Гипоксический синдром при наследственных болезнях соединительной ткани
Сотрудники «Научно-исследовательского клинического института педиатрии им. академика Ю.Е. Вельтищева» и РНИМУ им. Н.И. Пирогова проведен анализ информативности клинико-биохимических маркеров для алгоритма диагностики гипоксического синдрома у детей с генетическими заболеваниями соединительной ткани. Обследованы 60 детей, из которых 50 наблюдались с синдромом Элерса–Данло и 10 –с синдромом Марфана.
Введение
Основу патогенетических процессов при наследственных болезнях соединительной ткани составляют ее дегенеративные изменения, результат мутации генов фибриллярных белков-коллагенов с нарушением их синтеза (синдром Элерса–Данло), а также сочетанием таких нарушений с мутацией генов неколлагеновых компонентов соединительной ткани: протеогликанов, гликозаминогликанов, фибронектина (синдром Марфана).
Дисплазия соединительной ткани нередко протекает в легкой форме, что затрудняет ее диагно стику: среднетяжелые формы встречаются с частотой 1:5 тыс. По данным литературы, генетические аномалии белковых структур обусловливают дизметаболизм: нарушаются обменные процессы гладких и поперечно-полосатых мышц (в том числе в сердечно-сосудистой системе) и костной ткани с изменением свертывающей системы, нарушением окислительно-восстановительных процессов в тканях и клиническими признаками гипоксии.
Материалы и методы
Обследованы 60 детей, из которых 50 наблюдались с синдромом Элерса–Данло (в группах разных возрастов: дошкольный возраст 6±0,4 и школьный возраст 13±1 лет; 18 и 32 ребенка в 1-й и 2-й группах соответственно) и 10 детей – с синдромом Марфана в возрасте 5–16 лет (3-я группа). Контрольную группу составили 12 практически здоровых детей в возрасте от 6 до 16 лет (10±1,2 года). В соответствии с поставленной целью в работе использованы клинические, функциональные, биохимические и морфологические исследования. Клинические методы включали оценку состояния сердечно-сосудистой, костной и мышечной систем, органа зрения, функции почек, соматического и психологического статуса.
Лабораторные методы включали общие клинические и биохимические исследования крови и мочи, а также определение содержания молочной кислоты (реакция с гидрохиноном либо на анализаторе глюкозы и лактата BIOSEN, EKF diagnostic GmbH, Германия) и пировиноградной кислоты (реакция с дифенилгидразином) в крови натощак и после стандартной нагрузки глюкозой; содержание в крови основных макроэргических соединений (АТФ, АДФ, АМФ) методом электрофореза, активности ксантиноксидазы, продуктов перекисного окисления липидов крови и мочи, уровня антиокислительной активности плазмы крови и мочи. Определяли содержание средних молекул и риск кристаллообразования в моче. При морфологическом исследовании биоптатов четырехглавой мышцы бедра у 12 детей с синдромом Элерса–Данло выявляли общие морфологические изменения и косвенные признаки митохондриальной недостаточности (включения гликогена, кальция, липидов), наличие «красных рваных волокон» (RRF) в мышцах. Полученные результаты подвергали статистической обработке с помощью компьютерных программ Microsoft Word, определения парных корреляций и применением методов вариационной статистики.
Результаты и обсуждение
Сравнительный анализ гематологических показателей в двух группах детей с синдромом Элерса–Данло (дошкольного и школьного возраста) и в группе больных с синдромом Марфана позволил выявить значительные различия по содержанию в крови эритроцитов, гемоглобина, сывороточного железа у детей старшего возраста при однотипных изменениях во всех трех группах в показателях анаэробного гликолиза, содержания IgE, а также показателях риска кристаллообразования в моче, свидетельствующего о нарушении функции митохондрий и наличии эндогенной интоксикации. Взаимосвязь показателей гипоксии с нарушением обменных процессов подтверждают сильные положительные корреляции между ними.Так, повышение количества эритроцитов и гемоглобина в крови детей старшего возраста (2-я группа) с синдромом Элерса–Данло сопровождалось сильными положительными корреляциями с уровнем лактата (0,65 и 0,51, эритроцитами и гемоглобином, соответственно), паратгормона (0,5 и 0,6), мочевой кислоты в крови (0,6 и 0,54), с IgE (0,7 и 0,6), содержанием средних молекул в моче (0,6 и 0,8).
Не реже положительные корреляции повышенного содержания эритроцитов и гемоглобина в крови отмечались с показателями нарушенного кислородного статуса у детей с синдромом Марфана (3-я группа с наиболее тяжелыми клиническими проявлениями дисфункции соединительной ткани): с уровнем лактата (0,3 и 0 24), паратгормона (0,5 и 0,65), IgE (0,77 и 0,78) в крови, с содержанием средних молекул в моче (0,3 и 0,34). Имелись положительные корреляции количества эритроцитов с содержанием средних молекул в моче (0,5) у детей младшего возраста (1-я группа). Следует отметить, что во всех трех группах детей выявлялась сильная отрицательная корреляция между активностью лактатдегидрогеназы – фермента, регулирующего содержание лактата в крови (возможно защитный эффект), с уровнем мочевой кислотой (–0,45, –0,38, –0,5 в 1, 2 и 3-й группах), паратгормона (–0,36, –0,5, –0,57) и IgE (–0,55, –0,5, –0,57).
Кроме того, в группе детей школьного возраста (2-я группа) с синдромом Элерса–Данло и более длительным анамнезом заболевания, в отличие от младших детей 1-й группы, отмечалось повышение содержания эритроцитов и гемоглобина в крови (р<0,05), что может быть симптомом, характеризующим состояние хронической гипоксии. Это было расценено нами как показатель неблагополучия кислородного статуса в крови и малоэффективная «компенсаторная мера» против недостаточности кислорода в органах и тканях.
В нашем исследовании показателями измененного кислородного статуса, кроме того, служили повышение в крови уровня лактата, паратгормона, IgЕ, а также увеличение экскреции с мочой кальция (2,16 ± 0,3 ммоль/л), средних молекул (в 2–3 раза), оксалатов (более 180 мкмоль/с), снижение антиоксидантной защиты в крови и моче (табл. 2), гидроперекисей липидов и перекиси водорода (более 500 усл. ед. и более 2–3 усл. ед. соответственно в отсутствие в моче в норме) и повышение риска кристаллообразования в моче. Отмечена разница по частоте выявления биохимических признаков гипоксического синдрома, у детей с синдромами Элерса–Данло и Марфана: снижение рО2 менее 65 мм рт. ст. и повышение рСО2 более 41 мм рт.ст. (3 ребенка в 1-й группе и 8 – в 3-й группе), снижение уровня гемоглобина до 122 г/л (у 3 детей 1-й группы с синдромом Элерса–Данло) и у 8 детей с синдромом Марфана, а также повышение содержания в крови лактата более 2 ммоль/л (у 6 детей 1-й группы с синдромом Элерса–Данло и у 8 детей с синдромом Марфана) и повышение активности лактатдегидрогеназы более 479 Ед/л (у всех детей 1-й группы и у 3 – в 3-й группе). Повышение уровня паратгормона в крови отмечалось у 9 пациентов 2-й группы. Кроме того, у больных детей в возрасте 8–15 лет отмечалось повышенное содержание гидроперекисей липидов, малонового диальдегида в крови при значительном снижении антиоксидантной активности. У 26 детей с синдромом Элерса–Данло выявлялась повышенная активность в крови ксантиноксидазы – одного из главных триггерных ферментов перекисного окисления (250±22 ммоль/л·мин при норм 90±10 ммоль/л·мин).
Показано высокое содержание лактата и пирувата натощак и после стандартного глюкозотолерантного теста у детей с синдромами Элерса–Данло и Марфана, а также значительное снижение АТФ, АДФ и АМФ в крови, что при активации анаэробного гликолиза свидетельствует о значительном нарушении функции митохондрий. Перечисленные гематологические и биохимические изменения в крови характерны как для гемической гипоксии (изменения гемоглобина, рО2, рСО2, антиокислительной активности, накопление гидроперекисей липидов, малонового диальдегида, активация ксантиноксидазы), так и для тканевой гипоксии (накопление лактата и пирувата, снижение в крови количества макроэргов и др.). При обследовании больных детей перечисленные изменения биохимических показателей в крови сохранялись в динамике, это свидетельствует о хроническом присутствии гипоксического синдрома и окислительного стресса в организме, что согласуется с данными других авторов.
Указанием на митохондриальную недостаточность служат и морфологические изменения, выявляемые при исследовании биоптатов скелетных мышц бедра у 10 детей (10–15 лет) с синдромом Элерса–Данло. Биопсия была проведена с диагностической целью и обусловлена наличием у пациентов миопатического синдрома. В мышцах у всех обследованных детей выявлялись те или иные варианты митохондриальных нарушений. Был обнаружен феномен «шероховатых красных волокон» RRF (ragged red fibres) – такой же, как у пациентов с первичными митохондриальными болезнями, хотя и в меньшей степени выраженности. Форма волокон была изменена, в миомах обнаружено умеренное количество некрозов. Отмечались признаки умеренного повышения регенераторной активности мышечной ткани, нарушения гистохимических характеристик митохондриальных ферментов (снижение активности и нарушение распределения цитохромоксидазы), ультраструктурные изменения митохондрий, повышенные отложения гликогена, липидов и кальция в миоцитах – косвенное указание на дисфункцию митохондрий. В норме внутриклеточный запас кальция и фосфатов прочно удерживается в кальциевых «депо» в митохондриях в виде растворимых гидроксиапатитов и используется для активации ряда функций (кальциевый сигнал). Выход избыточного количества кальция из митохондрий, в частности, является сигналом к запрограммированной гибели клетки (апоптоз). Структурно-функциональные изменения митохондрий были более выражены у более старших детей и коррелировали с накоплением в миоцитах гликогена, конгломератов кальция, количеством RRF, липидов, мембранодеструктивным процессом, характерным для окислительного стресса. Таким образом, в мышечных биоптатах имелись признаки гипоксического синдрома и окислительного стресса с повышением перекисного окисления липидов, нарушением обмена кальция, углеводов.
У обследованных детей определялось транзиторное умеренное повышение уровня паратгормона (от 63 до 300 пг/мл при норме до 62 пг/мл у 9 детей старшего возраста с синдромом Элерса–Данло и у 2 детей с синдромом Марфана) и остеокальцина в крови (120±8 пг/мл у детей с синдромом Элерса–Данло; 54 и 57 пг/мл у 2 больных с синдромом Марфана при норме до 40 пг/мл). Такие изменения характерны для ускоренного обмена костной ткани, что сопровождалось повышенной активностью щелочной фосфатазы в крови. Паратгормон служит регулятором содержания кальция в митохондриях мягких тканей; повышение его синтеза может быть результатом нарушения гомеостаза кальция в клетке при окислительном повреждении цитомембран. Кроме того, паратгормон обладает способностью активировать ксантиноксидазу, что обусловливает поддержание хронического окислительного стресса в организме.
Заключение
Достаточно информативными критериями для диагностики гипоксического синдрома и окислительного стресса являются клинико-лабораторные показатели у детей с наследственными дисплазиями соединительной ткани. На основании приведенных данных оправдано длительное применение препаратов, обладающих антигипоксическими, антиоксидантными и детоксицирующими свойствами.
Источник: Гипоксический синдром при наследственных болезнях соединительной ткани
Юрьева Э.А., Воздвиженская Е.С., Кушнарева М.В., Семячкина А.Н., Харабадзе М.Н.,
Сухоруков В.С.
Российский вестник перинатологии и педиатрии, 2019; 64:(4)
Метки: научные исследования
19.10.2020