ISSN 2412-4036 (print)
ISSN 2713-1823 (online)

Взаимосвязь между антителами к ферментам антиоксидантной системы и поражением сердца у больных системной склеродермией

Шилова Л.Н., Гонтарь И.П., Зборовская И.А., Новикова О.В., Емельянов Н.Н.

НИИ клинической и экспериментальной ревматологии РАМН, лаборатория клинической иммунологии, Москва; Волгоградский государственный медицинский университет, кафедра госпитальной терапии
В крови больных системной склеродермией выявлены антитела к ферментам антиоксидантной системы, уровень специфических иммуноглобулинов возрастал по мере увеличения активности заболевания. Антиоксидантная система организма представлена целым рядом ферментов, призванных нивелировать патогенный эффект активных форм кислорода. При патологических состояниях нарушается равновесие между агрессивными и защитными факторами, что ведет к еще более глубокому повреждению тканей. Учитывая важную роль иммунологических сдвигов в развитии системного склероза, можно предположить, что одним из механизмов нарушения работы ферментных систем могут быть аутоантитела к ферментам. Достоверно более высокие уровни антител определялись у больных с симптомами поражения сердечнососудистой системы. Антитела определяли в сыворотке крови больных по разработанной нами методике непрямого иммуноферментного анализа с использованием иммобилизированных антигенных форм ферментов.

Ключевые слова

системная склеродермия
супероксиддисмутаза
глутатион редуктаза
глутатионпероксидаза
антитела

Системная склеродермия (ССД) — аутоиммунное заболевание соединительной ткани, основные проявления которого связаны с ишемией и фиброзом органов. Фиброз и нарушение микроциркуляции, приводящие к развитию ишемии и кардиосклероза, служат основной причиной развития одного
из ведущих висцеральных проявлений при ССД — поражения сердца. Кроме того, наличие ССД предполагает более раннее развитие атеросклероза [1], что также увеличивает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) у пациентов с ССД. Частота поражения сердца при ССД
по данным аутопсии достигает 50—90% [1—3]. По данным литературы, желудочковые аритмии обнаруживаются у 4—6% больных ССД при стандартной электрокардиографии, тогда
как при суточном мониторировании электрокардиограммы (ЭКГ) — у 67% [2, 3]. По данным различных источников, для больных ССД характерен высокий риск смерти от ССЗ, причем в 40—60% всех случаев она может быть внезапной [2].

В настоящее время доказана важная роль дисбаланса между процессами оксидации и антиоксидации в развитии и поддержании хронического ревматического воспаления [4, 5]. Антиоксидантная система (АОС) организма представлена целым рядом ферментов, призванных нивелировать патогенный эффект активных форм кислорода. При патологических состояниях нарушается равновесие между агрессивными и защитными факторами, что ведет к еще более глубокому повреждению тканей [4], активизации прооксидантных факторов способствует состояние хронической гипоксии, обусловленной синдромом Рейно [6]. Одними из важных звеньев системы антиоксидантной защиты являются суперок-
сиддисмутаза (СОД — EC 1.15.1.1), глутатионредуктаза (ГР — ЕС 1.6.4.2) и глутатионпероксидаза (ГП — EC 1.11.1.9).

Целью настоящего исследования явились изучение уровня антител (АТ) к ферментам АОС (СОД, ГП, ГР) с использованием иммобилизированной формы магнитоуправляемого сорбента у больных ССД с поражением сердца и определение возможной роли АТ к ферментам в развитии ССЗ при ССД.

Материал и методы

Под наблюдением находились 40 больных с диагнозом ССД, установленным на основании критериев АРА [7] и отечественной классификации болезни (Н. Гусева, 1975) [8] и 30 практически здоровых лиц — доноров станции переливания крови (17 женщин и 13 мужчин) в возрасте от 25 до 47 лет.

Больные ССД. Среди обследованных больных ССД было 38 (95%) женщин и 2 (5%) мужчин. Средний возраст больных составил 38±3,3 года, продолжительность заболевания — 14±2,6 года. Лимитированная форма ССД имелась у 27 (67,5%) из наблюдавшихся больных, диффузная — у 13 (32,5%). I степень активности определена у 16 (40%) больных, II — у 23 (57,5%), III — у одного (2,5%). Хроническое течение выявлено у 16 (40%) пациентов, подострое — у 23 (57,5%), острое — у одного (2,5%). Больные с подострым и острым течением заболевания, II и III степенью активности в дальнейшем будут рассматриваться в одной группе вследствие малого количества больных
с острым течением и III степени активности.

I стадия заболевания (начальная) диагностирована у 10 (25%) больных, II (генерализованная) — у 26 (65%), III (терминальная) — у 4 (10%). У 80% больных ССД отмечалась выраженная форма синдрома Рейно (II, III, IV степени). Характеристика больных представлена в табл. 1.

Клинико лабораторная характеристика больных ССД

АТ к СОД, ГР определяли в сыворотке крови больных по разработанному нами варианту непрямого иммуноферментного анализа (И.П. Гонтарь, 2001) [9], с использованием иммобилизированных антигенных форм ферментов и иммунопероксидазного конъюгата производства НИИ ЭМ
им. Гамалеи, АТ к ГП по аналогичному методу с применением конъюгата на основе фосфатазы производства ЗАО «Биосан» (Новосибирск, Россия). Иммобилизацию проводили методом эмульсионной полимеризации в потоке газообразного азота с включением магнитного материала в структуру полиакриламидного геля. Положительными считали результаты, превышающие 2 стандартных отклонения показателей, полученных при обследовании здоровых лиц. Все исследования проводили при поступлении и при выписке больных из стационара после завершения лечения. В качестве антигена при определении АТ к СОД использовали коммерческий препарат СОД из эритроцитов человека производства НПО «Биопрепарат» с активностью 30 ед./мг, при определении АТ к ГП — препарат глутатионпероксидазы производства НПО РЕАХИМ, серия 186—68 с активностью
380 ед./мг, ГР — препарат производства НПК «Спутник» с активностью 340 ед./мг. Активность СОД определяли по методу С. Чевари и соавт. (1993) [10] , активность ГП — по методу Flohe и Gunzler (1984) [11], ГР — по методу Hosoda и Nakamura, описанному М.А. Шифриным (1977) [12].

Всем больным ССД проводили капилляроскопию сосудов ногтевого ложа.

Влияние АТ к СОД, ГП, ГР на их активность изучали в опытах in vitro с растворимой и иммобилизированной формами ферментов. Источником специфических иммуноглобулинов
служили сыворотки больных ССД с заранее высоким титром АТ (экстинкция 0,2—0,6 ед. опт. пл.). «Чистые» АТ к ферментам получали с помощью соответствующего антигенного иммуносорбента. После диализа против забуференного физиологического раствора и последующего концентрирования через полупроницаемую мембрану системы Sartorius до первоначального объема сыворотки АТ использовали
в эксперименте по изучению их взаимодействия с ферментом. Количество фермента в иммобилизированной и растворимой формах было сопоставимо. В качестве контроля использовали
физиологический раствор и сыворотки доноров.

У всех больных оценивали риск развития ССЗ (10-летний риск развития фатальных сердечно-сосудистых осложнений) по шкале SCORE [13].

Всем пациентам назначали лабораторные и инструментальные исследования, включающие электрокардиографию, суточное мониторирование ЭКГ, эхокардиографию (ЭхоКГ), ультразвуковое исследование органов брюшной полости, а также клиническое, иммунологическое и биохимическое
исследование крови при поступлении и при выписке из стационара после завершения лечения.

Статистическую обработку данных проводили с использованием программных пакетов Statistica 6.0. Применяли методы описательной статистики, критерий χ². Различия и связь признаков считали статистически значимыми при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Здоровые лица. При исследовании сывороток здоровых лиц уровень АТ к СОД составил 0,07±0,004 МЕ, к ГП —0,065±0,003 МЕ, к ГР — 0,08±0,004 МЕ. Значения, превышающие их на 2 стандартных отклонения, были приняты за верхнюю границу нормы: для АТ к СОД — 0,114 МЕ, к ГП — 0,1 МЕ, к ГР — 0,124 МЕ. Общая активность СОД в группе здоровых лиц составила 38,2±1,2 ед./мг, амплитуда
колебаний 25,1—51,28 ед./мг. Общая активность ГП составила 0,153±0,007 ед./мг, амплитуда колебаний — 0,073—0,23 МЕ. Общая активность ГР — 114,3±3,7 ед./мг, амплитуда колебаний — 73,6—155,0 ед./мг.

Существенных различий уровня АТ к ферментам в зависимости от пола и возраста не выявлено.

Больные ССД. При поступлении на стационарное лечение у больных ССД наблюдалось достоверное снижение активности СОД (22,6±2,4 ед./мг; р<0,002), ГП (0,099±0,06 ед./мг; p<0,001) и ГР (76,2±3,8 ед./мг; p<0,001), причем отмечалась тенденция к более выраженному снижению активности
по мере нарастания активности процесса. В группе больных ССД АТ к СОД выявлены у 16 (40%), к ГП — у 14 (35%), к ГР — у 15 (37,5%).

При минимальной степени активности патологического процесса (16 пациентов) высокие уровни АТ к СОД выявлены у 6 (37,5%), к ГП — у 5 (35,7%), к ГР — у 4 (26,7%). При ССД со II и III степенью активности (24 больных) по сравнению со здоровыми выявлено снижение активности СОД, ГП,
ГР (р<0,001) и увеличение уровня АТ (р<0,001). Отмечено увеличение числа больных, у которых в сыворотке выявлены высокие уровни АТ: к СОД — у 10 (41,6%), к ГП — у 9 (37,5%), к ГР — у 11 (45,8%).

Всем больным ССД была проведена капилляроскопия ногтевого ложа, выявлены характерные изменения разной степени выраженности: у 22 (55%) — значительные (уменьшение количества капилляров, их деформация, наличие нескольких аваскулярных зон), у 10 (25%) — умеренные, у 8
(10%) — невыраженные.

Кроме того, у всех больных с высоким содержанием АТ к изучаемым ферментам обнаружена высокая степень синдрома Рейно (II—IV). Известно, что синдром Рейно приводит к ишемии и, следовательно, гипоксии тканей [6]. В результате усиливаются пероксидация мембранных структур, апоптоз
клеток, что при снижении антиоксидантной защиты, в том числе, вероятно, вследствие образования АТ к ферментам, наблюдающейся при диффузных заболеваниях соединительной ткани, способствует развитию различной висцеральной патологии [4].

В группе больных ССД у 21 (52,5%) отмечалось поражение сердца. Основные симптомы, отмечавшиеся в клинической картине этих пациентов, представлены в табл. 2.

Распространение симптомов поражения сердца в группе больных ССД

Результаты оценки риска развития ССЗ по шкале SCORE представлены на рисунке. Согласно полученным нами данным необходимо проведение более тщательного обследования всех больных ССД.

При регистрации ЭКГ у 13 (32,5%) больных ССД выявлены нарушения ритма и проводимости: желудочковые и предсердные экстрасистолы, нарушения атриовентрикулярной проводимости I, II степени, блокады ножек пучка Гиса, а также явления ишемии миокарда. В то же время при суточном
мониторировании ЭКГ подобные изменения обнаруживались у 21 (52,5%) больного. По данным ЭхоКГ у 18 (45%) пациентов выявлялась диастолическая дисфункция миокарда, у 12 (30%) — снижение фракции выброса левого желудочка.

При лабораторных исследованиях крови выявлены высокие уровни холестерина у 19 (47,5%) пациентов, а также повышение уровня мочевой кислоты у 16 (40%).

По данным литературы [14], выявлена положительная связь уровня мочевой кислоты с ССЗ, а возможными механизмами влияния мочевой кислоты на коронарный риск, являются увеличение адгезии и агрегации тромбоцитов, усиление процессов свободнорадикального окисления, образование свободных радикалов, что особенно актуально на фоне снижения активности антиоксидантных ферментов при ССД [4].

Нами были выделены группы больных с высоким уровнем АТ к изучаемым ферментам (СОД — у 16, ГР — у 15, ГП — у 14) и без таковых (СОД — 24, ГР — 25, ГП — 26), а затем проанализирована частота выявления ССЗ. В группах больных с высоким уровнем АТ к изучаемым ферментам получено
достоверно более частое поражение сердечно-сосудистой системы чем, у пациентов без таковых (табл. 3).

Частота поражения сердечно сосудистой системы у больных ССД с различным уровнем АТ к ферментам

Кроме того, при анализе активности ферментов и уровня АТ к ним в группе больных с поражениями сердечно-сосудистой системы и без таковых нами выявлено снижение активности ферментов и увеличение количества АТ к ним (табл. 4).

Риск развития ССЗ в группе больных ССД

Закономерности, выявленные нами в опытах in vitro, которые были проведены для определения патогенетической роли АТ к изучаемым ферментам, представлены в табл. 5. При исследовании активности иммобилизированных форм ферментов после взаимодействия с АТ in vitro обнаружено
снижение активности фермента на 60—70% по сравнению с исходной; кроме того, получены статистически значимые различия с контролем (физиологический раствор) и донорами (р<0,05).

Таблица 4. Показатели активности ферментов и уровни АТ к ним в зависимости от наличия ССЗ.

Таблица 5. Сравнительная характеристика активности иммобилизированной и растворимой форм ферментов после взаимодействия с АТ.

Эти изменения связаны, вероятно, с блокированием активного центра фермента, являющегося одновременно антигенной детерминантой. При исследовании взаимодействия растворимых форм ферментов нами обнаружено снижение его активности на 30—40%. Вероятно, это можно объяснить
конформационными изменениями структуры молекулы, приводящими к неполному совпадению активного центра фермента и его антигенной детерминанты. Таким образом, можно предположить, что выявляемые нами АТ к ферментам АОС служат одной из вероятных причин снижения их фер-
ментативной активности.

Заключение

В крови больных системной склеродермией выявляются антитела к супероксиддисмутазе, глутатионпероксидазе и глутатионредуктазе, продукция которых увеличивается с возрастанием активности процесса, наличием более тяжелых форм течения заболевания, в том числе поражением сердечно-сосудистой системы, и сопровождается снижением активности ферментов. Следовательно, одной из причин угнетения антиоксидантной активности могут являться аутоантитела к ферментам.

Список литературы

1. Шабанова С.Ш., Ананьева Л.П., Попкова Т.В. и др. Традиционные кардиоваскулярные факторы риска и атеросклероз у больных системной склеродермией. Науч-практ ревматол 2007;4:24—29.
2. Богданов А.П., Гусева Н.Г., Моисеев С.В., Раденска-Лоповок С.Г. Внезапная сердечная смерть при системной склеродермии. Кардиология 1994;9:86—89.
3. Ревматология. Национальное руководство. Под редакцией академика РАМН Е.Л. Насонова, академика РАМН В.А. Насоновой. М: ГЭОТАР-Медиа 2008:746.
4. Зборовская И.А. Ревматические болезни и антиоксидантная система. М: Медицина 2005:128.
5. Tikly M., Channa K., Theodorou P., Gulumian M. Lipid peroxidation and trace elements in systemic sclerosis. Clin Rheumatol 2006;25:320—324.
6. Гусева Н.Г. Кисти — зеркало феномена Рейно. Consilium-medicum 2005;2:90—94.
7. Preliminary criteria for the classification of systemic sclerosis (scleroderma). Subcommittee for scleroderma criteria of the American Rheumatism Association Diagnostic and Therapeutic Criteria Committee. Arthritis Rheum 1980;23:581—590.
8. Гусева Н.Г. Системная склеродермия и псевдосклеродермические синдромы. М: Медицина 1993; 268.
9. Гонтарь И.П. Иммобилизированные гранулированные антигенные препараты с магнитными свойствами в диагностике и лечении ревматоидного артрита, системной красной волчанки и системной склеродермии: Автореф дис…. д-ра мед наук. Волгорад 2006; 56.
10. Чевари С., Чаба И., Секей Й. Роль супероксиддисмутазы в окислительных процессах клетки и метод определения ее в биологических материалах. Лаб дело 1985;11:678 — 681.
11. Flohe L., Ganzler W.A. Assay for Glutathione peroxidase Metod. Enzymology 1984;105:114—121.
12. Шифрин М.А., Заикин В.Н. Изменение глутатионредуктазы и глутатиона в крови
у больных с ревматическими пороками сердца. Труды Крымского мед ин-та 1977;74:153—154.
13. Руководство по амбулаторно-поликлинической кардиологии. Под редй Ю.Н. Беленкова, Р.Г. Оганова. М: ГЭОТАР-Медиа 2007:398.
14. Кабалава Ж.Д., Толкачева В.В., Караулова Ю.Л. Мочевая кислота — маркер и/ или новый фактор риска развития сердечнососудистых осложнений? Рус мед журн 2002;10:431—436.

Об авторах / Для корреспонденции

Лаборатория клинической иммунологии Научно исследовательского института клинической и экспериментальной ревматологии РАМН, Волгоград
Гонтарь И.П. - д.м.н., проф., зав. лабораторией. Новиков О.В. - к.м.н., ученый секретарь. Емельянов Н.Н. - аспирант.
Кафедра госпитальной терапии Волгоградского государственного медицинского университета
Шилова Л.Н. - к.м.н., доктора

Также по теме