Продукція мелатоніну у хворих на виразкову хворобу 12-палої кишки при різних клінічних формах перебігу захворювання.

Ф. І. Комаров, С. І. Рапопорт, Н. К. Малиновська, Л. А. Вознесенська, А. А. Шаров, * Л. Ветгерберг.

Лабораторія "Хрономедицина і клінічні проблеми гастроентерології" РАМН (керівник - академік РАМН Ф. І. Комаров) і * Каролінський ін-ститут, Госпіталь Св.Кьерана, Стокгольм, Швеція.

На сучасному етапі, з урахуванням отриманих в останні роки даних про генетичну природу біоритмів людського організму (9,12) і про роль мелатоніну (М) в людському організмі, а також про сутність феномену дезадаптації, що представляє собою результат неузгодженості генетично детермінованих ендогенних ритмів організму і екзогенних ритмів (ритмів зовнішнього середовища) (10), можна констатувати, що ми впритул підійшли до принципово нового розуміння питань патогенезу як власне виразкової хвороби 12-палої кишки (ЯБДК), так і природи її сезонних загострень та добової ритміки її клінічних проявів.

Спираючись на спектр ефектів, що надаються М, закономірно припускати, що порушення його продукції, можливо, генетично детерміновані, можуть відігравати провідну роль у механізмах етіопатогенетичних ЯБДК, будучи першопричиною всіх наступних ланок патогенезу, якими є зміни ритму і рівня секреторної функції шлунка, моторно-евакуаторної порушення, активізація вільно-радикальних процесів, порушення місцевого і загального імунітету, зниження цітопротекціі, дисбаланс гастроінтестинальних гормонів.

У попередньому дослідженні (2) нами було виявлено порушення рівня та добової ритміки продукції М у хворих ЯБДК у стадію загострення, що зберігаються в стадію ремісії захворювання.

Дані факти дозволили нам припустити, що тяжкість клінічного перебігу ЯБДК може корелювати з вираженістю порушень продукції М, що і послужило підставою для проведення даного дослідження.

Матеріали та методи.

Обстежено хворі ЯБДК (15 чоловіків у віці від 20 до 45 років, середній вік - 34,2 +/- 1,1 років). Залежно від характеру клінічного перебігу захворювання були виділені дві групи. В 1 групу увійшли хворі з рідкими загостреннями ЯБДК (1 раз в 2 - 3 роки) - 5 чоловік, по 11 групу - з частими загостреннями захворювання (1 - 2 рази на рік) - 10 чоловік. Всі пацієнти проходили обстеження двократно: у стадію загострення і в стадію ремісії (без попереднього загострення протягом одного місяця). Верифікація стадії проводилася ендоскопічно. Контрольну групу склали 15 здорових добровольців (чоловіки у віці від 20 до 45 років, середній вік - 32,5 +/- 1,4 років). У всіх хворих та контрольної групи здорових оцінювалося функціональний стан печінки і нирок за даними біохімічного та клінічного аналізів крові та загального аналізу сечі . У групи були включені тільки особи з нормальними функціональними показниками печінки і нирок. М визначався в сечі, зібраної за добу з 3-х часовими інтервалами (8 порцій за добу). Вимірювався діурез і проби сечі (4 мл) заморожувалися при температурі - 20 ° С. Визначення М проводилося радіоімунологічним методом з використанням Н '- міченого М в лабораторії госпіталю Св. Кьерана, Каролінський інститут, Стокгольм, Швеція.

У стадію загострення збір аналізів сечі проводилося до початку противиразкової терапії. У нічний час аналізи збиралися при сутінковому освітленні. Не менш, ніж за 3 дні до збору аналізів, виключався прийом алкоголю і медикаментів.

Правомочність оцінки продукції М за рівнем його концентрації в сечі і необхідність дослідження добової ритміки продукції M, а не тільки його продукції в цілому наведена в нашому попередньому дослідженні (2).

Статистична обробка матеріалу включала в себе оцінку отриманих даних методом А "ОУА, використання стандартних методів варіаційної статистики (розрахунок середніх значень (М), помилки середніх значень (т), Т-критерію Стьюдента) та елементів косінор - аналізу для побудови гістограм та оцінки кривих добової продукції. Вірогідними вважалися відмінності при р "0,05.

Отримані результати.

Концентрація М в сечі хворих з різними клінічними формами перебігу ЯБДК в стадії загострення і ремісії та в кон - трольной групі в різні часові інтервали представлені в таблиці # 1. На малюнку 1 представлена ритміка денний, нічний та добової продукції М у хворих з рідкісними і частими загостреннями ЯБДК у стадію загострення і ремісії та в осіб контрольної групи. Як видно з рис 1 у хворих з рідкими загостреннями ЯБДК у стадію загострення відсутній добовий ритм продукції М. Рівень денний продукції М у хворих цієї групи в стадію загострення достовірно вище, ніж у контролі, а рівень нічний і добової секреції М - нижче, ніж у контролі (рис. 2). У стадію ремісії ритм секреції М відновлюється, причому рівень і ритм секреції М у хворих цієї групи в стадію ремісії практично не відрізняється від рівня та ритму добової продукції М у осіб контрольної групи, що чітко демонструє малюнок 2, тобто у хворих з рідкими загостреннями ЯБДК в стадію ремісії рівень і ритміка секреції М нормалізуються як за рахунок зниження денної, так і за рахунок підвищення нічний продукції М. У хворих з частими загостреннями ЯБДК як у стадію загострення, так і в стадію ремісії захворювання присутній добова ритміка секреції М з наявністю достовірних відмінностей між рівнем денної та нічної секреції в обидві стадії захворювання. Однак амплітуда ритму різко знижена в порівнянні з контрольною групою. Рівень і ритм секреції М у хворих цієї групи в стадію загострення практично не відрізняються від таких у стадію ремісії та денний рівень продукції М в цій групі хворих, як у стадію загострення, так і в стадію ремісії, вище, ніж у контролі (рис. 2). Тобто, незважаючи на наявність різниці між денною і нічною продукцією М у хворих з частими загостреннями ЯБДК, ритміка секреції М у хворих цієї групи порушена як у стадію загострення, так і в стадію ремісії захворювання. На малюнку 3 представлений характер кривої добової продукції М у хворих з рідкими загостреннями в стадії загострення і ремісії захворювання та у контрольній групі. У стадію загострення чітко видно, що добовий ритм продукції М практично відсутня з невеликим підйомом у період з 3 до 6 годин ранку. У стадію ремісії характер кривої продукції М наближається до такого у контрольної групи, вірогідно розрізняючись з ним тільки в період з 9 до 12 години ранку.

На малюнку 4 представлено характер кривої добової продукції М у хворих з частими загостреннями в стадії загострення і ремісії захворювання та у контрольній групі. Як видно з малюнка 4 добові криві продукції М у хворих з частими загостреннями ЯБДК в стадії загострення і ремісії захворювання практично повторюють один одного і достовірно не розрізняються ні в один з досліджуваних проміжків часу. Про це ж свідчать їх практично однотипні відмінності з добової кривої продукції М у осіб контрольної групи .

Обговорення отриманих результатів.

Фундаментальні дослідження в галузі клінічної біоритмології дозволяють вважати, що будь-яке захворювання супроводжується неузгодженість ендогенних біологічних ритмів організму (1,10,20,25). Така неузгодженість позначається поняттям десинхроноз. Неузгодженість біоритмів може передувати патології внутрішніх органів, а може виникати внаслідок самого захворювання (1,24).

На сучасному етапі має повноваження констатувати, що відкриття мелатоніну (М) Лернером в 1958 р. (14) стало тим сполучною ланкою, що дозволило з'єднати в єдину систему накопичені знання про біологічні ритми організму. Дослідження, проведені in vitro, на тваринах і на добровольцях дозволяють вважати М унікальною субстанцією, що володіє цілим спектром жизненноважных ефектів, частина з яких притаманна тільки М.

Видається, що широке коло ефектів М обумовлений тим, що М існував уже на ранніх етапах еволюції, про що свідчить його присутність і циркадний ритм його продукції в одноклітинних і рослин (3,4). Дослідження біорітмологіческіх функцій М дозволило визначити, що М є не тільки месенджером основного ендогенного ритму, що генерується супрахіазматіческімі ядрами гіпоталамуса і синхронізуючого всі інші біологічні ритми організму, але також і коректором цього ендогенного ритму щодо ритмів навколишнього середовища (29). Отже, будь-які зміни його продукції, що виходять за рамки нормальних фізіологічних коливань, здатні призвести до неузгодженості як власне біологічних ритмів організму між собою (внугренній десинхроноз), так і до неузгодженості ритмів організму з ритмами навколишнього середовища (зовнішній десинхроноз). Як внутрішній, так і зовнішній десинхроноз можуть самі по собі бути причинами різних патологічних станів, яскравими прикладами яких є десинхроноз при змінній роботі і перельоти через кілька годинних поясів (20), так і супроводжувати захворювання внутрішніх органів. В останні роки було виявлено, що єдиною причиною синдрому раптової смерті новонароджених (26), ідіопатичною кишкової коліки новонароджених (27), сезонних афективних розладів (23), різних порушень сну (30) є порушення ритміки продукції М. Численні дослідження дозволили встановити, що М є одним з найбільш потужних ендогенних антиоксидантів (21). Більше того, на відміну від більшості інших внутрішньоклітинних антиоксидантів, які локалізуються, переважно, у певних клітинних структурах (вітамін Е - в клітинних мембранах, вітамін С - в цитозолі), присутність М і, отже, його антиоксидантна активність, визначені у всіх клітинних структурах, включаючи ядро (21,22). Цей факт свідчить про універсальність антиоксидантної дії М, що підтверджується експериментальними дослідженнями, котрі продемонстрували протективного властивості М в плані вільно-радикального пошкодження ДНК, білків та ліпідів (21,22). У зв'язку з тим, що антиоксидантні ефекти М не опосередковані через його мембранні рецептори, М може впливати на вільно-радикальні процеси в будь-якій клітині людського організму, а не тільки в клітинах, які мають рецептори до М.

Велика кількість досліджень присвячено вивченню імуномодулюючих функцій М. Підсумовуючи дані літератури можна зробити висновок, що М бере участь у регуляції функцій імунної системи організму людини, про що свідчить як присутність рецепторів до М на периферичних імунокомпетентних клітинах людини і потенціація їм вироблення останніми цитокінів, так і його імуностимулюючий ефект в експериментах на тваринах при моделюванні станів, фізіологічні відповіді на які є ідентичними в організмі людини і тварин (16,17).

На користь тісного взаємозв'язку М та імунної системи говорить факт стимуляції у - інтерфероном продукції М епіфізом, що свідчить про існування регуляції секреції М з боку імунної системи (28).

Незважаючи на те, що імуногістохімічні присутність М в органах шлунково-кишкового тракту було виявлено вже в 1975 р. (19), а висока щільність рецепторів до М і ферменти, необхідні для його синтезу з триптофану були виявлені в тканинах шлунково-кишкового тракту відповідно в 1991р. (13) і в 1976 р. (18), тільки в останнє десятиліття з'явилися нечисленні експериментальні дослідження на тваринах і добровольцях, що стосуються ролі М в регуляції функцій шлунково-кишкового тракту. На сучасному етапі не викликає сумнівів, що М регулює моторику шлунково-кишкового тракту, причому ціла серія робіт останніх років переконливо свідчить про існування збалансованої системи регулювання шлунково-кишкової моторики, так званої "серотоніну - мелатоніновой системи", регульованою складовими її компонентами за принципом зворотного зв'язку (5 , 6,7). Безумовний інтерес викликають дослідження, що стосуються взаємодії гастрину і М (15). Грунтуючись на близькості хімічної структури М і антагоніста гастрінових рецепторів - бензотріпта, а також на різноспрямовані впливу М і гастрину на моторику шлунково-кишкового тракту, клітинну проліферацію та зміст ц - АМФ у клітинах слизової оболонки, автори вважають, що М може опосередковувати свої ефекти на Шлунково-кишкового тракту як активуючи свої власні рецептори, так і блокуючи рецептори гастрину (15). Експериментальні дослідження на тваринах була показана ефективність М в плані запобігання виразкових дефектів шлунка при різних моделях виразок (етанолове і ішемічний - реперфузійного моделі) (11), а також на моделі виразок шлунка з використанням нестероїдних протизапальних препаратів (8). Показано, що акгіульцерозние ефекти М пов'язані з його антиоксидантну дію, стимуляцією синтезу ПГ Е слизової шлунка і поліпшенням мікроциркуляції (8,11).

Все вищевикладене дозволяє вважати, що зміни продукції М, що стосуються його рівня продукції або добової ритміки, здатні відігравати значиму роль у патогенетичних механізмах ЯБДК.

У попередньому дослідженні (2) нами виявлені грубі порушення продукції М у хворих ЯБДК у стадію загострення, що зменшуються, але не зникає повністю у стадію ремісії захворювання. Грунтуючись на факт порушення добової ритміки продукції М у хворих в стадію ремісії, представляється правомірним вважати, що зміна продукції М в стадію загострення є не тільки реакцією організму у відповідь на загострення ЯБДК, але і ймовірним фактором виникнення самого загострення (2).

Результати цього дослідження дозволяють констатувати, що виявлені нами зміни секреції М у хворих з різними клінічними формами перебігу ЯБДК, свідчать про те, що незалежно від стадії захворювання у хворих з частими загостреннями ЯБДК є значущі порушення ритміки і рівня продукції M, що може бути однією з причин більш частих загострень захворювання у даної групи хворих, у хворих з рідкими загостреннями ЯБДК різкі зміни продукції М у стадію загострення захворювання в порівнянні з контрольною групою практично нівелюються в стадію ремісії, і крива добової продукції та амплітуда продукції, як одна з найважливіших характеристик ціркадіанного ритму, наближаються до таких у контрольній групі. Факт нормалізації добового ритму продукції і амплітуди продукції в стадію ремісії у осіб цієї групи видається нам надзвичайно важливим, тому що може служити поясненням рідкісних загострень ЯБДК у даної групи пацієнтів.

Таким чином, отримані нами в процесі роботи результати демонструють наявність прямого кореляційного зв'язку між вираженістю порушень продукції М і тяжкістю клінічного перебігу ЯБДК, що ще раз свідчить на користь участі М в патогенетичних механізмах ЯБДК.