62

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара

Факультет біології, екології та медицини

Кафедра біофізики та біохімії

ДИПЛОМНА РОБОТА СПЕЦІАЛІСТА

«Особливості змін біохімічних показників ферокінетики, системи пол-аоз та маркерів ендогенної інтоксикації у хворих на хронічні захворювання кишечнику»

Виконавець:

студентка гр. БХ-13c-6 Дрофеева А.В.

Науковий керівник:

к.б.н., доцент кафедри біофізики та біохімії Дьомшина О.О.

Рецензент:

д.б.н., професор кафедри мікробіології,

вірусології та біотехнології Вінніков А.І.

Керівник розділу «Охорона праці

та безпека в надзвичайних ситуаціях»:

к.т.н., доцент кафедри БЖД Мелікаєв Ю.М.

Допускається до захисту:

Зав. кафедри біофізики та біохімії,

д.б.н, професор Штеменко Н.І.

Дніпропетровськ

2014

Факультет біології, екології та медицини

Кафедра біофізики та біохімії

Особливості змін біохімічних показників ферокінетики, системи пол-аоз та маркерів ендогенної інтоксикації у хворих на хронічні захворювання кишечнику

Виконавець: студентка групи БХ-13с-6 Дорофеева А.В.

Науковий керівник: к. б. н., доц. Дьомшина О.О.

Дипломна робота містить 70 с., 16 табл. , 3 рис., 59 джерел.

Об’єкт дослідження: кров хворих чоловіків і жінок, які хворі на хворобу Крона та неспецифічний виразковий коліт, без анемії та з різними ступенями розвитку анемії.

Мета роботи: дослідити особливості змін біохімічних показників ферокінетики, системи перекисного окислення ліпідів - антиоксидантного захисту та маркерів ендогенної інтоксикації у хворих на хронічні захворювання кишечнику.

Практичне застосування: в клінічній лабораторній діагностиці.

Одержані висновки: Анемічний синдром при хронічних запальних захворюваннях кишечника супроводжується недостатністю кисень-залежних процесів в еритроцитарній ланці, на що вказує зниження рівня кінцевих стабільних метаболітів оксиду азоту.

Перелік ключових слів: неспецифічний виразковий коліт, хвороба Крона, антиоксидантний захист, перекисне окислення ліпідів, каталаза, анемія.

Факультет биологии, экологии и медицины

Кафедра биофизики и биохимии

Особенности изменений биохимических показателей ферокинетики, системы ПОЛ-АОЗ и маркеров эндогенной интоксикации у больных хроническими заболеваниями кишечника

Исполнитель: студентка группы БХ-13с-6 Дорофеева А.В.

Научный руководитель: к. б. н., доц. Дьомшина А.А.

Дипломная работа содержит 70 страниц. 16 таблиц , 3 рисунка, 59 источников.

Объект исследования: кровь больных мужчин и женщин, которые больны болезнью Крона и неспецифический язвенный колит, без анемии и с разными ступенями развития анемии.

Цель работы: исследовать особенности изменений биохимических показателей ферокінетики, системы перекисного окисления липидов - антиоксидантной защиты и маркеров эндогенной интоксикации у больных хроническими заболеваниями кишечника.

Практическое применение: в клинической лабораторной диагностике.

Полученные выводы: Анемический синдром при хронических воспалительных заболеваниях кишечника сопровождается недостаточностью кислород-зависимых процессов в еритроцитарній ланке, на что указывает снижение уровня конечных стабильных метаболитов оксида азота.

Перечень ключевых слов: неспецифический язвенный колит, болезнь Крона, антиоксидантную защиту, перекисное окисление липидов, каталаза, анемия.

Faculty of biology, ecology and medicine

Department of biophysics and biochemistry

Characteristics of changes of biochemical indices farocki, LPO-AOD and markers of endogenous intoxication in patients with chronic bowel diseases

Artist: student group BH-13C-6 Dorofeevа A.V.

Scientific supervisor: Dr. B. N., Assoc. Dyomshina A.A.

The thesis contains 70 pages. 16 tables , 3 figures, 59 sources. The research object: the blood of sick men and women, who are ill with Crohn's disease and ulcerative colitis, without anemia and with different degrees of anaemia.

Objective: to study the peculiarities of changes biochemical indicators farocki, system of lipid peroxidation - antioxidant protection and markers of endogenous intoxication in patients with chronic bowel disease.

Practical application: clinical laboratory diagnostics.

The findings: Anemic syndrome in chronic inflammatory bowel disease is accompanied by insufficient oxygen-dependent processes in eritrocitarna Lanka, as indicated by the decline of the final stable metabolites of nitric oxide.

Key words: ulcerative colitis, Crohn's disease, antioxidant protection, lipid peroxidation, catalase, anemia.

ЗМІСТ

ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ
ВСТУП
Розділ I. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
1.1. Хронічні запальні захворювання кишечнику, етіологія, патогенез, статистика
1.2. Анемічний синдром. Механізм та патогенез анемічного явища.
1.3. Система ПОЛ-АОЗ, явище ендотоксемії та показники ферокінетики
Розділ ІІ. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1 Матеріали та об’єкти дослідження
2.2. Роль оксидативного стресу та ендотоксикозу у хворих на хронічні запальні захворювання кишечнику з анемією
2.3.Статистична обробка результатів
Розділ ІІІ. РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
3.1. Зміни показників ферокінетики, які приймають участь у еритропоезі хворих на хронічні запальні захворювання кишечнику з анемією
3.2. Рівень оксидативного стресу та ендотоксикозу у хворих на хронічні запальні захворювання кишечнику з анемією
Розділ IV. ОХОРОНА ПРАЦІ
ВИСНОВКИ
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ

АОА – антиокислювальна активність сироватки

АОЗ - антиоксидантний захист

АОС – антиоксидантна система

АХЗ – анемія хронічного захворювання

ВРО – вільно радикальне окислення

ЗДА – залізодефіцитна анемія

ЗЗЗС – загальна залізозв’язуюча здатність сироватки крові

КТ- каталаза

МДА – малоновий діальдегід

МСМ – молекули середньої маси

НВК - неспецифічний виразковий коліт

НЗЗС – ненасичена залізозв’язуюча здатність сироватки крові

НТ Fe – насичення трансферину залізом

NOS – NO-синтази

ПОЛ – перекисне окислення ліпідів

СОД – супероксиддисмутаза

ТДК – тіолдисульфідний коефіцієнт

ТДС – тіолдисульфідна система

ФНП – фактор некрозу пухлини

ХЗЗК – хронічні запальні захворювання кишечнику

ХК – хвороба Крона

ЦП – церулоплазмін

ШКТ – шлунково-кишковий тракт

ЕІ – ендогенна інтоксикація

Вступ

Ріст захворюваності на запальні захворювання кишечнику - одна з актуальних проблем сучасної гастроентерології, важливість якої для практичної охорони здоров'я визначається її медико-біологічним і соціальним аспектами [2]. Труднощі лікування запальних захворювань кишечнику зумовлені двома основними аспектами: з одного боку, це резистентниіі до терапії коліт, а з іншого побічні ефекти препаратів і їх непереносимість [1].

Анемія - це загальна проблема при запальних захворюваннях кишечнику [5]. Через гіпоксію відбувасться перероз поділ крові з мезентеріальних судин, що призводить до погіршання кровопостачання кишечнику, що додатково погіршує процеси всмоктування і репарації слизової оболонки самого кишечнику. Анемічниіі синдром, впливаючи на всі органи і системи, значно знижує якість життя пацієнтів. У пацієнтів виявляється як залізодефіцитна анемія (ЗДА), так і анемія хронічного захворювання (ЛХЗ) [6].

Актуальність

Запальні захворювання кишечника (ЗЗК) є складною проблемою сучасної гастроентерології, оскільки етіологія цих захворювань залишається невідомою, а патогенез – недостатньо вивченим. Обидва захворювання - неспецифічний виразковий коліт (НВК) та хвороба Крона (ХК), більше розповсюджені серед людей працездатного віку, супроводжуються великою кількістю ускладнень і значною інвалідизацією та летальністю [14]. НВК найчастіше зустрічається у віці 15-35 років і чим молодшим є пацієнт у момент встановлення діагнозу, тим гірший його прогноз в порівнянні з хворими, у яких захворювання виявлене в зрілому віці [26]. У всьому світі, особливо в розвинених країнах, ЗЗК продовжують бути однією з важливих медико-соціальних проблем у зв’язку з тенденцією до агресивного перебігу[32]. Блискавичний перебіг НВК в 15-20% випадків вимагає хірургічного лікування і супроводжується летальністю більше 25%. При цьому частота розвитку абдомінальних ускладнень (кишкова кровотеча, токсична дилятація товстої кишки, перфорація, перитоніт) складає 12-44,9% і не має тенденції до зниження [1]. В даний час поширеність НВК в різних країнах світу коливається, за різними даними, від 85 до 120 випадків на 100 000 населення, а поширеність ХК складає 58-150 випадків на 100 000 населення. [18].

При ЗЗК визначена висока ймовірність малігнізації диспластично зміненої слизової оболонки товстої кишки [20], розвитку колоректального раку, який характеризується тенденцією до поширення як в Україні, так і в інших країнах Європи [19]. У патогенезі НВК та ХК важлива роль відводиться загибелі клітин внаслідок апоптозу, викликаного імунокомпетентними клітинами [33].

Одна третина хворих на ЗЗК страждають від рецидивуючої анемії [43]. При середній та важкій формах НВК завжди присутній анемічний синдром. Анемія має істотний вплив на якість життя хворих [11], оскільки лежить в основі таких клінічних проявів, як постійна втома, запаморочення, слабкість, тощо [10].

Патогенез анемії при ЗЗК на сьогодні до кінця не з’ясований. Механізми її розвитку різноманітні та включають як дефіцит заліза та недостатність вітамінів причетних до гемопоезу (В₁₂ та фолієвої кислоти), так і аутоімунний гемоліз еритроцитів [42]. Також розвиток анемії при ХК і НВК пов'язують з надмірним утворенням цитокінів - фактора некрозу пухлин (ФНП-α), інтерферону-, інтерлейкіну-1, трансформуючого фактора росту [59].

Усе це свідчить, що анемія при ЗЗК має неоднорідний характер і може бути сукупністю залізодефіцитної (ЗДА), В12- фолієводефіцитної, анемії хронічного захворювання (АХЗ) та аутоімунної гемолітичної анемії. Складність і неоднозначність даних, що стосуються механізмів розвитку анемії при ЗЗК, привертають увагу багатьох дослідників і клініцистів. Однак, на сьогодні в доступній літературі нами не виявлено даних, які б відображали наскільки часто зустрічається кожен вид анемії, не розроблено підходів до диференціальної діагностики та лікування анемії з урахуванням патогенетичних механізмів формування. Наявні літературні дані недостатні для розробки методів профілактики, індивідуалізованого підходу до комплексного лікування ЗЗК, крім того, ці відомості іноді суперечливі. Все це свідчить про необхідність більш детального вивчення даної проблеми.

Тому, метою роботи було дослідити особливості змін біохімічних показників ферокінетики, системи перекисного окислення ліпідів - антиоксидантного захисту та маркерів ендогенної інтоксикації у хворих на хронічні захворювання кишечнику.

Для досягнення поставленої мети були поставлені наступні завдання:

1. Визначити зміни біохімічних показників, ферокінетики крові хворих на неспецифічний виразковий коліт за різними ступенями анемії;

2. Визначити зміни біохімічних показників, ферокінетики крові хворих на хворобу Крона;

3. Встановити рівень оксидативного стресу та ендотоксикозу у хворих на хронічні запальні захворювання кишечнику з анемією.

Для виконання поставлених завдань використовували методи: спектроскопії та статичної обробки даних.

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

1. Хронічні запальні захворювання кишечнику, етіологія, патогенез, статистика

Хронічні запальні захворювання кишечнику (ХЗЗК) – одна з актуальних проблем сучасної гастроентерології, важливість якої для практичної охорони здоров’я визначається її медико-біологічним і соціальним аспектами. ХЗЗК починаються у молодому та середньому віці і відносяться до найбільш тяжких хвороб травного каналу. Діагностичні помилки, невчасне й неадекватне лікування призводять до збільшення числа хворих із тяжким перебігом, протяжними формами, системними проявами, що обумовлює тривалу непрацездатність, інвалідізацію, і навіть смерть хворих. Запальні захворювання кишечника - загальний термін, яким позначають групу хронічних запальних захворювань невідомої етіології. Хронічні захворювання можна розділити на дві великі групи: виразковий коліт і хвороба Крона [1].

Неспецифічний виразковий коліт (НВК) – це поширене у всьому світі хронічне, ідіопатичне запальне захворювання слизової оболонки товстої кишки, що вирізняється прогресуючим перебігом, можливим розвитком низки ускладнень, тому є важливою соціальною проблемою. Крім того, найчастіше НВК первинно виникає у молодому віці [2].

Як і НВК, хвороба Крона (ХК) – хронічне рецидивуюче захворювання, яке характеризується неспецифічним, імунним, трансмуральним, гранулематозним запаленням з сегментарним ураженням травного тракту [3].

Хвороба Крона була виділене як відокремлена нозологічна одиниця в 1932 році Баррилом Бернардом Кроном і його колегами. Хронічне запалення і виразкування при даному захворюванні найчастіше виявляється в термінальному відділі тонкої кишки, однак можуть пошкоджуватися всі частини травного тракту: від ротової порожнини до прямої кишки. Також може уражатися шкіра, найчастіше – в перианальній зоні.

Захворюваність на ідіопатичні запальні захворювання кишки значно варіює в різних географічних областях. Недуга набагато частіше зустрічається в розвинених країнах: в північній Європі, США, Японії. В цих країнах захворюваність складає від 4 до 65 на 100000 населення. Виявляється і генетична схильність. Так, в ізраїльских євреїв захворюваність набагато вища, ніж в арабських бедуїнів, які мешкають на тій же території. Разом з тим захворюваність ізраїльских євреїв набагато менша, ніж у мешканців в США. Ці дані показують, що більше значення у розвитку захворювання мають чинники навколишнього середовища, ніж генетичні чинники. Таким чином, на основі епідеміологічних досліджень ХК і НВК на сьогодні являють собою захворювання, які розвиваються в результаті генетичної сприйнятливості до ще не встановленого агента навколишнього середовища.

Вважається, що при ХК спостерігається дефект в одному з рецесивних генів, чкий контролюює ефективну імунну відповідь проти етіологічного агента. Цей висновок був зроблений на підставі епідеміологічного дослідження поширення ХК в близнюків у Швеції: вона розвивається в обох індивідуумів у 44% гомозиготних і 4% гетерозиготних близнюків. Також доведено, що у хворих з даною патологією найчастіше зустрічаються гени HLA-DR1 і DQw5. Доведений вплив паління. ХК у людей, які палять, зустрічається частіше, ніж у тих, хто не палить, але при виразковому коліті спостерігається зворотне співвідношення. Виявлено, що у схильних людей компоненти тютюнового диму впливають на тип запальних змін у кишці.

Припускається, що найбільш ймовірним етіологічним чинником є інфекційний. Досліджувалася роль Mycobacterium paratuberculosis, яку часто знаходять в осіб з ХК і НВК, однак чітких доказів її ролі в патогенезі виявлено не було. Також доведена відсутність ефективності протимікробного і протитуберкульозного лікування. Іншою лінією в дослідженні етіології ХК є з’ясування ролі мікросудинних інфарктів. Оклюзія дрібних судин спостерігається в уражених сегментах кишки в результаті гранульоматозного запалення в стінці інтрамуральних і брижових артерій. Припускається, що велику роль в даному процесі відіграє паління, прийом пероральних контрацептивів та інші зміни, які призводять до підвищення зсідання крові. При цьому, пусковим механізмом є інфекція кору, при якій в генетично схильних індивідуумів розвивається широке ураження ендотелію, внутрішньосудинне нагромадження моноцитів і агрегація тромбоцитів, що і призводить до оклюзії дрібних судин. Ці два протилежних припущення широко обговорюються в літературі, але точних підтверджень тієї або іншої точки зору досі немає. Незалежно від етіології, у пацієнтів з ХК спостерігається персистуюча і неадекватна активація Т-клітин і макрофагів, що супроводжується збільшеною продукцією прозапальних цитокінів, особливо інтерлейкінів 1, 2, 6 і 8, інтерферону і фактору некрозу пухлини (ФНП). ХК характеризується хронічним запаленням, яке супроводжується фіброзом. Проліферація фібробластів і нагромадження колагену відбувається під впливом чинника, який трансформує ріст і має невелику протизапальну дію, привертає фібробласти і знижує активність запальних клітин [4].

Незважаючи на те що пік захворювань припадає на 15-35 років, захворіти можуть особи будь-якого віку. Сімейні випадки ХЗЗК реєструються в 2-5% випадків, коли хворіють один або більше членів сім'ї.

Однак специфічності захворювання у членів однієї сім'ї не зазначено. Результати групового епідеміологічного аналізу свідчать про існування як генетичних, так і набутих форм хвороби. Ймовірно, у розвитку ХЗЗК беруть участь і генетичні, і негативні зовнішні фактори [5].