В развитии ожирения и ассоциированных с ним заболеваний (сахарный диабет типа 2, артериальная гипертензия, неалкогольная жировая болезнь печени) значительная роль принадлежит хроническому воспалению [6]. В последние годы большое внимание исследователей уделяется молекулярным основам метаболического синдрома. На экспериментальных моделях показано, что накопление макрофагов в жировой ткани, их физическое и функциональное взаимодействие с адипоцитами, клетками эндотелия и иммунными клетками является одним из ключевых процессов в развитии ожирения [2, 11]. Доказано влияние системы TRAIL/TRAIL-R (TNF-связанных апоптозиндуцирующих лигандов и рецептора) на регуляцию метаболизма адипоцитов [10].
Апоптоз - это запрограммированная гибель клеток, обеспечивающая физиологическое равновесие и генетическую стабильность организма за счет самоуничтожения измененных, дефектных клеток [4]. В процессе апоптоза сохраняется целостность клеточных мембран и внутриклеточного содержимого, отсутствуют повреждение тканей и лейкоцитарная инфильтрация [3, 8].
В недавно проведенных исследованиях показано, что при пищевой непереносимости процессы апоптоза имеют свои особенности. Интактность иммунокомпетентных клеток и адипоцитов угнетает элиминацию цитокин- и антителопродуцирующих лимфоцитов, что приводит к хронизации аллергического воспаления [7, 12]. В механизмах элиминации различных клеток принимают участие как внешний, рецептор-опосредованный, так и внутренний, митохондриально-опосредованный апоптотические пути. Маркерами активации апоптоза традиционно считаются растворимые формы, или лиганды, рецепторов, ответственных за инициацию каскада каспазных реакций [9]. Вместе с тем при пищевой аллергии возникают условия для развития иммуного воспаления за счет нарушения процессов элиминации иммунокомпетентных клеток [1], изменения метаболизма адипоцитов и других процессов, в результате которых индуцируется развитие осложнений, в том числе и инсулинорезистентность. Следовательно, регуляторные и эффекторные субстанциии апоптоза могут выступать в качестве маркеров течения такого заболевания, как ожирение. Таким образом, является актуальным определение диагностически и прогностически информативных маркеров апоптоза у больных ожирением при пищевой аллергии, в том числе для поиска новых подходов к лечению и реализации персонализированной диетотерапии.
Цель работы - оценить эффективность определения биомаркеров апоптоза у больных с ожирением в сочетании с пищевой непереносимостью.
Материал и методы
В ходе проведенной работы обследован 151 пациент с ожирением (92 женщины и 59 мужчин) в возрасте от 18 до 63 лет, находившийся на лечении в Клинике ФГБУ "НИИ питания" РАМН. Диагноз ожирения и степени ожирения ставился на основании индекса массы тела, согласно рекомендациям Международной группы по ожирению ВОЗ (IOTF WHO).
Всем пациентам было проведено клиническое обследование, включавшее антропометрию, и иммунологическое исследование аллергенспецифических IgG-антител в сыворотке крови с использованием панели аллергенов "Российская панель - 90 пищевых аллергенов" ("Biomerica", США). Пищевая непереносимость диагностировалась на основании выявления аллерген-специфических IgG-антител (больше 50 Ед/мл) к одному или нескольким пищевым аллергенам.
На основании данных клинического и иммунологического обследования были сформированы 3 группы больных:
- группа пациентов с пищевой непереносимостью и ожирением I степени (ОЖI) - 15 человек;
- группа больных с пищевой непереносимостью и ожирением II степени (ОЖII) -18 человек;
- группа больных с пищевой непереносимостью и ожирением III степени (ОЖIII) - 22 человека;
Из оставшихся 96 пациентов с ожирением без пищевой непереносимости путем случайной выборки была сформирована 4-я группа (контрольная) - 31 больной.
Длительность наблюдения составляла 39-43 дня, в течение которых больным применяли диетотерапию с использованием низкокалорийного варианта стандартной диеты и исключением причиннозначимых продуктов по данным иммунологического обследования. Терапия сопутствующих заболеваний сохранялась.
Исследование аллерген-специфических IgGантител проводили в 1-й день исследования. Маркеры апоптоза исследовали дважды: в 1-й день исследования и по его окончании.
Исследование являлось открытым проспективным.
Содержание растворимых маркеров апоптоза sCD153, Caspase-9, sFas-L, Caspase-8, в сыворотке крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием коммерческих наборов "Bender MedSystems" ("Bender MedSystems GmbH", Австрия). Аллергенспецифические IgG-антитела к пищевым аллергенам выявляли с помощью коммерческого набора для количественного определения аллергенспецифических IgG-антител "Российская панель - 90 пищевых аллергенов" ("Biomerica", США).
Учет результатов и построение калибровочных кривых проводили на вертикальном спектрофотометре "Sunrise" ("TECAN", Австрия) с прилагаемым программным обеспечением. Результаты исследования обрабатывали, используя пакет статистических программ SPSS (США) для персонального компьютера. При анализе полученных результатов определяли средние значения признака (M), стандартные ошибки среднего (m) и среднеквадратичные отклонения (σ). Достоверность различий оценивали с помощью критерия Стьюдента (t) для независимых и связанных выборок при значениях вероятности р<0,05.
Результаты и обсуждение
По данным аллергоанамнеза и иммунологического обследования, пищевая аллергия выявлена у 36,4% больных ожирением. Клинические проявления у данных больных характеризовались такими неспецифическими симптомами, как периодически возникающие суставные боли, утомляемость, бессонница, рвота, колики, анорексия, запоры, диарея. Пищевая непереносимость у этих больных определялась 13 продуктами: белок коровьего молока, орех колы, черный перец, грецкий орех, индейка, соевые бобы, сыр брынза, сыр чеддер, крабы, устрицы, кунжут, яичный белок, семя подсолнечника. У 48 больных с пищевой аллергией (87%) аллерген-специфические IgG-антитела выявлялись к 2 продуктам и более, таким образом, моновалентная пищевая аллергия отмечалась лишь в 13% случаев.
)
При анализе растворимых маркеров апоптоза sCD153, sFas-L, Caspase-9 и Caspase-8 у больных ожирением (см. таблицу) отмечалось достоверное (p<0,05) повышение изучаемых показателей в группе больных ожирением III степени по сравнению с больными ожирением без пищевой аллергии, и тенденция к повышению данных показателей в группах пациентов с ожирением I и II степени. Данные изменения отражают активацию апоптоза у больных ожирением как сигнального, так и эффекторного этапа. При этом сравнение между группами больных ожирением разной степени позволяет предположить, что степень выраженности данных изменений коррелирует с ИМТ. Вероятно, у данных больных активация процессов апоптоза обусловлена хроническим воспалением, протекающим в жировой ткани, что согласуется с данными других исследований [5, 12].
При изучении растворимых маркеров апоптоза на фоне проводимой диетотерапии отмечена положительная динамика биомаркеров сигналинга и эффекторной стадии. Достоверные различия в уровне sFas-L, Caspase-9 и Caspase-8 отражали клиническую эффективность диетотерапии у больных пищевой аллергией с ожирением III степени. У больных ожирением II степени достоверные различия получены только в отношении Caspase-9. Обращает на себя внимание интактность маркера sCD153 у больных ожирением III степени с пищевой непереносимостью на фоне проводимой диетотерапии. В контрольной группе достоверных различий изучаемых показателей не выявлено.
В целом полученные данные могут расцениваться как нормализация апоптоза за счет диетологической коррекции иммунологических изменений.
Таким образом, определение концентрации sFas-L, Caspase-9 и Caspase-8 позволяет прогнозировать течение заболевания, а больным ожирением может быть рекомендовано проведение иммунологического исследования с целью своевременного выявления пищевой аллергии с последующей реализацией принципов персонифицированной диетотерапии.
Литература
1. Сенцова Т.Б., Гаппарова К.М., Григорьян О.Н. и др. Клиникоиммунологические проявления пищевой непереносимости у больных с ожирением // Вопр. питания. - 2012. - Т. 81, № 5. - С. 83-87.
2. Симбирцев А.С. Цитокины в патогенезе инфекционных и неинфекционных заболеваний человека // Мед. академ. журн. - 2013. - Т. 13, № 3. - С. 18-24.
3. Трушина Э.Н., Мустафина О.К., Гусева Г.В., Никитюк Д.Б. Изучение апоптоза гепатоцитов крыс для оценки безопасности и эффективности применения биологически активных веществ // Вопр. питания. - 2011. - Т. 80, № 2. - С. 16-19.
4. Ярилин А.А. Апоптоз: природа феномена и его роль в норме и при патологии // Актуальные проблемы патофизиологии. - М.: Медицина, 2001. - С. 13-56.
5. Bondia-Pons I., Ryan L., Martinez J.A. Oxidative stress and inflammation interactions in human obesity // J. Physiol. Biochem. - 2012. - Vol. 68, N 4. - P. 701-711.
6. Chatzigeorgiou A., Karalis K.P., Bornstein S.R., Chavakis T. Lymphocytes in obesity-related adipose tissue inflammation // Diabetologia. - 2012. - Vol. 55, N 10. - P. 2583-2592.
7. Field C.J. Use of T cell function to determine the effect of physiologically active food components // Am. J. Clin. Nutr. - 2000. - Vol. 71, N 6. - P. 1720-1725.
8. Gregory C.D., Pound J.D. Cell death in the neighbourhood: direct microenvironmental effects of apoptosis in normal and neoplastic tissues // J. Pathol. - 2011. - Vol. 223, N 2. - P. 177-194.
9. Hellwig C.T., Passante E., Rehm M. The molecular machinery regulating apoptosis signal transduction and its implication in human physiology and pathophysiologies // Curr. Mol. Med. - 2011. - Vol. 11, N 1. - P. 31-47.
10. Keuper M. et al. TRAIL (TNF-related apoptosis-inducing ligand) regulates adipocyte metabolism by caspase-mediated cleavage of PPARgamma // Cell Death Dis. - 2013. - Vol. 24, N 4. - P. 474.
11. Lee J. Adipose tissue macrophages in the development of obesity-induced inflammation, insulin resistance and type 2 diabetes. // Arch. Pharm. Res. - 2013. - Vol. 36, N 2. - P. 208-222.
12. Ouchi N., Parker J., Lugus J. et al. Adipokines in inflammation and metabolic disease // Nat. Rev. Immunol. - 2011. - Vol. 11. - P. 85-97.