Показатели системы глутатиона при развитии нежелательных гепатотоксических реакций на химиотерапию туберкулеза


Материалы и методы. Обследовано 105 больных туберкулезом органов дыхания. Наряду с клинико-рентгенологическими и лабораторными обследованиями изучали показатели (диеновые конъюгаты и малоновый диальдегид) перекисного окисления липидов (ПОЛ) и системы глутатиона (восстановленный глутатион, глутатионпероксидаза, глутатионредуктаза). Пациенты были разделены на две группы: основную, состоящую из 30 человек, у которых в процессе терапии развились гепатотокси - ческие реакции на противотуберкулезные лекарственные средства, и группу сравнения из 75 человек, у которых нежелательные побочные реакции не выявлены.

Результаты и обсуждение. Установлено, что развитие гепатотоксических реакций сопряжено с инициацией ПОЛ и нарушением функционирования системы глутатиона. Экспериментально показано, что введение животным пяти противотуберкулезных лекарственных средств - изониазида, рифампицина, пиразинамида, стрептомицина и этамбутола - ведет к метаболической декомпенсации в ферментативной редокс-системе глутатиона и снижению детоксикационных возможностей печени.

Выводы. Пролонгированный окислительный стресс ведет к истощению антиоксидантной системы глутатиона. На этом фоне нарушается функционирование систем, осуществляющих детоксикационную функцию печени. Нарастающий дисбаланс в системе ПОЛ-АОЗ, истощение восстановленного глутатиона являются одной из причин развития гепатотоксических побочных реакций на противотуберкулезные лекарственные средства у больных туберкулезом.

Ключевые слова: Туберкулез, химиотерапия, гепатотоксические реакции, перекисное окисление липидов, глутатион.

ПОКАЗНИКИ СИСТЕМИ ГЛУТАТІОНУ ПРИ РОЗВИТКУ НЕБАЖАНИХ ГЕПАТОТОКСИЧНИХ РЕАКЦІЙ НА ХІМІОТЕРАПІЮ ТУБЕРКУЛЬОЗУ

С. Б. Вольф, НЗ "Гродненський державний медичний університет", д. мед. н., доц., проректор з наукової роботи 230009, Республіка Білорусь, м. Гродно, вул. Горького, 80 Тел. +375-152-433601.

Мета роботи - оцінка функціонування системи глутатіону при появі гепатотоксичних реакцій на протитуберкульозні лікарські засоби.

Матеріали та методи. Обстежено 105 хворих на туберкульоз органів дихання. Поряд з клініко - рентгенологічними і лабораторними обстеженнями вивчали показники (дієнові кон'югати і мало - новий діальдегід) перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) і системи глутатіону (відновлений глутатіон, глутатіонпероксидаза, глутатіонредуктаза). Пацієнти були розподілені на дві групи: основну, що складається з 30 чоловік, у яких в процесі терапії розвинулися гепатотоксичні реакції на протитуберкульозні лікарські засоби, і групу порівняння з 75 осіб, у яких небажані побічні реакції не виявлені.

Результати та обговорення. Встановлено, що розвиток гепатотоксичних реакцій пов'язаний з ініціацією ПОЛ і порушенням функціонування системи глутатіону. Експериментально показано, що введення тваринам п'яти протитуберкульозних лікарських засобів - ізоніазиду, рифампіцину, піразинаміду, стрептоміцину і етамбутолу - веде до метаболічної декомпенсації в ферментативній редокс-системі глутатіону і зниження детоксикаційних можливостей печінки.

Висновки. Пролонгований окиснювальний стрес веде до виснаження антиоксидантної системи глутатіону. На цьому тлі порушується функціонування систем, що здійснюють детоксикаційну функцію печінки. Наростаючий дисбаланс у системі ПОЛ-АОЗ, виснаження відновленого глутатіо - ну є однією з причин розвитку гепатотоксичних побічних реакцій на протитуберкульозні лікарські засоби у хворих на туберкульоз.

Ключові слова: туберкульоз, хіміотерапія, гепатотоксичні реакції, перекисне окиснення ліпідів, глутатіон.

INDICES OF GLUTATHIONE SYSTEM ASSOCIATED WITH ADVERSE HEPATOTOXIC REACTIONS TO TUBERCULOSIS CHEMOTHERAPY

S. B. Volf, EE "Grodno State Medical University", Belarus.

Objective - evaluation of the functioning of glutathione with the appearance of hepatotoxic reactions to antituberculosis drugs.

Materials and methods. The study involved 105 patients with respiratory tuberculosis. Along with clinical and radiographic examinations and laboratory parameters examined (diene conjugates and malonic dialdehyde) lipid peroxidation (LPO) and glutathione system (reduced glutathione, glutathione peroxidaze, glutathione reductase). Patients were divided into two groups: the main group, consisting of 30 people, who in the course of therapy developed hepatotoxic reactions to anti-TB drugs and the comparison group of 75 people where unwanted side effects were not found.

Results and discussion. Development of hepatotoxic reactions was shown to be associated with initiation of lipid peroxidation and impaired functioning of glutathione system. It was experimentally proved that administration of 5 ATP (isoniazid, rifampicin, pyrazinamide, streptomycin and ethambutol) to animals resulted in metabolic decompensation in enzymatic redox system of glutathione and reduced liver detoxification function.

Conclusions. Prolonged oxidative stress leads to a depletion of glutathione antioxidant system. Against this background, disturbed functioning of systems that perform liver detoxication function. Increasing imbalance in the system of LPAD, depletion of glutathione is one of the causes of hepatotoxic adverse reactions to anti-TB drugs to TB patients.

Keywords: tuberculosis, chemotherapy, hepatotoxic reactions, lipid peroxidation, glutathione.

Введение

Лекарственные поражения печени - одна из серьезных проблем в химиотерапии туберкулеза. По данным различных авторов, их частота у больных туберкулезом в процессе антибактериальной терапии составляет 5-16 % [1, 5, 6]. Печень может повреждаться путем прямого токсического или токсико-аллергического действия на гепатоцит и его ферментные системы (за счет индукции ферментов, снижения уровня глутатиона, играющего роль в детоксикации веществ, влияния иммунных комплексов и т. д.). Развитие гепатотоксических побочных реакций на противотуберкулезные лекарственные средства (ПТЛС) нередко связано с изменением детоксикационной функции печени. Известно, что некоторые противотуберкулезные препараты (изониазид, рифампицин, этамбутол, пиразинамид) обладают прооксидантным действием, стимулируя реакции перекисного окисления липидов ПОЛ [2, 9-11]. Контроль над ПОЛ осуществляется антиоксидантной системой. Одним из основных звеньев антиперекисной защиты является ферментная редокс-система водорастворимого эндогенного антиоксиданта - глутатиона, которая принимает активное участие в процессах детоксикации ксенобиотиков, в том числе и ПТЛС [8, 10, 11, 13]. Сбалансированность процессов свободнорадикального окисления с емкостью антиоксидантной защиты обеспечивается способностью развития компенсаторных реакций.

Цель работы - оценка функционирования системы глутатиона при появлении гепатотоксических реакций на противотуберкулезные лекарственные средства.

Материалы и методы. Под нашим наблюдением находилось 105 больных туберкулезом органов дыхания в возрасте от 20 до 65 лет. Основную массу пациентов (94,6 %) составили мужчины. В структуре клинических форм туберкулеза преобладал инфильтративный туберкулез (50,4 %), значительную часть занимали больные очаговым (20,1 %) и диссеминированным (15,9 %) туберкулезом. Прочие формы составили 13,6 %. При исследовании мокроты различными методами у 54 (51,4 %) заболевших обнаружены микобактерии туберкулеза. Впервые туберкулез легких установлен у 80 (76,1 %) обследованных, рецидив заболевания - у 25 (23,9 %). При рентгенологическом исследовании деструктивные изменения в легких выявлены у 52 (49,5 %) больных. Все пациенты находились на стандартной схеме химиотерапии с применением изониазида, рифам - пицина, пиразинамида и этамбутола. Лечение проводили согласно клиническому руководству. Всем обследованным в динамике проводили клиническое, рентгенологическое и бактериологическое исследования. Наряду с этим в динамике определяли содержание в крови общего билирубина, активность аспарагинаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ). Содержание восстановленного глутатиона (GSH) в эритроцитах изучали по модифицированному методу, в основе которого лежит реакция взаимодействия SH-групп глутатиона с 5,5-дитиобис (2-нитробензойной) кислотой (ДТНБ). Активность глутатионредуктазы (Гр) в гемолизате определяли по изменению скорости уменьшения оптической плотности при длине волны 340 нм, обусловленной окислением НАДФН 2 [12], активность глутатионпероксидазы (ГПО) в гемолизате - по измерению количества не прореагировавшего с Н 2GSH, определяемого реакцией с ДТНБ [7]. Содержание диеновых конъюгат (ДК) исследовали способом ультрафиолетовой фотометрии гептанового экстракта гидроперекиси липидов плазмы при длине волны 23 нм [4]. Концентрацию малонового диальдегида (МДА) в плазме крови определяли по тесту с тиобарбитуровой кислотой [3]. В дальнейшем всех пациентов разделили на две группы. В первую (основную) группу вошло 30 пациентов, у которых в процессе химиотерапии выявлены гепатотоксические реакции на ПТЛС, во вторую (группа сравнения) включены 75 больных без побочных реакций.

Влияние ПТЛС на показатели липоперекисного гомеостаза, детоксикационную функцию печени и активность ряда ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях, изучали в эксперименте. Морские свинки разделены на три группы: две основные и одну контрольную. 9 животным 1-й подопытной группы на протяжении 2 мес (60 сут.) вводили ежедневно 2 ПТЛС: внутримышечно изониазид (10 мг/кг) и внутрь рифампицин (10 мг/кг). Вторую подопытную группу составили 15 животных, которым на протяжении 60 сут. вводили 5 ПТЛС: внутримышечно изониазид (10 мг/кг) и стрептомицин (15 мг/кг), внутрь - рифампицин (10 мг/кг), пиразинамид (25 мг/кг) и этамбутол (25 мг/кг). Животные контрольной группы (n = 14) во время эксперимента внутримышечно получали изотонический раствор натрия хлорида (0,85 %) в эквивалентном количестве. Все животные находились в равноценных условиях содержания и на одинаковом корме вивария.

Полученные данные обрабатывали с использованием программы Statistica for Windows (версия 7). Критерий для сравнения данных выбирали, исходя из закона распределения элементов исследуемых выборок. Достоверность различия между исследуемыми группами, в которых данные распределяли по нормальному закону, определяли путем расчета t-критерия Стьюдента. Сдвиги считали достоверными при р < 0,05. Если закон распределения исследуемых числовых показателей отличался от нормального, значимость различий проверяли при помощи критерия Манна-Уитни либо парного теста Вилкоксона.

Результаты и обсуждение

На фоне химиотерапии у 30 пациентов были выявлены гепатотоксические реакции (ГР) на ПТЛС. У 14 заболевших ГР протекали с выраженными клиническими проявлениями (тяжесть в правом подреберье, горечь во рту, желтушность кожи, отсутствие аппетита, диспепсические расстройства, увеличение печени). В то же время у 16 пациентов клинико-биохимические изменения были менее выражены и выявлялись лишь при комплексном обследовании. Динамика биохимических показателей в процессе химиотерапии представлена в табл. 1.

Таблица 1. Динамика функциональных проб печени у пациентов с ГР на ПТЛС и без побочных реакций

Показатель

    1-я группа (пациенты ГР на ПТЛС), n = 30
    2-я группа (пациенты без побочных реакций на ПТЛС), n = 75

Р

Билирубин (общ.) до лечения, мкмоль/л

15,90 (11,60-18,30)

15,30 (13,10-19,60)

0,5

Через 1 мес. лечения

28,80 (19,80-39,80)

16,70 (14,20-20,10)

< 0,001

Р 1

< 0,001

0,1

АЛТ до лечения, IU/L

34,0 (29,0-39,0)

32,0 (28,0-38,0)

0,3

Через 1 мес. лечения

138,0 (98,0-153,0)

37,0 (30,0-42,0)

< 0,001

Р 1

< 0,001

0,3

АСТ до лечения, IU/L

35,0 (29,0-39,0)

31,0 (25,0-38,0)

0,4

Через 1 мес. лечения

98,0 (78,0-110,0)

37,0 (29,0-42,0)

< 0,001

Р 1

< 0,001

0,2

Примечание. р - Достоверность различий между группами; р 1 - достоверность различий между значениями в группе до лечения и через 1 мес лечения. Также в табл. 2.

Установлено, что биохимические показатели до лечения ПТЛС у пациентов основной группы (с ГР на ПТЛС) находились в пределах нормы и не отличались от таковых значений у пациентов группы сравнения (без побочных реакций на ПТЛС).

Таблица 2. Динамика показателей ПОЛ и системы глутатиона у пациентов с ГР на ПТЛС и без побочных реакций

Показатель

    1-я группа (пациенты ГР на ПТЛС), n = 30
    2-я группа (пациенты без побочных реакций на ПТЛС), n = 75

Р

Диеновые конъюгаты до лечения, нмоль/мл

9,17 (7,21-11,78)

8,96 (6,13-12,82)

0,3

Через 1 мес лечения

13,93 (9,81-15,83)

9,89 (7,91-12,31)

< 0,01

Р 1

< 0,001

0,5

Малоновый диальдегид до лечения, мкмоль/мл

1,30 (0,97-1,84)

1,32 (0,93-1,76)

0,6

Через 1 мес лечения

1,68 (1,10-2,24)

1,35 (1,09-1,62)

< 0,01

Р 1

< 0,001

0,4

Глутатион восстановленный до лечения, мкмоль/мл эр. массы

1,87 (1,61-2,48)

2,13 (1,88-2,40)

0,04

Через 1 мес лечения

1,61 (1,40-1,71)

2,16 (1,93-2,41)

< 0,01

Р 1

< 0,01

0,8

Активность Гр до лечения, нмоль НАДФН 2/мин/гНЬ

4,02 (3,36-4,71)

3,78 (3,23-4,79)

0,07

Через 1 мес лечения

3,65 (3,10-4,28)

4,30 (3,61-5,23)

< 0,01

Р 1

0,03

0,08

Активность ГПО до лечения, нмоль GSH/мин/гНЬ

166,87 (125,16-215,20)

181,50 (126,49-247,58)

0,06

Через 1 мес лечения

143,10 (103,9-166,7)

165,22 (138,22-218,43)

0,04

Рг

0,04

0,09

В процессе месячной химиотерапии у пациентов группы сравнения уровни общего билирубина, АЛТ, АСТ сохранились на исходных значениях. Иная картина наблюдалась у пациентов основной группы, где в процессе месячной химиотерапии развились гепатотоксические реакции на ПТЛС. У них на фоне лечения ПТЛС увеличилось содержание общего билирубина в плазме крови с 15,90 (11,60-18,30) до 28,80 (19,80-39,80) мкмоль/л (р < 0,001), при этом оно значимо превышало таковой показатель у пациентов группы сравнения (см. табл. 1). Аналогично изменялась активность АЛТ и АСТ. Активность АЛТ у пациентов при развитии ГР возросла с 34,0 (29,0-39,0) до 138,0 (98,0-153,0) IU/L (р < 0,001); АСТ - с 35,0 (29,0-39,0) до 98,0 (78,0-110,0) IU/L (р < 0,001).

Следует отметить, что через месяц от начала химиотерапии указанные показатели у пациентов этой группы значимо превышали таковые у пациентов без побочных реакций на ПТЛС. У пациентов обеих групп изучали показатели ПОЛ и АОЗ. Исходные значения между группами пациентов значимо не различались между собой (табл. 2). В дальнейшем уровень ДК у пациентов основной группы увеличился на 51 % (с 9,17 до 13,93 нмоль/мл; р < 0,001), МДА - на 29 % (с 1,30 до 1,68 мкмоль/мл; р < 0,001). При этом показатели ПОЛ у пациентов основной группы значимо превышали таковые у больных группы сравнения.

Таблица 3. Показатели глутатионовой системы (M ± SD) в печени морских свинок при двухмесячном введении 2 и 5 ПТЛС

Показатель

Группа

Контрольная, n = 14

1-я подопытная (2 ПТЛС), n = 10

2-я подопытная (5 ПТЛС), n = 15

Глутатион восстановленный, мкМоль/г печени

4,53 ± 1,44

4,19 ± 0,86

3,53 ± 0,68*

Активность Гр, нмоль/мин/г

196,9 ± 82,88

171,2 ± 32,42

141,8 ± 51,60*

Активность ГПО, нмоль/мин/г

119,19 ± 48,69

131,22 ± 34,75

93,74 ± 25,04

Примечание. * Достоверность различий в сравнении с показателем контрольной группы (р < 0,05).

Таким образом, развитие гепатотоксических побочных реакций на ПТЛС сопряжено с инициацией ПОЛ на фоне истощения антиоксидантных защитных систем.

Подтверждением вышесказанного являются результаты анализа некоторых показателей системы глутатиона (восстановленного глутатиона, глутатионредуктазы и глутатионпероксидазы). Исходное содержание восстановленного глутатиона в крови пациентов основной группы оказалось ниже такового у пациентов группы сравнения. При развитии у пациентов гепато - токсических побочных реакций снижается содержание восстановленного глутатиона (р < 0,01) в сравнении с исходным его значением. При этом различия в уровне восстановленного глутатиона между основной и группой сравнения стали более значимыми (р < 0,01). Содержание восстановленного глутатиона у пациентов группы сравнения через месяц лечения сохранилось на исходном уровне. Схожая картина наблюдалась при анализе показателей активности глута - тионредуктазы и глутатионпероксидазы. В процессе развития гепатотоксических побочных реакций на ПТЛС у пациентов основной группы уровень активности Гр и ГПО снижается (р = 0,03 и р = 0,04) и значимо отличается от уровня активности этих ферментов у пациентов группы сравнения. В то же время динамики в активности Гр и ГПО у пациентов группы сравнения на фоне месячного лечения не наблюдалось. Снижение содержания восстановленного глутатиона, падение активности его ферментов Гр и ГПО способствуют избыточному накоплению токсических метаболитов, образующихся при окислительном стрессе. Токсические метаболиты процессов свободнорадикального окисления нарушают функционирование клеточных мембран, негативно влияют на работу клеточных систем, в том числе систему микросо - мальных оксигеназ гепатоцитов.

Введение в течение 2 мес. животным изониазида и рифампицина ведет к развитию компенсаторных реакций со стороны АОЗ и сопровождается усилением активности ГПО - фермента, участвующего в окислении глутатиона, и снижением активности Гр - фермента, генерирующего восстановление глутатиона, что сказалось на содержании пула восстановленного глутатиона. Его уровень снизился на 10 %, но значимо не отличался от такового в контроле (табл. 3).

В то же время введение животным 2-й группы 5 ПТЛС привело к существенным нарушениям, носившим характер метаболической декомпенсации в ферментной редокс-системе глутатиона (см. табл. 3). Ключевым моментом в этой ситуации явилось значимое снижение активности Гр. На фоне сохраняющейся активности ГПО это привело к снижению содержания восстановленного глутатиона (р < 0,05). Некомпенсированный расход восстановленного глутатиона и угнетение активности его ферментов ведут к нарушению глутатионового гомеостаза и снижению детоксикационных возможностей печени.

Противотуберкулезный гепатотоксическая глутатион печень

Выводы

Развитие гепатотоксических реакций в процессе химиотерапии туберкулеза сопряжено с появлением недостаточности антиоксидантных механизмов. При этом интенсифицируются процессы свободнорадикального окисления липидов. Пролонгированный окислительный стресс ведет к истощению антиоксидантной системы глутатиона.

На этом фоне нарушается функционирование систем, осуществляющих детоксикационную функцию печени. Нарастающий дисбаланс в системе ПОЛ-АОЗ, истощение восстановленного глутатиона являются одной из причин развития гепатотоксических побочных реакций на противотуберкулезные лекарственные средства у больных туберкулезом.

Список литературы

    1. Баласанянц Г. С. Гепатотоксические реакции и гепатопротективная терапия во фтизиатрии // Туберкулез и болезни легких. - 2015. - № 8. - С. 48-52. 2. Вольф С. Б., Романцов М. Г. Медикаментозные поражения печени при полихимиотерапии туберкулеза // Вест. СПб гос. мед. акад. им. И. И. Мечникова. - 2о 09. - № 1. - С. 172-176. 3. Выренкова Т. Е., Олейниченко Е. Г., Наровлянская С. Е. Определение малонового диальдегида у больных с различным типом течения туберкулезного увеита // Проблемы туберкулеза - 1991. - № 5. - С. 59-61. 4. Гаврилов В. Б., Мишкорудная М. И. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей в плазме крови // Лабор. дело. - 1983. - № 3. - С. 33-35. 5. Иванова Д. А. Частота, характер и факторы риска лекарственно-индуцированного поражения печени при лечении впервые выявленных больных туберкулезом // Туберкулез и болезни легких. - 2013. - № 11. - С. 25-31. 6. Колпакова Т. А. Особенности гепатотоксических реакций у больных туберкулезом легких с сопутствующим активным хроническим вирусным гепатитом или персистирующим вирусным гепатитом // Туберкулез и болезни легких. - 2015. - № 5. - С. 87-88. 7. Кругликова А. А., Штутман Ц. М. Глутатионпероксидазная и глутатионредуктазная активность печени крыс после введения селенита натрия // Укр. биохим. журн. - 1976. - Т. 48, № 2. - С. 223-228. 8. Можокина Г. Н. Экспериментальное обоснование применения ропрена для профилактики поражений печени, вызванных изониазидом // Туберкулез и болезни легких. - 2014. - № 7. - С. 47-53. 9. Суханов Д. С. Эффективность ремаксола и адеметионина при сочетанном экспериментальном поражении печени противотуберкулезными препаратами резервного ряда и алкоголем // Туберкулез и болезни легких. - 2014. - № 4. - С. 59-62. 10. Тодорико Л. Д., Еременчук И. В., Гуменная А. В. Реакция микобактерий при воздействии на них новосинтезированных гетероциклических соединений // Матер. ІІ межрегиональной науч.-практ. конф. "Актуальные проблемы туберкулеза" с междунар. участием, посвящ. 90-летию Тверского обл. противотуберкулезного диспансера / Под ред. А. В. Асеева. - Тверь: Ред. изд. центр Твер. гос. мед. акад., 2013. - С. 55-59. 11. Тодорико Л. Д., Семянив И. О. Роль полиморфизма генов метаболизма ксенобиотиков (глутатион-трансферазы М 1 и Т 1) у больных туберкулезом легких // Матер. 78-й итоговой науч.-практ. конф. с междунар. участием, посвященная 95-летию со дня рождения проф. Ю. М. Лубенского, Красноярск, 22-25 апреля 2014 г.: Сб. матер. - Красноярск: тип. КрасГМУ, Версо, 2014. - С. 636-637. 12. Хотимченко С. А. и др. Определение активности глутатион-редуктазы эритроцитов и ФАД-эффекта / Теоретические и клинические аспекты науки о питании. Методы оценки обеспеченности населения витаминами: Сб. научн. тр. - М., 1987. - Т. 8. - С. 107-109. 13. Todoriko L. D., Ieremenchuk I. V., Shapovalov V. P. et al. Perfection of chemoresistance pulmonary tuberculosis treatment program in patients with functional insufficiency small bowel // European Innovation Convention". Proceedings of the 1 st International scientific conference (20-21 December, 2013). "East West" Association for Advanced Studies and Higher Education GmbH. - Vienna. - 2013. - P. 121-124.

Похожие статьи




Показатели системы глутатиона при развитии нежелательных гепатотоксических реакций на химиотерапию туберкулеза

Предыдущая | Следующая