Автореферат и диссертация по медицине (14.01.30) на тему:Роль мелатонина в нейрорегуляторных процессах при воспалительных заболеваниях кишечника у лиц пожилого возраста

На правах рукописи

ПАЙЗУЛЛАЕВА Зайнаб Камильевна

РОЛЬ МЕЛАТОШША В НЕЙРОРЕГУЛЯТОРНЫХ ПРОЦЕССАХ ПРИ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ КИШЕЧНИКА У ЛИЦ ПОЖИЛОГО ВОЗРАСТА

14.01.30 - геронтология и гериатрия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

О 3 ?9:1

Санкт-Петербург - 2011

4839890

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении последипломного образования «Государственный институт усовершенствования врачей Минобороны России»

Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Рапопорт Семен Исаакович

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Кветной Игорь Моисеевич

доктор медицинских наук, профессор Хорошинина Лидия Павловна

Ведущая организация:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию

Защита диссерт^швр состоится /_6> 2011 г.

в « »_часов на заседании диссертационного совета

Д 601.001.01 при Санкт-Петербургском институте биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН по адресу: 197110, Россия, Санкт-Петербург, пр. Динамо, д. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН {197110, Россш, Санкт-Петербург, пр. Динамо, д. 3).

Автореферат разослан «_»_2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук, профессор Козина Л.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) в пожилом возрасте имеют свои особенности, связанные с наслоением патогенеза заболеваний на естественные процессы старения. Современная демографическая ситуация характеризуется увеличением доли лиц пожилого и старческого возраста в обществе. По прогнозам, в ближайшем будущем 30% населения Европы будет старше 60 лет. Учитывая этот факт, можно ожидать и рост количества пациентов пожилого возраста, страдающих ВЗК. На сегодняшний день имеются значительные успехи в лечении патологии толстой кишки, однако, несмотря на это, частота рецидивов или возникновения длительно текущих форм ВЗК у пациентов пожилого возраста может достигать 35-45%. В связи с этим являются актуальными исследования, посвященные углубленному изучению патогенеза ВЗК в пожилом возрасте.

Точные данные о распространенности ВЗК получить трудно, так как часто остаются неучтенными легкие случаи. В последние десятилетия в Европе заболеваемость язвенным колитом (Ж) составила 510 случаев в год на 100 тыс. населения, при болезни Крона (БК) 16 случаев в год на 100 тыс. населения. Показатели распространенности в России, в Московской области соответствуют среднеевропейским данным. То, что наибольшая частота отмечена в высокоразвитых странах, обусловлено не только социальными и экономическими факторами, но также генетическими и иммунологическими особенностями больных, определяющими предрасположенность к ВЗК [Симбирцев A.C., 2002].

Считается, что возраст является важным фактором, оказывающим влияние на уровень заболеваемости. Первый пик заболеваемости приходится на возраст 15-40 лет, однако заболеть могут лица любого возраста. Второй пик заболеваемости приходится на возраст 60-80 лет. Наивысшие показатели смертности отмечаются в течение 1-го года болезни вследствие случаев крайне тяжелого молниеносного течения болезни и через 10 лет после его начала из-за развития у ряда пациентов колоректального рака.

Процессы старения, связанные с изменениями нейроиммуно-эндокринных взаимодействий в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ), способствуют развитию его патологии. По современным представлениям, ведущее значение среди гуморальных регуляторных факторов органов ЖКТ принадлежит пептидным гормонам и биогенным аминам, которые синтезируются и выделяются клетками диффузной нейроэндокринной системы (ДНЭС) [Kvetnoy I.M. et al., 1997].

Актуальность диссертационного исследования обусловлена увеличением частоты заболеваемости в старшей возрастной группе, распространенностью язвенного колита и болезни Крона, прогрессирующим рецидивирующим течением с длительными обострениями, наличием большого количества осложнений (в том числе и рака толстой кишки), угрожающих жизни, которые не только значимо ухудшают качество жизни и

требуют существенных затрат на лечение, но и нередко влекут за собой инвалидизацию больных. Таким образом, высокая частота ВЗК у пожилых, неизученность нейроиммуноэндокринных взаимодействий при ЯК и БК в пожилом возрасте, необходимость поиска более эффективных схем терапии ВЗК у пожилых больных определяют как медицинскую, так и социально-экономическую значимость настоящего исследования.

Цель и задачи исследования

Целью диссертационного исследования является изучение роли мелатонина в развитии воспалительных заболеваний кишечника, его участие в нейроэндокринных взаимодействиях в слизистой оболочке кишечника при язвенном колите и болезни Крона у больных пожилого возраста.

В рамках указанной цели были поставлены и последовательно решены следующие задачи:

1. Изучить у пациентов пожилого возраста с язвенным колитом, болезнью Крона и пациентов без заболеваний толстой кишки нейроэндокринные изменения в кишечнике по экспрессии двух основных локально синтезируемых гормонов - серотонина и мелатонина.

2. Установить у пожилых больных язвенным колитом и болезнью Крона уровень накопления свободных радикалов в слизистой оболочке кишечника по экспрессии основного фермента их синтеза - 1чГО-синтазы.

3. Исследовать процессы клеточного обновления слизистой оболочки по экспрессии маркера пролиферации РСЫА и маркера апоптоза р53 у пожилых больных язвенным колитом и болезнью Крона.

4. Провести сравнительное изучение нейроиммуноэндокринного статуса у пациентов молодого и пожилого возраста, страдающих воспалительными заболеваниями толстой кишки.

5. Выявить роль морфофункционального состояния и экспрессии сигнальных молекул в эпителии кишечника у людей пожилого возраста в патогенезе развития воспалительных заболеваний кишечника.

Научная новизна

Научная новизна работы заключается в том, что воспалительные заболевания кишечника в пожилом возрасте рассмотрены как апудопатии. Впервые у больных пожилого возраста с воспалительными заболеваниями кишечника изучены изменения нейроэндокринных взаимодействий в кишечнике путем изучения экспрессии гормонов - серотонина и мелатонина; процессов накопления свободных радикалов по площади экспрессии и уровня оптической плотности ИО-синтазы; определения показателей клеточного обновления и программируемой гибели эпителиоцитов по площади экспрессии и уровня оптической плотности РСЫА и маркера апоптоза р53.

Впервые проведено сравнительное изучение нейроиммуноэндокринного статуса кишечника у пациентов молодого и пожилого возраста. С возрастом у пожилых людей без патологии толстой кишки синтез мелатонина резко снижается, но поддерживается соотношение апоптоза и пролиферации.

Доказано, что состояние функциональной морфологии клеток АР1Л> системы тесно связано с процессами клеточного обновления, лежащими в основе формирования органической патологии толстой кишки. Установлено, что при воспалительных заболеваниях кишечника происходит снижение синтеза мелатонина у пожилых людей по сравнению с молодыми людьми, что свидетельствует о важной роли мелатонина в развитии и течении данной патологии. Показано, что у пожилых людей при язвенном колите и болезни Крона изменение концентрации и функциональной активности клеток, продуцирующих серотонин и мелатонин, связано со снижением пролиферативных показателей (пролиферирующего клеточного ядерного антигена), что инициирует усиление апоптоза колоноцитов.

Выявлено, что в пожилом возрасте по сравнению с молодыми людьми, при язвенном колите отмечалось снижение экспрессии эпителиоцитами кишечника гормона мелатонина и снижение пролиферативной активности клеток, оцениваемой по РСЫА. Полученные нами данные свидетельствуют о том, что с возрастом секреторная активность и способность к обновлению клеток кишечного эпителия снижается, что может служить дополнительным неблагоприятным фактором течения язвенного колита, проявляться более тяжелым течением болезни и, возможно, более высоким риском развития рака толстой кишки у пациентов пожилого возраста. При болезни Крона в пожилом возрасте снижалась экспрессия гормона мелатонина, а показатели клеточного обновления эпителиоцитов демонстрировали высокую активность, как пролиферации, так и апоптоза, что отражает сохранение способности эпителиоцитов к регенераторным процессам.

Практическая значимость

Полученные результаты исследования имеют большое практическое значение. Используя показатели экспрессии мелатонин-иммунопозитивных клеток, пролиферативной активности и апоптозной гибели эпителиоцитов, возможно прогнозировать течение репаративных процессов в стенке кишечника и их исходы, оценивать опасность малигнизации клеток.

Воспалительные заболевания кишечника - болезнь Крона и язвенный колит - можно рассматривать как апудопатии. Это будет полезным с точки зрения разработки новых патогенетически обоснованных методов терапевтического воздействия. Больных язвенным колитом с высокими показателями площади экспрессии р53, РСЫА, целесообразно выделять в особую группу риска по развитию рака толстой кишки для проведения индивидуальной эффективной диспансеризации, превентивной терапии, ранней диагностики онкологической патологии.

Глубокий анализ участия мелатонина в процессах старения будет способствовать лучшему пониманию сложных молекулярно-клеточных взаимодействий, складывающихся в организме при воспалительных заболеваниях кишечника, что открывает новые возможности в разработке перспективных диагностических и прогностических маркеров, значительно

улучшающих прижизненную своевременную диагностику патологических процессов.

Использование результатов диссертационного исследования в практической работе геронтологов будет способствовать повышению качества помощи пожилым больным, страдающим язвенным колитом и болезнью Крона.

Положения, выносимые на защиту

1. При язвенном колите у больных пожилого возраста в толстой кишке отмечается снижение мелатонин-содержащих клеток в сравнении с аналогичными показателями у молодых больных, что свидетельствует о важной роли мелатонина в развитии и течении данной патологии.

2. Мелатонин благодаря антиоксидантному действию снижает накопление свободных радикалов в слизистой оболочке толстой кишки, уменьшая их повреждающее действие.

3. Показатели клеточного обновления эпителиоцитов при язвенном колите демонстрируют преобладание процессов апоптоза над пролиферацией клеток, как в пожилом возрасте, так и у лиц молодого возраста, что отражает усиление гибели клеток при развитии данного заболевания.

4. При болезни Крона, когда признаки воспалительного процесса обнаруживались во всех слоях стенки кишки (в отличие от язвенного колита, при котором поражается преимущественно слизистая оболочка кишечника), синтез мелатонина у пожилых людей по сравнению с молодыми людьми снижен, что свидетельствует о нарушении нейроэндокринной функции эпителиоцитов кишечника в пожилом возрасте.

5. Показатели клеточного обновления эпителиоцитов при болезни Крона у больных пожилого возраста демонстрировали высокую активность, как пролиферации, так и апоптоза, что отражает сохранение способности эпителиоцитов к регенераторным процессам.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 113 страницах печатного текста и состоит из введения, главы обзора литературы, глав собственных результатов и заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы. Текст иллюстрирован 24 рисунками и 10 таблицами. Указатель литературы содержит 146 источника, в том числе 45 отечественных и 101 зарубежных авторов.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 3 статьи в рецензируемых журналах из Перечня ВАК Минобразования РФ, 1 глава в руководстве по гастроэнтерологии, патент, 8 тезисов докладов.

Апробация и реализация диссертации

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на УШ международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке; Концепция болезней цивилизации» (Москва, 2007); IX международной научно-

практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва,

2008); Научно-практической конференции «Украинская школа эндокринологии», (Харьков, 2009); I съезде колопроктологов СНГ, (Ташкент, 2009); VIII Московской ассамблее «Здоровье Столицы» (Москва,

2009); XVI Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2009); XVII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2010).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Характеристика исследуемого материала

В соответствии с поставленными целями и задачами на базе городской клинической больницы №24 Департамента Здравоохранения г. Москвы за период с 2007 года по 2010 год проведено обследование 90 пациентов. Первая группа состояла из 60 больных пожилого возраста: болезнью Крона толстой кишки, язвенным колитом и пациентов без патологии толстой кишки в возрасте от 60 до 74 лет. Средний возраст обследуемых больных ВЗК составил 64,3±3,2 года. В исследование были включены пациенты с острой, хронической рецидивирующей и с хронической непрерывной формой течения язвенного колита и болезни Крона толстой кишки в форме проктосигмоидита, левостороннего и субтотального поражения кишечника. Критерии исключения: осложненное течение ВЗК, возраст - моложе 60 лет и старше 74 лет (обоснование - уменьшение продукции мелатонина с возрастом; наличие сопутствующей патологии, влияющей на функциональное состояние печени и почек). Обследуемые группы по полу и возрасту, характеру течения и длительностью анамнеза были репрезентативны. Для изучения возрастных особенностей сформирована вторая группа из пациентов молодого возраста. В нее вошли 30 пациентов молодого возраста от 25 до 35 лет: с язвенным колитом - 10, с болезнью Крона - 10, без патологии толстой кишки - 10. Средний возраст обследуемых больных составил 25,3 ±1,8 лет.

Всем пациентам, независимо от группы наблюдения проводились следующие общеклинические исследования, соответствующие диагностическому минимуму при воспалительных заболеваниях толстой кишки: сбор анамнеза заболевания, клинический и биохимический анализы крови, общий анализ мочи, копрограмма и анализ кала на скрытую кровь. Рентгеноскопия грудной клетки, ЭКГ, УЗИ органов брюшной полости и почек. Эзофагогастродуоденоскопия. Ректороманоскопия и (или) колоноскопия (колоноскоп фирмы «Fujinon»), Биопсия слизистой оболочки толстой кишки, гистологическое исследование, электронная микроскопия и иммуногистохимическое исследование.

Для гистологического исследования использовали традиционный метод парафиновой заливки. Гистологические срезы толщиной 4-5 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, пикрофуксином по ван Гизону.

Определяли гистологический тип, наличие очагов некроза, клеточного полиморфизма и другие особенности.

Для светооптического исследования образцы слизистой оболочки сигмовидной и прямой кишки фиксировали в 10% растворе забуференного нейтрального формалина (pH 7,2) в течение 24 часов с последующей промывкой в проточной воде в течение суток. После фиксации материал обезвоживали и заливали в парафин. Гистологические срезы (5-7 мкм) после депарафинизации окрашивали гематоксилином-эозином и альциановым синим по общепринятой методике для обзорного гистологического изучения и выявления слизи (бокаловидных клеток).

Иммуногистохимические исследования проводили с применением моноклональных антител к следующим молекулам: цитоплазматическим маркерам - серотонину (Novocastra, 1:250), мелатонину (CIDtech Res). Inc., 1:200), основному ферменту, регулирующему накопление в тканях свободных радикалов - NO-синтазе (Novocastra, 1:200); ядерным маркерам -ключевым регуляторным белкам пролиферации и апоптоза - PCNA и р53 (оба Dako, 1:150). Использовали авидин-биотиновый и авидин-стрептавидин-биотиновый методы. Для иммуноокрашивания продуктов реакции использовали систему визуализации ready to use (Dako).

Цифровую микроскопию и морфометрическое исследование

проводили с использованием системы компьютерного анализа микроскопических изображений, состоящей из микроскопа Nikon Eclipse Е400, цифровой камеры Nikon DXM1200, персонального компьютера на базе Intel Pentium 4 и программного обеспечения «Видеотест-Морфология 4.0».

В каждом случае анализировали 10 полей зрения при увеличении 400х. Оптическую плотность экспрессии измеряли в условных единицах. Также определяли площадь экспрессии, которая представляла собой отношение площади, занимаемой иммунопозитивными клетками к общей площади клеток в поле зрения, выражаемое в процентах. Указанные параметры отражают интенсивность синтеза или накопления исследуемых гормонов и сигнальных молекул в клетках и тканях.

Статистическая обработка результатов

Результаты исследований обрабатывали с помощью компьютерной программы Microsoft Office Excel (Microsoft Corporation) и пакета программ Statistica 6.0 (Stat Soft Inc). Применялись методы описательной статистики: определение средней арифметической величины, ее средней ошибки и среднеквадратичного отклонения, а также (при несоответствии данных закону нормального распределения) медианы. Соответствие вида распределения полученных значений исследуемых параметров закону нормального распределения определено по критерию Шапиро-Уилка. Для сравнения групп в случае нормального распределения значений параметров применялся t-критерий Стьюдента. При несоответствии вида распределения

полученных значений исследуемых параметров закону нормального распределения использовались непараметрические критерии Вилкоксона (для зависимых совокупностей параметров) и Манна-Уитни (для независимых совокупностей параметров).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Возрастная динамика морфофункционального состояния и экспрессии сигнальных молекул в эпителиоцитах кишечника в норме

В слизистой оболочке интактной сигмовидной и прямой кишки у пожилых и молодых людей крипты располагались упорядоченно, эпителий кишечника был представлен обычным соотношением каемчатых и бескаемчатых призматических энтероцитов, бокаловидных клеток и отдельных эндокринных клеток (апудоцитов). В сигмовидной кишке каемчатые призматические (всасывательные) энтероциты были наиболее многочисленными и составляли около 90% общего числа клеток в популяции этого отдела кишечника. Среди каемчатых энтероцитов располагались бокаловидные клетки, в цитоплазме которой обнаруживалось большое количество муцинов - основных компонентов кишечной слизи. Клетки Панета в норме в сигмовидной кишке практически не встречаются.

@ 25-35 лет, мелатонин 0 60-74 года, мелатонин

Рис. 1. Площадь экспрессии мелатонина в слизистой оболочке кишечника

у лиц молодого и пожилого возраста в норме.

У пожилых людей эндокринные клетки (апудоциты) в слизистой оболочке сигмовидной и прямой кишки располагаются, как правило,

поодиночке или небольшими группами из 2-3 клеток. Апудоциты чаще имеют округлую или многоугольную форму. Они давали положительную иммунопозитивную реакцию с антителами к серотонину и мелатонину.

Площадь экспрессии мелатонин-иммунопозитивных клеток в молодом возрасте была достоверно выше по сравнению с пожилыми людьми (1,81±1,02 у.е. и 1,43±0,66 у.е., соответственно). При этом оптическая плотность экспрессии мелатонина в эпителиоцитах кишечника у молодых и пожилых людей не различалась и составила, соответственно, 1,53±0,05 у.е. и 1,44±0,19 у.е. (рис. 1).

Таблица 1

Экспрессия маркеров РСЫА и Р53 в эпителиоцитах кишечника в норме у людей различного возраста

Возраст РС^ Р53

Группа Площадь экспрессии Оптическая плотность Площадь экспрессии Оптическая плотность

25-35 лет 2,01±0,25 1,40±0,13 1,92±0,21 1,24±0,17

60-74 года 2,31±0,65 1,23±0,11 2,01±0,62 1,03±0,19

Полученные данные свидетельствуют об активном синтезе мелатонина из его основного предшественника - серотонина в изучаемых отделах кишечника у людей различного возраста. Следует отметить, что в пожилом возрасте экспрессия мелатонина значительно снижается, что может служить признаком секреторной дисфункции эпителиоцитов кишечника и способствовать повышению вероятности развития патологии желудочно-кишечного тракта у лиц старше 60 лет.

Площадь экспрессии и оптическая плотность серотонина не зависела от возраста и составила для молодых людей 1,72±0,04% и 1,62±0,06 у.е., а для пожилых лиц 1,43±0,36% и 1,39±0,24 у.е (р> 0,05).

ЫО-синтаза является основным ферментом, участвующим в образовании свободных радикалов, в том числе и в ткани кишечника.

При оценке экспрессии 1\тО-синтазы в слизистой оболочке кишечника было установлено, что показатели экспрессии данного фермента отражали одинаково невысокий уровень ее синтеза как у молодых людей, так и у лиц пожилого возраста. В возрастной группе 25-35 лет площадь экспрессии Ж)-синтазы составила 1,57±0,04%, а оптическая плотность - 1,14±0,04 у.е.,

что достоверно не отличалось от значений, полученных для лиц в возрасте 60-74 года (площадь экспрессии 1,29±0,30%, оптическая плотность 1,69±0,43 у.е.).

Показатели динамики процесса клеточного обновления эпителиоцитов свидетельствуют о том, что в норме между процессами пролиферации и апоптоза в клетках кишечника существует определенный баланс, который остается неизменным как в пожилом, так и в молодом возрасте.

Показатели площади экспрессии и оптической плотности маркеров пролиферации РСИА и апоптоза Р53 в кишечном эпителии у молодых людей и лиц пожилого возраста достоверно не отличались (табл. 1).

Возрастная динамика морфофункционального состояния

и экспрессии сигнальных молекул в эпителиоцитах кишечника при язвенном колите

Язвенный колит у больных молодого и пожилого возраста характеризуется геморрагически-гнойным воспалительным процессом различной степени выраженности. Границы между эпителиоцитами не всегда четко контурируются. Отмечается отек собственного слоя слизистой оболочки, которая обильно инфильтрирована лимфоцитами, эозинофильными лейкоцитами и плазматическими клетками. Отмечалась гиперплазия бокаловидных клеток с гиперсекрецией слизи, которая выражается в большом количестве слизистых вакуолей в цитоплазме бокаловидных клеток.

У молодых больных при ЯК отмечается утолщение слизистой оболочки с многочисленными геморрагиями, эрозиями и мелкими изъязвлениями. В эпителии обнаруживаются дистрофические изменения различной степени выраженности. У пожилых больных выявлялись более тяжелые изменения слизистой оболочки, часто встречались язвы, размеры и глубина которых зависят от распространенности некробиотического процесса. Также наблюдалась гипоплазия слизистой оболочки, вплоть почти до полной ее аплазии. В основании язв видны скопления некротической ткани, в зоне которой и рядом с ней отмечается фибриноидное набухание и некроз стенок сосудов, васкулиты, тромбозы. Сохранившиеся островки слизистой оболочки были набухшими и полнокровными. Часто они формировали полиповидные образования различной величины без четкой дифференциации на тело и ножку полипа.

У молодых больных одновременно с поражением стенки отмечались явления регенерации слизистой оболочки в виде гипертрофии и формирования железистых комплексов в "наползающей" на язвы слизистой оболочке. У больных пожилого возраста часто участки регенерации сочетались с участками фиброза, деформировавшего структуру стенки кишки. При этом отмечалось развитие грубоволокнистой соединительной ткани и образование грануляций в дне язв. Во всех случаях ЯК в слизистой оболочке обнаруживались клетки Панета, причем нередко их число

значительно превышало обычное количество этих клеток в типичных местах их расположения - криптах тощей и подвздошной кишок.

У больных пожилого возраста, в некоторых случаях, при изменениях слизистой оболочки, аналогичным вышеописанным, в участках компенсаторной гиперплазии и аденоматоза слизистой оболочки отмечался атипизм клеток, гиперхромия ядер, разрывы базальной мембраны желез, что способствовало процессам малигнизации по типу формирования участков карциноматозного строения.

Площадь экспрессии мелатонин-иммунопозитивных клеток у лиц молодого возраста была достоверно выше в сравнении с аналогичным показателем у пожилых людей (2,34±1,23у.е. и 1,13±0,77у.е. соответственно). При этом оптическая плотность экспрессии мелатонина в обеих возрастных группах достоверно не различалась и составила в молодом возрасте 1,64±0,35 у.е. и в пожилом возрасте 1,44±0,38 у.е.

Экспрессия серотонина по обоим исследуемым показателям у лиц молодого (площадь экспрессии 1,33±0,22% и оптическая плотность 1,22±0,29%) и пожилого возраста (площадь экспрессии 1,13±0,21% и оптическая плотность 1,48±0,41%) достоверно не различалась (рис. 2).

■ 25-35 лет 13 60-74 года

Рис. 2. Площадь экспрессии мелатонина в слизистой оболочке кишечника у лиц молодого и пожилого возраста с язвенным колитом. *- р<0,05 по сравнению с людьми молодого возраста.

Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что помимо выраженных морфофункциональных изменений слизистой оболочки кишечника при ЯК у людей различного возраста важную роль в развитии и течении данной патологии играет гормон мелатонин. Было показано, что у людей пожилого возраста течение ЯК усугубляется снижением экспрессии

мелатонина по сравнению с молодыми людьми, что проявляется более тяжелым течением болезни и, возможно, более высоким риском развития РТК у пациентов пожилого возраста.

Показатели экспрессии ]чЮ-синтазы в слизистой оболочке кишечника у больных ЯК не зависели от возраста.

Так, площадь экспрессии ?чЮ-синтазы в молодом возрасте составила 1,38±0,18 % при оптической плотности 1,54±0,21 у.е., что достоверно не отличалось от площади экспрессии (1Д4±0,57%) и оптической плотности (1,48±0,19) у лиц пожилого возраста.

Показатели клеточного обновления эпителиоцитов при ЯК как в группе молодых людей, так и у лиц пожилого возраста демонстрировали преобладание процессов апоптоза над пролиферацией клеток (1,89±0,84у.е. и 1,68±0,65 соответственно), что отражает усиление гибели клеток при развитии ЯК.

Рис. 3. Площадь экспрессии маркера пролиферации РСИА и проапоптотического протеина р53 в слизистой оболочке кишечника у лиц молодого и пожилого возраста с язвенным колитом.

*- р<0,05 по сравнению с группой лиц молодого возраста.

При этом пролиферативная активность эпителиоцитов кишечника по показателю площади экспрессии РСИА в группе молодых людей была достоверно выше по сравнению с пожилыми людьми (рис. 3). Оптическая плотность маркера РСИА не зависела от возрастной группы (1,78±1,18 и 1,89±0,93) соответственно.

Площадь экспрессии проапоптотического белка р53 у молодых пациентов так же была достоверно больше по сравнению с пожилыми

людьми (рис. 3), однако оптическая плотность экспрессии протеина р53 в исследуемых группах не имела значимых различий.

Таким образом, обновление эпителиоцитов кишечника при Ж у людей в возрасте 25-35 лет происходит интенсивнее по сравнению с пожилыми людьми. При этом у лиц в возрасте 60-74 года снижается как пролиферативная активность клеток кишечника, так и их способность вступать в апоптоз.

Так, в пожилом возрасте по сравнению с группой молодых людей при ЯК отмечалось снижение экспрессии эпителиоцитами кишечника гормона мелатонина и снижение пролиферативной активности клеток, оцениваемой по РСЫА.

Полученные данные могут свидетельствовать о том, что с возрастом секреторная активность и способность к обновлению клеток кишечного эпителия снижается, что может служить дополнительным неблагоприятным фактором течения Ж у данной группы пациентов.

Возрастная динамика морфофункционального состояния

и экспрессии сигнальных молекул в эпителиоцитах кишечника при болезни Крона

Болезнь Крона представляет собой неспецифический воспалительный рецидивирующий процесс. Воспаление при БК носит гранулематозный характер. Признаки воспалительного процесса у больных различного возраста обнаруживались во всех слоях стенки кишки, но в отличие от ЯК как раз в слизистой оболочке они были менее выражены.

Я 25-35 лет, мелатонин Ш) 60-74 года, мелатонин Я 25-35 лет, серотонин Н 60-74 года, серотонин

Рис. 4. Площадь экспрессии мелатонина и серотонина в слизистой оболочке кишечника у лиц молодого и пожилого возраста с болезнью Крона.

* - р<0,05 по сравнению с группой лиц молодого возраста.

Рис. 5. Оптическая плотность экспрессии мелатонина и серотонина в слизистой оболочке кишечника у лиц молодого и пожилого возраста с болезнью Крона. * -р<0,05 по сравнению с группой лиц молодого возраста.

Эпителиоциты были уплощены, иногда отмечались аплазированные участки слизистой оболочки (в зоне язв щелевидной формы, поверхность которых была покрыта фибрином). В воспалительном инфильтрате преобладали лимфоциты, скопления которых формировали гранулематозные саркоидоподобные образования, но без гигантских клеток Пирогова-Ланганса. Такие гранулемы выявлялись преимущественно в периваскулярной и периневральной соединительной ткани во всех слоях кишечной стенки.

Площадь экспрессии мелатонин-иммунопозитивных клеток в группе молодых людей была более чем в 2 раза выше по сравнению с пожилыми пациентами соответственно 2,7±1,09 и 1,4±1,17 у.е. (рис. 4). Оптическая плотность экспрессии мелатонина у людей в возрасте 25-35 лет так же была достоверно выше по сравнению с группой старшего возраста 2,1±1,29 и 1,2±1,02 у.е. соответственно (рис. 5). При этом площадь экспрессии и оптическая плотность серотонина не зависели от возраста пациентов (рис. 4, 5).

При оценке свободнорадикальных процессов в слизистой оболочке кишечника у пациентов с болезнью Крона не было выявлено возрастных ■ различий. Площадь экспрессии 1ЧО-синтазы в слизистой кишечника в молодом возрасте составила 2,19±0,07%, что достоверно не отличалось от ; значения 2,32±1,31%, рассчитанного для пожилых людей. Оптическая плотность экспрессии №)-синтазы в молодом возрасте и старшей возрастной группах так же не различалась и составила соответственно 1,55±0,04 и 1,21±0,34 у.е. Показатели клеточного обновления эпителиоцитов демонстрировали достаточно высокую активность как пролиферации, так и

<и 2 >,

л ь о о х ь

0

1 1

о; я

0 ш

1

I 0

*

♦♦♦♦♦♦♦♦♦ ♦♦♦♦♦♦♦♦♦ ♦♦♦♦♦♦♦♦♦ ♦♦♦♦♦♦♦♦♦ ♦♦♦♦♦♦♦♦♦

♦♦♦♦♦♦♦♦♦ ♦♦♦♦♦♦♦♦♦ ♦♦♦♦♦♦♦♦♦ ♦♦♦♦♦♦♦♦♦ ♦♦♦♦♦♦♦♦♦

Я 25-35 лет, мелатонин 0 60-74 года, мелатонин И 25-35 лет, серотонин С 60-74 года, серотонин

апоптоза, однако с возрастом это соотношение достоверно не изменялось, (табл. 2). Полученные данные отражают сохранение способности эпителиоцитов к регенераторным процессам при БК, как в молодом, так и в пожилом возрасте.

Таблица 2

Экспрессия маркеров PCNA и Р53 в эпителиоцитах кишечника при

болезни Крона у людей различного возраста

Группа больных РСИА Р53

Площадь экспрессии Оптическая плотность Площадь экспрессии Оптическая плотность

25-35 лет 2,45±0,23 1,39±0,09 2,25±0,14 1,26±0,18

60-74 года 2,27±0,14 1,27±0,34 2,03±0,39 1,26±0,31

Исследование экспрессии различных сигнальных молекул при БК показало, что возраст пациента не влияет на интенсивность экспрессии большинства исследуемых в слизистой оболочке кишечника маркеров. Так, экспрессия прооксидантного фермента ЫО-синтазы, пролиферативной молекулы РСИА, апоптотического протеина р53 не различалась у лиц молодого и пожилого возраста.

Рис. 6. Площадь экспрессии серотонина в слизистой оболочке кишечника у лиц различного возраста в норме (контроль), при язвенном колите (Ж) и при болезни Крона (БК).

Однако следует отметить, что у пациентов с БК с возрастом снижалась экспрессия гормона мелатонина, что может служить важным показателем в дисфункции нейроэндокринной функции эпителиоцитов кишечника в пожилом возрасте при БК.

Результаты проведенного исследования позволили установить, что ключевым маркером в возрастных и патологических изменениях слизистой оболочки кишечника является мелатонин, тогда как количество его предшественника серотонина в меньшей степени связано с патологическими и возрастными изменениями в желудочно-кишечном тракте (рис. 6).

Площадь экспрессии мелатонина достоверно снижалась как у здоровых людей пожилого возраста, так и у пожилых лиц с ЯК и БК в сравнении с аналогичной группой молодых людей (рис. 7).

Рис. 7. Площадь экспрессии мелатонина в слизистой оболочке кишечника у лиц различного возраста в норме (контроль), при язвенном колите (Ж) и при болезни Крона (БК).

* - р<0,05 по сравнению с группой лиц молодого возраста.

Кроме того, согласно полученным результатам, важным маркером в оценке функционального состояния слизистой оболочки кишечника ] является РСКА. В норме в пожилом возрасте пролиферативная способность | эпителиоцитов кишечника сохраняется на том же уровне, что и у молодых людей, та же картина характерна и для больных БК. Однако у пациентов пожилого возраста с ЯК пролиферативная способность эпителиоцитов кишечника снижается в сравнении с молодыми людьми (рис. 8), что может являться важным фактором в понимании механизмов развития данной патологии. Полученные данные могут свидетельствовать о том, что

с возрастом секреторная активность и способность к обновлению клеток кишечного эпителия снижается, что может служить дополнительным неблагоприятным фактором течения ЯК, проявляться более тяжелым течением болезни и, возможно, более высоким риском развития РТК у пациентов пожилого возраста.

Поскольку изменение экспрессии мелатонина явилось важным параметром в изучении возрастных особенностей секреторной активности эпителиоцитов кишечника в норме и при патологии, был проведен корреляционный анализ между уровнем экспрессии мелатонина и других сигнальных молекул.

Рис. 8. Оптическая плотность экспрессии маркера пролиферации РС№А в слизистой оболочке кишечника у лиц различного возраста в норме (контроль), при язвенном колите (ЯК) и при болезни Крона (БК).

* - р<0,05 по сравнению с группой лиц молодого возраста.

Коэффициент корреляции при исследовании площади окрашивания ЫО-синтазы и мелатонина у молодых людей с БК составил 0,78, что свидетельствует о наличии положительной связи высокой тесноты между исследованными величинами. Указанная зависимость может быть аппроксимирована линейным уравнением у = 0,6629х - 0,2185 (рис. 9). У лиц пожилого возраста коэффициент Спирмана между теми же исследуемыми величинами составил -0,18, что свидетельствует о слабой тесноте связи и отсутствии значимой зависимости.

Сходные данные были получены при проведении корреляционного анализа экспрессии мелатонина и МО-синтазы у людей различного возраста с ЯК. Так, у молодых людей была выявлена связь высокой тесноты между указанными величинами (коэффициент корреляции составил 0,7), тогда как в пожилом возрасте достоверная зависимость по данным корреляционного анализа отсутствовала (коэффициент Спирмана составил 0,2) (рис. 10).

3,45 3,5 3,55 3,6 3,65 3,7 Площадь экспрессии мелатонина, %.

3,75 3,8

Рис. 9. Зависимость между площадью экспрессии >Ю-синтазы и площадью экспрессии мелатонина в группе пациентов молодого возраста с болезнью Крона. Черная кривая с точками - экспериментальные данные, сплошная линия — аппроксимирующая прямая.

1,55

О

и и

в О

1,5 1,45 1,4 1,35 1,3 1,25 1,2

¿г

5х1,759

3,6 3,7 3,8 3,9 4 4,1

Оптическая плотность экспрессии мелатонина, %

4,2

Рис 10. Зависимость между площадью экспрессии ЫО-синтазы и площадью экспрессии мелатонина в группе пациентов молодого возраста с болезнью Крона. Черная кривая с точками - экспериментальные данные, сплошная линия — аппроксимирующая кривая.

В целом, данные корреляционного анализа показали, что с возрастом, в особенности при патологии, зависимость между экспрессией различных

сигнальных молекул в эпителиоцитах кишечника снижается, что свидетельствует о нарушении гомеостатических взаимодействий в рамках нейроиммуноэндокринной системы кишечника.

Изучение морфофункционального состояния и экспрессии сигнальных молекул в эпителии кишечника у людей различного возраста в норме и при патологии позволило выявить ключевые факторы, влияющие на поддержание гомеостаза нейроиммуноэндокринных механизмов в кишечнике, а так же влияющих на развитие патологических процессов в нем.

С возрастом, в особенности при ЯК и БК, снижается экспрессия мелатонина и нарушаются процессы пролиферации и обновления кишечного эпителия. Кроме того, у пожилых людей отмечено нарушение взаимосвязей между секрецией различных сигнальных молекул в кишечнике, что может являться одной из причин старения кишечного эпителия и развития патологических процессов в нем. У больных пожилого возраста, в некоторых случаях, при изменениях слизистой оболочки, аналогичным вышеописанным, в участках компенсаторной гиперплазии и аденоматоза слизистой оболочки отмечался атипизм клеток, гиперхромия ядер, разрывы базальной мембраны желез, что способствовало процессам малигнизации по типу формирования участков карциноматозного строения.

ВЫВОДЫ

1. Полученные данные свидетельствуют об активном синтезе мелатонина из его основного предшественника - серотонина в изучаемых отделах кишечника у людей различного возраста без патологии толстой кишки. В пожилом возрасте экспрессия мелатонина значительно снижается и способствует повышению вероятности развития воспалительных заболеваний кишечника.

2. У пожилых больных при язвенном колите отмечается достоверное снижение экспрессии эпителиоцитами кишечника мелатонин-иммунопозитивных клеток по сравнению с людьми молодого возраста с аналогичной патологией.

3. При язвенном колите показатели экспрессии Ж)-синтазы в пожилом возрасте достоверно не отличались от аналогичных показателей в молодом возрасте.

4. У лиц пожилого возраста при язвенном колите снижается как пролиферативная активность клеток, так и их способность вступать в апоптоз Обновление эпителиоцитов кишечника при язвенном колите у людей молодого возраста происходит интенсивнее по сравнению с пожилыми людьми, что свидетельствует о том, что с возрастом секреторная активность и способность к обновлению клеток снижается, что может служить дополнительным неблагоприятным фактором течения язвенного колита

у пациентов пожилого возраста, а также способствовать процессам малигнизации.

5. При болезни Крона (когда признаки воспалительного процесса обнаруживались во всех слоях стенки кишки) в пожилом возрасте, выявлено снижение показателя площади экспрессии мелатонин-продуцируюших клеток более чем в 2 раза по сравнению с молодыми пациентами, что служит важным показателем в дисфункции нейроэндокринной функции эпителиоцитов кишечника у пациентов пожилого возраста.

6. Экспрессия основного фермента образования свободных радикалов — >ТО-синтазы в слизистой оболочке кишечника у лиц пожилого возраста с болезнью Крона достоверно не отличалась от аналогичного показателя в группе молодых людей.

7. При болезни Крона показатели клеточного обновления эпителиоцитов демонстрировали высокую активность, как пролиферации, так и апоптоза, однако с возрастом это соотношение достоверно не изменялось. Полученные данные отражают сохранение способности эпителиоцитов к регенераторным процессам при болезни Крона, как в молодом, так и в пожилом возрасте.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для диагностики и прогнозирования течения ВЗК (БК и Ж) в клинической практике целесообразно использовать количественные характеристики и оценку функциональной активности нейроэндокринных клеток толстой кишки, секретирующих мелатонин, серотонин, показателей клеточного обновления. У больных Ж и БК пожилого возраста целесообразно проводить дополнительные исследования и выделять их в особую группу риска по развитию рака толстой кишки для проведения индивидуальной эффективной диспансеризации, превентивной терапии, ранней диагностики онкологической патологии.

2. Функционально МТ-продуцирующие клетки являются неотъемлемой частью ДНЭС как универсальной системы адаптации, контроля и защиты организма. Учитывая большое количество МТ-продуцирующих апудоцитов во многих органах, широкий спектр биологической активности МТ и особенно его геропротекторные свойства, представляется возможным рассматривать МТ в качестве ключевой сигнальной молекулы для локальной координации клеточных функций в норме, при ВЗК и старении организма.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах, включенных в Перечень ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации

1. Пайзуллаева З.К. Исследование нейроэндокринных изменений при воспалительных заболеваниях кишечника у лиц пожилого и старческого возраста/3.К. Пайзуллаева, О.Ю. Рахимова, С.И. Рапопорт//Естеств. и технич. Науки. 2010. №4. С.145-148.

2. Пайзуллаева З.К. Роль мелатонина в ускоренном старении организма и связанная с ним возрастная патология/З.К. Пайзуллаева, О.Ю. Рахимова, С.И. Рапопорт // Владикавказ. Мед. - биол. Вестн. 2010. Т.10. С. 135-140.

3. Пайзуллаева З.К. Роль мелатонина в ускоренном старении организма и связанная с ним возрастная патология/З.К. Пайзуллаева // Владикавказ. Мед. - биол. Вестн. 2010. Т.11. С. 139-146.

Глава в руководстве по гастроэнтерологии

4. Воспалительные заболевания кишечника/О.Ю.Рахимова, М.Ю. Юрков, И.П. Митрофанова, З.К. Пайзуллаева//Руководство по гастроэнтерологии под редакцией Ф.И. Комарова, С.И. Рапопорта. Глава 4 (Болезни тонкой и толстой кишки). РАН. - СПб. - 2010. - С. 379-408.

Патент

5. Рахимова О.Ю., Александров В.Б., Рапопорт С.И., Митрофанова И.П., Пайзуллаева З.К. Способ лечения воспалительных заболеваний кишечника: Патент РФ от 20 июля 2010 г. №2394571.

Тезисы докладов

6. Сочетание болезни Крона и псориаза/О.Ю. Рахимова, М.Ю. Юрков, И.П. Митрофанова, З.К. Пайзуллаева /Сб. матер. VIII-го международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке. Концепция болезней цивилизации», Москва. - М., 2007. - С 538.

7. Мелатонин в лечении больных неспецифическим язвенным колитом/И.П. Митрофанова, З.К. Пайзуллаева, О.Ю.Рахимова, В.Б. Александров, С.И. Рапопорт//Сб. матер. IX-й международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке», Москва. -М., 2008.-С 344.

8. Оценка накопления свободных радикалов в слизистой оболочке кишечника по экспрессии основного фермента их синтеза NO-синтазы у больных болезнью Крона и язвенным колитом/О.Ю.Рахимова, З.К. Пайзуллаева, И.П. Митрофанова, В.Б. Александров, С.И. Рапопорт//Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. - 2009. Т.228. №5. - С.61.

9. Использование мелатонина при лечении воспалительных заболеваний кишечника / О.Ю.Рахимова, С.И. Рапопорт, И.П. Митрофанова,

З.К. Пайзуллаева//Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. - 2008. Т.233. №5. - С.62.

10. Мелатонин в лечении больных болезнью Крона толстой кишки / З.К. Пайзуллаева, И.П. Митрофанова, О.КХРахимова, В.Б. Александров, С.И. Рапопорт/ТВестник хирургической гастроэнтерологии. - 2008. - №4. - С.117.

11. Оценка нейроэндокринного статуса кишечника по экспрессии двух основных локально синтезируемых гормонов - серотонина и мелатонина у больных болезнью Крона и язвенным колитом / О.Ю.Рахимова, З.К. Пайзуллаева, И.П. Митрофанова, С.И. Рапопорт // Сб. матер, научно-практической конференции «Украинская школа эндокринологии», Харьков. -М., 2009.-С 193.

12. Оценка процессов клеточного обновления слизистой оболочки толстой кишки по экспрессии маркера пролиферации РСИА и маркера апоптоза р53 у больных болезнью Крона и язвенным колитом/О.Ю.Рахимова, З.К. Пайзуллаева, И.П. Митрофанова, В.Б. Александров, С.И. Рапопорт // Сб. материалов «Первого съезда колопроктологов СНГ», Ташкент. - 2009. - С 20.

13. Оценка нейроэндокринного статуса кишечника у больных язвенным колитом и болезнью Крона толстой кишки/О.Ю.Рахимова, З.К. Пайзуллаева, И.П. Митрофанова, В.Б. Александров, С.И. Рапопорт// Сб. матер. УШ-ой Московской ассамблеи «Здоровье Столицы», Москва. - М., 2009.-С 215.

ПАЙЗУЛЛАЕВА Зайнаб Камильевна РОЛЬ МЕЛАТОНИНА

В НЕЙРОРЕГУЛЯТОРНЫХ ПРОЦЕССАХ ПРИ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ КИШЕЧНИКА У ЛИЦ ПОЖИЛОГО ВОЗРАСТА//Автореф. дис. ...

канд. мед. наук: 14.01.30. - СПб., 2011. - 23 с._

Подписано в печать «09» 02 2011. Формат 604841/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ. // . Отпечатано с готового оригинал-макета. ЗАО «Принт-Экспресс» 197101, С.-Петербург, ул. Большая Монетная, 5 лит. А

Актуальность темы. Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) в пожилом возрасте имеют свои особенности, связанные с наслоением патогенеза заболеваний на естественные процессы старения. Современная демографическая ситуация характеризуется увеличением доли лиц пожилого и старческого возраста в обществе. По прогнозам, в ближайшем будущем 30% населения Европы будет старше 60 лет. Учитывая этот факт, можно ожидать и рост количества пациентов пожилого возраста, страдающих ВЗК. На сегодняшний день имеются значительные успехи в лечении патологии толстой кишки, однако, несмотря на это, частота рецидивов или возникновения длительно текущих форм ВЗК у пациентов пожилого возраста может достигать 35-45%. В связи с этим являются актуальными исследования, посвященные углубленному изучению патогенеза ВЗК в пожилом возрасте.

Точные данные о распространенности ВЗК получить трудно, так как часто остаются неучтенными легкие случаи. В последние десятилетия в Европе заболеваемость язвенным колитом (ЯК) составила 510 случаев в год на 100 тыс. населения, при болезни Крона (БК) 16 случаев в год на 100 тыс. населения. Показатели распространенности в России, в Московской области соответствуют среднеевропейским данным. То, что наибольшая частота отмечена в высокоразвитых странах, обусловлено не только социальными и экономическими факторами, но также генетическими и иммунологическими особенностями больных, определяющими предрасположенность к ВЗК [Симбирцев A.C., 2002].

Считается, что возраст является важным фактором, оказывающим влияние на уровень заболеваемости. Первый пик заболеваемости приходится на возраст 15-40 лет, однако заболеть могут лица любого возраста. Второй пик заболеваемости приходится на возраст 60-80 лет. Наивысшие показатели смертности отмечаются в течение 1-го года болезни вследствие случаев крайне тяжелого молниеносного течения болезни и через 10 лет после его начала из-за развития у ряда пациентов колоректального рака.

Процессы старения, связанные с изменениями нейроиммуно-эндокринных взаимодействий в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ), способствуют развитию его патологии. По современным представлениям, ведущее значение среди гуморальных регуляторных факторов органов ЖКТ принадлежит пептидным гормонам и биогенным аминам, которые синтезируются и выделяются клетками диффузной нейроэндокринной системы (ДНЭС) [Куейюу 1.М. е1 а1., 1997].

Актуальность диссертационного исследования обусловлена увеличением частоты заболеваемости в старшей возрастной группе, распространенностью язвенного колита и болезни Крона, прогрессирующим рецидивирующим течением с длительными обострениями, наличием большого количества осложнений (в том числе и рака толстой кишки), угрожающих жизни, которые не только значимо ухудшают качество жизни и требуют существенных затрат на лечение, но и нередко влекут за собой инвалидизацию больных. Таким образом, высокая частота ВЗК у пожилых, неизученность нейроиммуноэндокринных взаимодействий при ЯК и БК в пожилом возрасте, необходимость поиска более эффективных схем терапии ВЗК у пожилых больных определяют как медицинскую, так и социально-экономическую значимость настоящего исследования.

Цель и задачи исследования Целью диссертационного исследования является изучение роли мелатонина в развитии воспалительных заболеваний кишечника, его участие в нейроэндокринных взаимодействиях в слизистой оболочке кишечника при язвенном колите и болезни Крона у больных пожилого возраста.

В рамках указанной цели были поставлены и последовательно решены следующие задачи:

1. Изучить у пациентов пожилого возраста с язвенным колитом, болезнью Крона и пациентов без заболеваний толстой кишки нейроэндокринные изменения в кишечнике по экспрессии двух основных локально синтезируемых гормонов - серотонина и мелатонина.

2. Установить у пожилых больных язвенным колитом и болезнью Крона уровень накопления свободных радикалов в слизистой оболочке кишечника по экспрессии основного фермента их синтеза — ТчГО-синтазы.

3. Исследовать процессы клеточного обновления слизистой оболочки по экспрессии маркера пролиферации РСИА и маркера апоптоза р53 у пожилых больных язвенным колитом и болезнью Крона.

4. Провести сравнительное изучение нейроиммуноэндокринного статуса у пациентов молодого и пожилого возраста, страдающих воспалительными заболеваниями толстой кишки.

5. Выявить роль морфофункционального состояния и экспрессии сигнальных молекул в эпителии кишечника у людей пожилого возраста в патогенезе развития воспалительных заболеваний кишечника.

Научная новизна

Научная новизна работы заключается в том, что воспалительные заболевания кишечника в пожилом возрасте рассмотрены как апудопатии. Впервые у больных пожилого возраста с воспалительными заболеваниями кишечника изучены изменения нейроэндокринных взаимодействий в кишечнике путем изучения экспрессии гормонов - серотонина и мелатонина; процессов накопления свободных радикалов по площади экспрессии и уровня оптической плотности ЪЮ-синтазы; определения показателей клеточного обновления и программируемой гибели эпителиоцитов по площади экспрессии и уровня оптической плотности РСМА и маркера апоптоза р53.

Впервые проведено сравнительное изучение нейроиммуноэндокринного статуса кишечника у пациентов молодого и пожилого возраста. С возрастом у пожилых людей без патологии толстой кишки синтез мелатонина резко снижается, но поддерживается соотношение апоптоза и пролиферации.

Доказано, что состояние функциональной морфологии клеток АРЦБ-системы тесно связано с процессами клеточного обновления, лежащими в основе формирования органической патологии толстой кишки. Установлено, что при воспалительных заболеваниях кишечника происходит снижение синтеза мелатонина у пожилых людей по сравнению с молодыми людьми, что свидетельствует о важной роли мелатонина в развитии и течении данной патологии. Показано, что у пожилых людей при язвенном колите и болезни Крона изменение концентрации и функциональной активности клеток, продуцирующих серотонин и мелатонин, связано со снижением пролиферативных показателей (пролиферирующего клеточного ядерного антигена), что инициирует усиление апоптоза колоноцитов.

Выявлено, что в пожилом возрасте по сравнению с молодыми людьми, при язвенном колите отмечалось снижение экспрессии эпителиоцитами кишечника гормона мелатонина и снижение пролиферативной активности клеток, оцениваемой по РСМА. Полученные нами данные свидетельствуют о том, что с возрастом секреторная активность и способность к обновлению клеток кишечного эпителия снижается, что может служить дополнительным неблагоприятным фактором течения язвенного колита, проявляться более тяжелым течением болезни и, возможно, более высоким риском развития рака толстой кишки у пациентов пожилого возраста. При болезни Крона в пожилом возрасте снижалась экспрессия гормона мелатонина, а показатели клеточного обновления эпителиоцитов демонстрировали высокую активность, как пролиферации, так и апоптоза, что отражает сохранение способности эпителиоцитов к регенераторным процессам.

Практическая значимость

Полученные результаты исследования имеют большое практическое значение. Используя показатели экспрессии мелатонин-иммунопозитивных клеток, пролиферативной активности и апоптозной гибели эпителиоцитов, возможно прогнозировать течение репаративных процессов в стенке кишечника и их исходы, оценивать опасность малигнизации клеток.

Воспалительные заболевания кишечника - болезнь Крона и язвенный колит - можно рассматривать как апудопатии. Это будет полезным с точки зрения разработки новых патогенетически обоснованных методов терапевтического воздействия. Больных язвенным колитом с высокими показателями площади экспрессии р53, РСЫА, целесообразно выделять в особую группу риска по развитию рака толстой кишки для проведения индивидуальной эффективной диспансеризации, превентивной терапии, ранней диагностики онкологической патологии.

Глубокий анализ участия мелатонина в процессах старения будет способствовать лучшему пониманию сложных молекулярно-клеточных взаимодействий, складывающихся в организме при воспалительных заболеваниях кишечника, что открывает новые возможности в разработке перспективных диагностических и прогностических маркеров, значительно улучшающих прижизненную своевременную диагностику патологических процессов.

Использование результатов диссертационного исследования в практической работе геронтологов будет способствовать повышению качества помощи пожилым больным, страдающим язвенным колитом и болезнью Крона.

Положения, выносимые на защиту

1. При язвенном колите у больных пожилого возраста в толстой кишке отмечается снижение мелатонин-содержащих клеток в сравнении с аналогичными показателями у молодых больных, что свидетельствует о важной роли мелатонина в развитии и течении данной патологии.

2. Мелатонин благодаря антиоксид антному действию снижает накопление свободных радикалов в слизистой оболочке толстой кишки, уменьшая их повреждающее действие.

3. Показатели клеточного обновления эпителиоцитов при язвенном колите демонстрируют преобладание процессов апоптоза над пролиферацией клеток, как в пожилом возрасте, так и у лиц молодого возраста, что отражает усиление гибели клеток при развитии данного заболевания.

4. При болезни Крона, когда признаки воспалительного процесса обнаруживались во всех слоях стенки кишки (в отличие от язвенного колита, при котором поражается преимущественно слизистая оболочка кишечника), синтез мелатонина у пожилых людей по сравнению с молодыми людьми снижен, что свидетельствует о нарушении нейроэндокринной функции эпителиоцитов кишечника в пожилом возрасте.

5. Показатели клеточного обновления эпителиоцитов при болезни Крона у больных пожилого возраста демонстрировали высокую активность, как пролиферации, так и апоптоза, что отражает сохранение способности эпителиоцитов к регенераторным процессам.

Структура и объем диссертации Диссертация изложена на 111 страницах печатного текста и состоит из введения, главы обзора литературы, глав собственных результатов и заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы. Текст иллюстрирован 24 рисунками и 10 таблицами. Указатель литературы содержит 146 источника, в том числе 32 отечественных и 114 зарубежных авторов.

ВЫВОДЫ

1. Полученные данные свидетельствуют об активном синтезе мелатонина из его основного предшественника — серотонина в изучаемых отделах кишечника у людей различного возраста без патологии толстой кишки. В пожилом возрасте экспрессия мелатонина значительно снижается и способствует повышению вероятности развития воспалительных заболеваний кишечника.

2. У пожилых больных при язвенном колите отмечается достоверное снижение экспрессии эпителиоцитами кишечника мелатонин-иммунопозитивных клеток по сравнению с людьми молодого возраста с аналогичной патологией.

3. При язвенном колите показатели экспрессии >Ю-синтазы в пожилом возрасте достоверно не отличались от аналогичных показателей в молодом возрасте.

4. У лиц пожилого возраста при язвенном колите снижается как пролиферативная активность клеток, так и их способность вступать в апоптоз Обновление эпителиоцитов кишечника при язвенном колите у людей молодого возраста происходит интенсивнее по сравнению с пожилыми людьми, что свидетельствует о том, что с возрастом секреторная активность и способность к обновлению клеток снижается, что может служить дополнительным неблагоприятным фактором течения язвенного колита у пациентов пожилого возраста, а также способствовать процессам малигнизации.

5. При болезни Крона (когда признаки воспалительного процесса обнаруживались во всех слоях стенки кишки) в пожилом возрасте, выявлено снижение показателя площади экспрессии мелатонин-продуцируюших клеток более чем в 2 раза по сравнению с молодыми пациентами, что служит важным показателем в дисфункции нейроэндокринной функции эпителиоцитов кишечника у пациентов пожилого возраста.

6. Экспрессия основного фермента образования свободных радикалов - 1ЧО-синтазы в слизистой оболочке кишечника у лиц пожилого возраста с болезнью Крона достоверно не отличалась от аналогичного показателя в группе молодых людей.

7. При болезни Крона показатели клеточного обновления эпителиоцитов демонстрировали высокую активность, как пролиферации, так и апоптоза, однако с возрастом это соотношение достоверно не изменялось. Полученные данные отражают сохранение способности эпителиоцитов к регенераторным процессам при болезни Крона, как в молодом, так и в пожилом возрасте.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для диагностики и прогнозирования течения ВЗК (БК и ЯК) в клинической практике целесообразно использовать количественные характеристики и оценку функциональной активности нейроэндокринных клеток толстой кишки, секретирующих мелатонин, серотонин, показателей клеточного обновления. У больных ЯК и БК пожилого возраста целесообразно проводить дополнительные исследования и выделять их в особую группу риска по развитию рака толстой кишки для проведения индивидуальной эффективной диспансеризации, превентивной терапии, ранней диагностики онкологической патологии.

2. Функционально МТ-продуцирующие клетки являются неотъемлемой частью ДНЭС как универсальной системы адаптации, контроля и защиты организма. Учитывая большое количество МТ-продуцирующих апудоцитов во многих органах, широкий спектр биологической активности МТ и особенно его геропротекторные свойства, представляется возможным рассматривать МТ в качестве ключевой сигнальной молекулы для локальной координации клеточных функций в норме, при ВЗК и старении организма.