влияния на емкостный и температуро-зависимый параметры электрического импеданса эритроцитов. Аналогичные изменения выявлены при атоническом состоянии на этапе предболезни (предастма) и па доклиническом этапе.

3. При атонической бронхиальной астме выявлены особенности гиперосмолярного гемолиза при низкой температуре, проявляющиеся исходным повышением резистентности эритроцитов к подобному воздействию и инверсией эффектов адреноагониста и адреноантагониста. Данные особенности характеризовали также атоническое состояние на этане предболезни (предастма) и на доклиническом этапе.

4. Инфекционно-зависимый вариант бронхиальной астмы отличался обратной направленностью изменений как импедансных параметров (снижение электрической емкости эритроцитов, сохранение адекватной реакции на адреноагонисты при оценке их влияния на

емкостный и температуро-зависимый параметры электрического импеданса эритроцитов), так н изменениями гиперосмолярного гемолиза прн низкой температуре (снижение резистентности эритроцитов), причем в отличие от атонического варианта заболевания выраженность изменений нарастала в зависимости от тяжести течения и была наиболее выражена в фазе обострения заболевания.

5. Установлены корреляционные связи между исходным и модулированными адреноагонистом и адреноантагонистом значениями температуро-зависимых параметров электрического импеданса и температуро-зависимыми параметрами гиперосмолярного гемолиза как исходно, так и в условиях модуляции адренореактивной системы.

6. Выявлено разнонаправленное влияние таких лнпотроппых агентов, как делагил и лшгостабил, на импедансные параметры эритроцитов и пшеросмолярный гемолиз при низкой температуре, которое указывает на повышение микровязкости мембраны прн применении делагила н на снижение ее при применении лппостабнла.

7. Выявленные особенности электрического импеданса эритроцитов, в том числе и температуро-зависимые, в сочетании с коррелируемыми особенностями мембрано-рецепторного комплекса эритроцитов (исходный и индуцированный делашлом уровень микроцитоза, исходный и модулированный адреноагонистамн уровень гиперосмолярного гемолиза при низкой температуре) свидетельствуют о снижении микровязкости эритроцитарных мембран при атоническом варианте бронхиальной астмы и о повышении ее - при инфекционно-зависимом варианте заболевания.

Практические рекомендации:

1. Рекомендуется для широкой клинической практики с целью дифференциальной диагностики атонического и инфекционно-зависимого вариантов БА определение выраженности гиперосмолярного гемолиза при воздействии обзидана как достаточно простой и надежный способ.

2. Рекомендуется для диагностики агонического состояния как на этапе клинических проявлений, так и на доклиническом этапе определение параметров электрического импеданса эритроцитов в условиях модуляции их адренергическими агентами.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Новые подходы к изучению мембрано-рецепторного комплекса при бронхиальной астме// 3 Национальный конгресс по болезням органов дыхания: Резюме. - СПб.,1992. - С.328 (соавт. В.Н.Минеев, Н.НЛукашевская, Н.Ю.Булатова, Е.Р.Самойлова, А.Н.Смирнова, И.И.Андрусенко, Ю.ДЛмпольская., А.Б.Федосеев, С.Н.Устинов, В.НЛблонская).

2. Мембрано-релепторные изменения при бронхиальной астме// Тезисы докладов 4 Национального конгресса по болезням органов дыхания. - М., 1994. - Тез. 132 (соавт. В.Н.Миыеев, Н.Ю.Булатова, АЛ.Кольмев, Н.НЛукашевская, И.И.Нестерович, ВДЖарская, В.Г.Скопичев, В.НЛблоиская, А.Б.Федосеев, ЮДЯмпольская).

3. Доклиническая диагностика атонического состояния// 1 Национальный конгресс по профилактической медицине. - СПб., 1994. - С. 16. - Тез. 311. (соавт. В.Н.Минеев, В.Н-Яблонская, Н.Ю.Булатова, Н.НЛукашевская, И.И.Андрусенко, А.Б.Федосеев, Ю.ДЛмпольская).

4. Итош исследования мембрапо-рецепторного комплекса при бронхиальной астме// Тезисы докладов 5 Национального конгресса по болезням органов дыхания. -М., 1995. - Тез. 81 (соавт. В.Н.Минеев, В.НЛблонская, Н.НЛукашевская, Н.Ю.Булатова, О.И.Карпов, И.И.Нестерович, А.Б.Федосеев, Ю.Д.Ямпольская, Т.МЛалаева).

5. Диагностика атонического состояния// Сб. тезисов докладов научной конференции BMA "Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения". - СПб., 1995. - С. 519 (соавт. В.Н.Минеев, В.НЛбдонская, Н.Ю.Булатова, Н.НЛукашевская, И.И.Нестерович, А.Б.Ф.едосеев, Е.М.Кузьминчук, Н.Н.Гизлер.

6. Особенности мембрано-рецепторного комплекса в диагностике атонического состояния на преморбидном этапе// 2 Национальный конгресс по профилактической медицине: Сб.тезисов. - СПб., 1995. - С. 115 (соавт. В.Н.Минеев, В .Н.Ябл опекая, Н.Ю .Булатова, Н.НЛукашевская, Е.Б.Шадрин, И.А.Хахаев, О.И.Карпов, А.Б.Федосеев).

7. Приоритетные подходы к практической диагностике вариантов бронхиальной асшы и лекарственный непереносимости// Международной конференция "Улучшение качества жизни при астме и

аллергии": Сб. тезисов. - СПб., 1995. - (соавт. В.Н.Мшеев, Е.Б.Шадрин, Хахаев И.А., Н.НЛукашевская, Т.МЛалаева).

8. Феномен "парадоксальной" чувствительности к морфину как отражение дефекта рецепторного узнавания при атонической бронхиальной астме// Тезисы докладов 2 конференции Российской ассоциации по изучению боли: Сб. тезисов. - СПб: Издательства СПГМУ, 1995. - С. 282 (соавт. В.Н.Мшеев, О.И.Карпов, В.И.Трофимов, НЛ.Шапорова, Н.Ю.Булатова).

9.Возможное место "эссенциалышх" фосфолшшдов в терапии бронхиальной астмы// Медицинские технологии. - СПб: Медицинское информационное агенство,1995,- С.33-34 (соавт. Минеев В.Н.,Шадрин Е.Б.Лукашевская Н.Н.).

10. Regulatory effects of exogenous cyclic AMP in bronchial asthma// Chest. - 1994. - v. 106, N-2, Snppl. - P. 145s (co-authors G.B.Fedoseev, V.N.Mineev, N.N.Lukashevskaya, I.I.Nesterovich, V.N.Yablonskaya).

11. Cytoskeleton of erythrocytes in bronchial asthma// Eur. Respir. J. -1994. - v. 7, Suppl. 18. - P. 344 s (co-authors G.B.Fedoseev, V.N.Mineev, V.D.Zharskaya, V.G.Skopichev, N.N.Lukashevskaya, V.N.Yablonskaya, I.I.Andrusenko, A.B.Fedoseev, Ju.D.Yampolskaya).