Оксидативного стресса и бронхиальная астма

В настоящее время одной из актуальных проблем здравоохранения является бронхиальная астма (БА). БА — это гетерогенное заболевание, характеризующееся хроническим воспалением дыхательных путей, наличием респираторных симптомов, таких как свистящие хрипы, одышка, заложенность в груди и кашель, которые варьируют по времени и интенсивности и проявляются вместе с вариабельной обструкцией дыхательных путей [1].

В патогенезе БА важную роль играет дисбаланс в прооксидантно-антиоксидантной системе с формированием оксидативного стресса (ОС). Данное состояние является патогенетическим звеном воспалительных процессов любого генеза, онкологических заболеваний, сердечно-сосудистой и бронхолегочной патологии [2]. Наиболее значимую роль ОС играет в патогенезе заболеваний органов дыхания, что связано с анатомо-физиологическими особенностями, а также экзогенными (поллютанты, микроорганизмы) и эндогенными (макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы, митохондриальное и микросомальное окисление, мутации генов, метаболиты арахидоновой кислоты, ксантиноксидаза) факторами активации свободнорадикальных процессов. В легких непосредственно осуществляется контакт тканей с кислородом — инициатором и участником окисления. В легочной ткани содержится большое количество ненасыщенных жирных кислот, которые являются субстратом перекисного окисления липидов (ПОЛ). Альвеолярные макрофаги и другие фагоцитирующие клетки при воспалении активируются и вырабатывают активные формы кислорода (АФК), инициирующие ПОЛ [3]. Свободнорадикальное повреждение легких приводит к воспалительной клеточной инфильтрации, способствует увеличению секреции биологически активных веществ и повышению сосудистой проницаемости [4]. Наличие зависимости усиления перекисного окисления от активности аллергического воспаления, тяжести клинической картины заболевания и его длительности свидетельствует о существенной роли нарушений прооксидантно-антиокидантной системы организма в патогенезе БА [5].

Неконтролируемая генерация АФК альвеолярными макрофагами и фагоцитами крови вносит значительный вклад в формирование ОС у больных БА, вследствие которого развивается истощение антиоксидантной системы организма [6]. Кроме того, ОС развивается не только в результате воспаления, но и при вредном воздействии окружающей среды, включая загрязнение воздуха и сигаретный дым [7, 8]. На фоне ОС изменяется баланс между экспрессией генов провоспалительных медиаторов и антиоксидантных ферментов в пользу медиаторов воспаления [9].

Основным фактором, ограничивающим накопление и патологическое влияние кислородзависимых свободных радикалов, является система функционально взаимосвязанных антиоксидантов [10]. Установлено, что в основе развития БА лежат генетически детерминированные отклонения в функционировании различных антиоксидантных ферментов, связанные с наличием функциональных полиморфизмов в структуре их генов. На фенотипическом уровне данные отклонения проявляются системными нарушениями баланса окислительных и антиокислительных реакций со смещением редокс-гомеостаза в сторону усиления свободнорадикального окисления и формирования в дыхательных путях ОС [11].

У больных с обострением БА смешанного генеза отмечается угнетение активности ферментативного звена антиоксидантной системы организма с накоплением продуктов свободнорадикального окисления белков и липидов, что подтверждает наличие ОС при БА [12]. По данным А. Ф. Колпаковой (2007), у больных БА повышен уровень метгемоглобина, характеризующий ПОЛ, и свободных радикалов на фоне снижения количества антиоксидантов плазмы (трансферрин и церулоплазмин) и эритроцитов (супероксиддисмутаза и каталаза) [13]. По результатам исследования, проведенного H. Ercan et al. (2006), выявлено повышение уровня малонового диальдегида и снижение глутатиона у больных БА по сравнению со здоровыми, что указывает на наличие сильного ОС, который усиливается по мере увеличения тяжести заболевания [14]. Согласно данным Е. Н. Коваленко и соавт. (2012), в остром периоде БА отмечено снижение показателей антиоксидантной защиты — церулоплазмина и каталазы, которые повышаются на фоне терапии с применением Полиоксидония [15].

Таким образом, дисбаланс в прооксидантно-антиоксидантной системе имеет важное значение в патогенезе БА. Повышение эффективности лечения данного заболевания является актуальной задачей современной медицины [16–19].

Включение в комплексную терапию больных БА Мексидола способствует раннему улучшению клинико-лабораторных признаков воспаления, бронхиальной проходимости, оказывает иммуномодулирующее действие. Под влиянием Мексидола снижается частота обострений БА и продолжительность пребывания больных в стационаре. Кроме того, данный препарат способствует усилению эндогенной антиоксидантной защиты, что ведет к длительному сохранению оптимальных показателей ПОЛ после окончания курса терапии [20].

Доказанной высокой антиоксидантной активностью обладает N-ацетилцистеин [21]. По наблюдениям специалистов, терапия с применением ацетилцистеина у больных БА с гиперчувствительностью к пыльце деревьев уменьшает выраженность окислительного стресса, препятствуя генерации АФК и активных форм азота в ответ на экспозицию аллергенов [22].

Положительное воздействие на систему антиоксидантной защиты оказывает эмоксипин, что способствует уменьшению признаков бронхиальной обструкции у больных БА [23].

Перспективным является применение коэнзима Q10 в комплексной терапии БА. KoQ10 является уникальным антиоксидантом, способным к восстановлению антиоксидантной активности. Показано, что KoQ10 способен предотвращать оксидативное повреждение белков, липидов, ДНК и биологических мембран. Включение KoQ10 в комплексное лечение больных БА способствует снижению дозы применяемых глюкокортикостероидов [24, 25].

На фоне комплексной терапии с применением аскорбиновой кислоты, токоферола, Мексидола, адекватной диспансеризации и реабилитации отмечено улучшение функциональных показателей кардиореспираторной системы, улучшение качества жизни, профилактика респираторных и нереспираторных осложнений у больных БА, а также при БА с коморбидными состояниями [26].

Перспективным направлением является сочетание антиоксидантных и фосфолипидных препаратов. Обладая высоким сродством к биомембране клеток, фосфолипиды способны встраиваться в нее, восстанавливая поврежденные участки. Кроме того, увеличивается биодоступность антиоксидантов за счет их включения в липидные комплексы [27].

Главным внеклеточным антиоксидантом в организме является церулоплазмин, который ингибирует перекисное окисление липидов на 50% вследствие инактивации супероксидного радикала, оказывает противовоспалительное действие, является стимулятором кроветворения, участвует в регуляции функций биогенных аминов, осуществляет транспорт меди [28]. В системе in vitro установлено, что церулоплазмин значительно превышает по своим антиоксидантным свойствам α-токоферол, аскорбиновую кислоту, рутин, ретинола ацетат. Церулоплазмин полностью биосовместим с организмом человека и характеризуется высокой биодоступностью, обусловленной его растворимостью в водной среде [29]. По данным У. Р. Фархутдинова и соавт. (2012), включение в комплексную терапию пациентов с БА церулоплазмина способствует уменьшению образования АФК в крови, устраняет проявления эндотоксикоза и повышает эффективность проводимого лечения. Отмечено сокращение продолжительности стационарного лечения больных, т. е. уменьшение длительности обострения заболевания. Кроме того, показана хорошая переносимость препарата и отсутствие нежелательных явлений [30].

Таким образом, в патогенезе БА важную роль играет дисбаланс прооксидантно-антиоксидантной системы с формированием ОС, что обосновывает целесообразность коррекции данных нарушений с целью повышения клинической эффективноcти лечения больных БА.

Литература

1. Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению бронхиальной астмы. [Электронный ресурс]. 2016. URL: https://spulmo.ru/obshchestvo/news/news-812/ (Дата обращения: 06.10.2016).
2. Дубинина Е. Е. Роль активных форм кислорода в качестве сигнальных молекул в метаболизме тканей при состояниях окислительного стресса // Вопросы медицинской химии. 2001. T. 47, № 6. C. 561–581.
3. Содаева С. К. Свободнорадикальные механизмы повреждения при болезнях органов дыхания // Пульмонология. 2012. № 1. С. 5–10.
4. Болевич С. Б. Бронхиальная астма и свободнорадикальные процессы (патогенетические, клинические и терапевтические аспекты). М.: Медицина, 2006.
5. Аматуни В. Г., Карагезян К. Г., Сафарян М. Д. Роль перекисного окисления липидов мембран (ПОЛ) и антирадикальной защиты в патогенезе бронхиальной астмы // Терапевтический архив. 1980. № 3. С. 96–100.
6. Филиппова М. О. Зависимость показателей «Свободнорадикальное окисление — антиоксидантная защита» у больных бронхиальной астмой от пола и курения // Научная дискуссия современной молодежи: актуальные вопросы, достижения и инновации. 2016. С. 314–316.
7. Bowler R. P. Oxidative stress in the pathogenesis of asthma // Curr Allergy Asthma Rep. 2004. V. 4, № 2. Р. 116–122.
8. Bowler R. P., Crapo J. D. Oxidative stress in allergic respiratory diseases // J. Allergy Clin. Immunol. 2002. V. 110, № 3. Р. 349–356.
9. Rahman I. Oxidative stress and gene transcription in asthma and chronic obstructive pulmonary disease: antioxidant therapeutic targets // Curr Drug Targets Inflamm Allergy. 2002. V. 1, № 3, P. 291–315.
10. Трубников Г. В., Варшавский Б. Я., Галактионова Л. П., Кореняк Н. А., Колодезная И. Л., Оберемок А. Н. Оксидантно-антиоксидантный статус больных бронхиальной астмой при ингаляционной и системной глюкокортикоидной терапии // Терапевтический архив. 2003. № 3. С. 21–24.
11. Полоников А. В., Иванов В. П., Богомазов А. Д., Солодилова М. А. Генетико-биохимические механизмы вовлеченности ферментов антиоксидантной системы в развитии бронхиальной астмы // Биомедицинская химия. 2015. Т. 61, Вып. 4. С. 427–439.
12. Полунина Е. А., Севостьянова И. В. Состояние системы «свободнорадикальное окисление — антиоксидантная защита» у больных бронхиальной астмой // Новая наука: Современное состояние и пути развития. 2016. № 9. С. 28–30.
13. Колпакова А. Ф. Влияние комбинированной терапии отечественными ингаляционными противоастматическими препаратами на оксидантно-антиоксидантный статус больных бронхиальной астмой // Терапевтический архив. 2007. № 3. С. 41–44.
14. Ercan H., Birben E., Dizdar E. A., Keskin O., Karaaslan C., Soyer O. U., Dut R., Sackesen C., Besler T., Kalayci O. Oxidative stress and genetic and epidemiologic determinants of oxidant injury in childhood asthma // J Allergy Clin Immunol. 2006. V. 118, № 5. Р. 1097–1104.
15. Коваленко Е. Н., Герасимова Н. Г., Васькова Н. А., Зотова Л. В., Ахвердиева Т. Б., Чернова О. В. Исследование состояния антиоксидантной системы у детей с бронхиальной астмой // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2012. № 5. С. 84–85.
16. Rahman I. Oxidative stress and gene transcription in asthma and chronic obstructive pulmonary disease: antioxidant therapeutic targets // Curr Drug Targets Inflamm Allergy. 2002. V. 1, № 3, P. 291–315.
17. Будневский А. В. Оптимизация терапии бронхиальной астмы: психосоматические аспекты // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2005. Т. 4, № 2. С. 152–154.
18. Провоторов В. М., Будневский А. В., Филатова Ю. И., Перфильева М. В. Антиоксидантная терапия при бронхиальной астме // Клиническая медицина. 2015. Т. 93. № 8. С. 19–22.
19. Будневский А. В., Бурлачук В. Т., Олышева И. А. Терапевтические подходы к контролю воспаления на уровне мелких бронхов при бронхиальной астме // Российский аллергологический журнал. 2010. № 4. С. 85–94.
20. Васильева Л. В., Орлова Е. В., Золотарева М. А. Мексидол в терапии бронхиальной астмы // Фарматека. 2007. № 17. С. 80–86.
21. Чикина С. Ю., Чучалин А. Г. N-ацетилцистеин: все ли возможности мы используем // Атмосфера. Пульмонология и аллергология. 2013. № 1. С. 20–26.
22. Соодаева С. К., Климанов И. А. Нарушения окислительного метаболизма при заболеваниях респираторного тракта и современные подходы к антиоксидантной терапии // Атмосфера. Пульмонология и аллергология. 2009. № 1. С. 34–38.
23. Лапик С. В., Жмуров В. А., Попова Т. В. Эмоксипин в лечении бронхиальной астмы // Пульмонология. 2000. № 1. С. 62–65.
24. Климанов И. А., Соодаева С. К. Перспективы применения Коэнзима Q10 в пульмонологии // Атмосфера. Пульмонология и аллергология. 2008. № 2. С. 43–45.
25. Ключников С. О. Коэнзим Q10. перспективы клинического применения // Педиатрия. Приложение к журналу Consilium Medicum. 2014. № 3. С. 84–88.
26. Петрова И. Л., Ушаков В. Ф., Абдурасулов К. Д., Шевченко О. В., Гирфанова Э. О., Гоборов Н. Д., Суховский В. С. Методы повышения качества жизни у больных бронхиальной астмой и ХОБЛ с коморбидными состояниями на севере // Медицинская наука и образование Урала. 2016. № 1. С. 21–24.
27. Лисица А. В., Соодаева С. К., Климанов И. А., Аверьянов А. В. Использование препаратов, созданных на фосфолипидной основе, в пульмонологической практике // [Электронный ресурс]. 2016. URL: https://mfvt.ru/ispolzovanie-preparatov-sozdannyx-na-fosfolipidnoj-osnove-v-pulmonologicheskoj-praktike/ (Дата обращения: 06.10.2016).
28. Коровина Н. А., Захарова И. Н., Обыночная Е. Г. Применение антиоксидантов в педиатрической практике // Consilium Medicum Педиатрия. 2003. № 5 (9). С. 47–52.
29. Чиссов В. И., Осипова Н. А., Якубовская Р. И., Эделева Н. В., Немцова Е. Р., Сергеева Т. В. Способ лечения послеоперационных осложнений. Патент РФ № 2199337.
30. Фархутдинов У. Р., Фархутдинов Ш. У. Эффективность церулоплазмина у больных бронхиальной астмой // Терапевтический архив. 2012. № 12. С. 45–48.

Л. Н. Цветикова, кандидат биологических наук
А. В. Будневский, доктор медицинских наук, профессор
В. М. Провоторов, доктор медицинских наук, профессор
Ю. И. Филатова1

ФГБОУ ВО ВГМУ им. Н. Н. Бурденко МЗ РФ, Воронеж

1 Контактная информация: juliaigorevna@vmail.ru

Купить номер с этой статьей в pdf