Акромегалия представляет собой тяжелое нейроэндокринное заболевание, обусловленное длительной нерегулируемой гиперсекрецией гормона роста (СТГ). Ведущей причиной акромегалии является патологическая пролиферация соматотропных клеток аденогипофиза с развитием аденомы [1]. Нерегулируемая гиперсекреция опухолью СТГ, стимулирующего продукцию тканевых гормонов-посредников – инсулиноподобных ростовых факторов ИФР-I и ИФР-II способствует развитию в организме множественных системных и обменных нарушений, среди которых выделяют акромегалическую кардиомиопатию, артериальную гипертензию, респираторную недостаточность, остеоартропатию, сахарный диабет, вторичные онкологические заболевания, а также нарушения в функционировании иммунной системы [6, 7, 9]. Следствием продолжительного воздействия повышенных концентраций СТГ и ИФР-I является не только прогрессирующее увеличение объема и нарушение дифференцировки клеточной массы, но и изменение функциональной активности клеток иммунной системы. Расстройства важнейших внутриклеточных биохимических процессов создают низкий противоопухолевый потенциал иммуноцитов и способствуют развитию различных неопластических процессов, которые оказывают негативное влияние на качество и продолжительность жизни больных акромегалией [13, 14, 15].
Известно, что функциональное состояние любой клетки организма в значительной степени зависит от внутриклеточных метаболических процессов. Особенности метаболизма клеток в наибольшей степени отражают дегидрогеназы, характеризующие в основном два типа метаболических процессов, от которых зависит функционирование клетки, – энергетику и синтез [3]. В свою очередь СТГ и подконтрольный ему ИФР-I являются важнейшими модуляторами функциональной активности иммунных клеток, так как реализуют свое воздействие через рецепторный аппарат на систему внутриклеточного обмена и ряд важнейших биохимических реакций лимфоцитов [8, 10, 12]. Зависимость синтетических и энергетических процессов от концентрации ростовых факторов позволяет использовать лимфоциты периферической крови в качестве объекта исследований нарушений внутриклеточного обмена веществ при акромегалии [5].
Целью данного исследования являлось изучение активности НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов крови у больных активной акромегалией.
Материалы и методы исследования
Уровень активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов крови исследован в группе из 88 больных активной акромегалией, из них 67 (76,1 %) женщин и 21 (23,8 %) мужчин. Возраст больных акромегалией колебался от 27 до 77 лет и в среднем составил 51,81 ± 11,89 лет. Соотношение мужчин и женщин – 1:2. Длительность латентного периода акромегалии варьировала от 1 года до 25 лет, медиана – 4,67 лет [1,29; 7,37]. Показатели активной стадии акромегалии основывались на международном соглашении участников Гипофизарного общества и Европейской нейроэндокринологической ассоциации [11] и включали в себя следующие положения: клинические признаки активности процесса, превышение уровня СТГ в сыворотке крови более 0,4 нг/мл натощак, содержание ИРФ-I выше соответствующей возрастной и половой нормы, а также отсутствие подавления уровня СТГ менее 1 нг/мл при проведении орального глюкозотолерантного теста (ОГТТ) с 75 граммами глюкозы. Определение содержания в сыворотке крови СТГ и ИРФ-I проводили методом иммуноферментного анализа с использованием стандартных наборов СТГ ELISA (DBC, Канада) и ИРФ –I ELISA (IDS, США). Референсный диапазон базального уровня СТГ для взрослых соответствовал чувствительности метода определения и составлял 0,06–5,0 нг/мл. Глюкозотолерантный тест с нагрузкой 75 г глюкозы для выяснения степени активности акромегалии выполняли, измеряя исходный уровень СТГ в плазме крови и сравнивая с показателями СТГ через 30, 60, 90 и 120 минут. Активная стадия акромегалии регистрировалась при отсутствии снижения концентрации СТГ ниже 1 нг/мл за период проведения теста. Концентрация ИРФ-I у обследуемых больных в последующем сопоставлялась с возрастными и половыми нормами по таблицам лаборатории Esoterix (США). Контрольная группа состояла из 85 практически здоровых людей, соответствующих по возрасту и полу основной группе. Биолюминесцентным методом определяли активность глицерол-3-фосфатдегидрогеназы (Г3ФДГ), глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г6ФДГ), НАД- и НАДН-зависимых реакций лактатдегидрогеназы (ЛДГ), НАД- и НАДН-зависимых реакций малатдегидрогеназы (МДГ), малик-фермента (НАДФМДГ), прямых и обратных реакций НАД- и НАДФ-зависимых глутаматдегидрогеназ (НАД-ГДГ и НАДН-ГДГ, НАДФ-ГДГ и НАДФН-ГДГ соответственно) и глутатионредуктазы (ГР) [2, 3]. Анализ данных проведен с помощью пакета прикладных программ Statistica for Windows, Release 7.0 (StatSoft Inc., США). Проверка количественных данных на нормальность проводилась с помощью теста Шапиро – Уилкса (Shapiro – Wilks W-test). По результатам теста гипотеза о нормальности распределения данных отвергнута. Результаты представлены в виде медианы и интерквартильного интервала между 25-м и 75-м процентилями (Me [С25-С75]). Анализ связи признаков проводился с использованием коэффициента ранговой корреляции Спирмена (r). Критический уровень достоверности нулевой гипотезы был принят равным 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
У больных с активной акромегалией на фоне ярких клинических признаков заболевания (увеличение стоп и кистей, надбровных дуг, выступание нижней челюсти, выраженные головные боли, рефрактерная к терапии артериальная гипертензия и др.) выявлялись крайне высокие концентрации ростовых факторов в сыворотке крови. На момент клинико-иммунологического исследования уровень базального СТГ у обследуемых больных составил 16,91 нг/мл [7,39; 45,19], СТГ на 60 и 120 минуте ОГТТ – 10,59 нг/мл [4,29; 39,38] и 11,61 нг/мл [4,69; 33,02] соответственно. Медиана ИРФ-I у больных с активной стадией заболевания превышала верхнюю границу возрастной и половой нормы в 2–6 раз и была равна 580,51 мкг/л [401,04; 801,02].
При визуализации хиазмально-селлярной области методом МРТ выявлено наличие макроаденомы у большинства пациентов и лишь у 9 (21 %) размеры опухоли составляли менее 10 мм в диаметре (микроаденомы).
При изучении уровней активности НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ и концентрации ключевых интермедиатов в лимфоцитах крови у больных активной акромегалией выявлены выраженные отличия от показателей контрольной группы (таблица).
В целом при активной акромегалии, в условиях хронической гиперпродукции ростовых факторов, выявлена низкая интенсивность внутриклеточных метаболических реакций лимфоцитов. Исследуемые НАД(Ф)-зависимые дегидрогеназы находятся на разных метаболических путях лимфоцитов, поэтому их низкая активность в условиях хронической гиперпродукции СТГ/ИРФ-I отражает особенности различных сторон внутриклеточного обмена веществ при акромегалии. При изучении активности митохондриальных НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ обнаружено снижение всех исследуемых НАД-зависимых оксидоредуктаз: НАДИЦДГ, НАДГДГ и МДГ, что позволяет констатировать низкий уровень потока по циклу трикарбоновых кислот. Подобное изменение активности дегидрогеназ цикла трикарбоновых кислот позволяет предположить, что на терминальных стадиях лимонного цикла происходит ингибирование субстратного потока [2, 5]. Высокая активность этого фермента в лимфоцитах больных акромегалией свидетельствует о повышенном синтезе указанных субстратов и интенсивности пластических процессов при данной патологии. Известно, что Г6ФДГ тесно взаимосвязана с глутатионовой системой антиоксидантной защиты [3, 5]. Но, несмотря на значительную активность Г6ФДГ при акромегалии наблюдалось снижение активности, ГР. Возможно, в связи с низкой активностью ГР при акромегалии нарастает дефицит цистеина, недостаток которого в клетках иммунной системы приводит к развитию иммунодефицитных состояний [4]. Выявленное нарушение баланса между воздействием прооксидантных факторов и функциональными возможностями антиоксидантной системы при акромегалии ведет к избыточному неферментному свободнорадикальному окислению, снижая тем самым функциональную активность лимфоцитов.
Активность НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ (мкЕ) в лимфоцитах крови у здоровых людей и больных активной акромегалией (Ме [С25-С75])
|
Ферменты |
Контроль n = 85 1 |
Активная акромегалия n = 88 2 |
||
|
Ме |
С25-С75 |
Ме |
С25-С75 |
|
|
Г6ФДГ |
5,75 |
4,5–7,25 |
0,91 |
0,02–9,98 |
|
p1 < 0,05 |
||||
|
Г3ФДГ |
37,0 |
31,0–43,0 |
0,24 |
0,01–18,68 |
|
ЛДГ |
2,1 |
1,52–2,73 |
3,26 |
0,01–55,92 |
|
p1 < 0,001 |
||||
|
НАДФМДГ |
65,0 |
52,0–72,0 |
0,18 |
0,01–2,02 |
|
НАДФГДГ |
1,3 |
0,9–1,8 |
0,01 |
0,005–0,07 |
|
НАДФИЦДГ |
43,0 |
35,0–48,0 |
0,12 |
0,0–5,0 |
|
p1 < 0,001 |
||||
|
МДГ |
0,83 |
0,6–1,26 |
0,77 |
0,01–29,71 |
|
p1 < 0,01 |
||||
|
НАДГДГ |
28,0 |
22,0–34,0 |
0,03 |
0,01–6,67 |
|
p1 < 0,05 |
||||
|
НАДИЦДГ |
0,57 |
0,38–0,86 |
0,01 |
0,005–6,62 |
|
p1 < 0,01 |
||||
|
НАДН-ЛДГ |
18,0 |
14,0–22,0 |
0,66 |
0,03–3,97 |
|
p1 < 0,01 |
||||
|
НАДН-МДГ |
0,36 |
0,24–0,55 |
0,74 |
0,1–4,03 |
|
p1 < 0,001 |
||||
|
ГР |
15,0 |
11,0–20,0 |
0,01 |
0,005–15,61 |
|
p1 < 0,01 |
||||
|
НАДН-ГДГ |
0,3 |
0,21–0,42 |
0,27 |
0,01–2,26 |
|
p1 < 0,001 |
||||
|
НАДФН-ГДГ |
18,0 |
14,0–23,0 |
14,42 |
0,51–45,54 |
|
p1 < 0,01 |
||||
Примечание. p1 – статистически достоверные различия с контрольными величинами.
Кроме того, снижение активности НАДФГДГ и НАДГДГ у обследуемых больных позволяет предположить, что в условиях хронической гиперсекреции СТГ дефицит глутамата связан с резко возросшей потребностью в нем быстропролиферирующих клеток. С этим же может быть связано и повышение активности МДГ в лимфоцитах крови у больных акромегалией, которое отражает интенсификацию субстратного потока по циклу трикарбоновых кислот, основного метаболического процесса в митохондриях, определяющего образование интермедиатов для аэробного дыхания. В то же время в группе больных акромегалией наблюдалось снижение активности НАДН-зависимой реакции МДГ, которая является ключевой в системе малат-аспартатного водородного шунта митохондрий и поддерживает водородный градиент для осуществления окислительного фосфорилирования. Кроме того, выявленные обратные взаимосвязи между уровнями активности ферментов и ростовыми факторами (СТГ и НАДН-ГДГ (r = –0,52; p = 0,014), ИФР-I и НАДФН-ГДГ (r = –0,56; p = 0,007)) отражают регуляторные влияния СТГ/ИФР-I оси на внутриклеточный метаболизм. Данный феномен подтверждает наличие интегрированных взаимодействий между ростовыми факторами и важнейшими метаболическими реакциями лимфоцитов, следовательно, их концентрация отражает особенности регуляции различных сторон внутриклеточного обмена веществ при акромегалии.
Заключение
Таким образом, описанные выше изменения метаболизма лимфоцитов играют существенное значение в обеспечении адаптационных механизмов, перестройки иммунитета, повышении резистентности всего организма при таком тяжелом заболевании, как акромегалия. Метаболизм лимфоцитов при активной акромегалии отличается низким уровнем внутриклеточных биохимических процессов с недостаточностью реакций макромолекулярного синтеза и таких важных энергетических субстратов клетки, как глутаматергическая система и глутатионовый комплекс.
Рецензенты:Куртасова Л.М., д.м.н., профессор кафедры клинической иммунологии, ГБОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Красноярск;
Матюшин Г.В., д.м.н., профессор, зав. кафедрой кардиологии и функциональной диагностики ИПО, ГБОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Красноярск.
Работа поступила в редакцию 25.12.2014.