Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) является одним из наиболее распространенных заболеваний и одной из ведущих причин смерти во всем мире [1, 2]. Распространенность ХОБЛ во всех возрастных группах составляет около 1 %, а у лиц старше 40 лет она может достигать 10 % и более [3]. С каждым годом проблема ХОБЛ приобретает все большую медицинскую и социальную значимость.
В основе патогенеза ХОБЛ лежит особая воспалительная реакция, которая ведет к частично обратимому или с течением времени необратимому ограничению скорости воздушного потока. Помимо локального воспалительного ответа у больных ХОБЛ развивается системное воспаление с вовлечением ряда органов и тканей. Вследствие этого патогенез заболевания очень сложен, а ранняя диагностика, к сожалению, затруднительна.
Помимо воспаления в патогенезе и прогрессировании ХОБЛ большую роль играют свободнорадикальные и липопероксидные процессы. Под действием сигаретного дыма и экзогенных аэрополютантов, главным образом атмосферной пыли, выхлопных газов, промышленных выбросов, в легочной ткани происходит образование оксидантов – свободных радикалов и активных форм кислорода (АФК) с последующим их высвобождением из активированных клеток воспаления, в частности макрофагов и нейтрофилов. Неконтролируемая генерация АФК вызывает повреждение белков, нуклеиновых кислот, ферментов, компонентов биомембран клеток и в конечном итоге приводит к развитию патологических состояний. Защиту от повреждающего действия избытка свободных радикалов и АФК обеспечивают в первую очередь специальные антиоксидантные ферменты: супероксиддисмутаза, каталаза, ферменты редокс-системы глутатиона. В норме в системе оксиданты–антиоксиданты сохраняется равновесие. Нарушение этого баланса в пользу оксидантов приводит к усилению липопероксидных процессов или свободнорадикальному перекисному окислению липидов (ПОЛ), что в отечественной литературе обозначается термином “оксидативный стресс”.
Оксидативному стрессу у больных с ХОБЛ могут способствовать инфекции дыхательных путей за счет активации и рекрутирования фагоцитирующих клеток в легкие с последующей стимуляцией продукции АФК. Причем оксиданты не только повреждают молекулы (белков, липидов, нуклеиновых кислот), но и опосредуют множество процессов, благоприятствующих развитию ХОБЛ: повреждают фибробласты, снижают активность сурфактанта, стимулируют образование тромбоксана, повышают проницаемость эпителия, ухудшают функцию ресничек мерцательного эпителия и т. д.
В связи со столь значительной ролью оксидативного стресса в патогенезе ХОБЛ применение антиоксидантных препаратов при этом заболевании является вполне оправданным. С позиций доказательной медицины наиболее изученным препаратом с антиоксидантными свойствами является N-ацетилцистеин, относящийся к группе муколитических средств. Антиоксидантные свойства N-ацетилцистеина обусловлены, с одной стороны, наличием свободных тиоловых групп, способных взаимодействовать с АФК с образованием дисульфида N-ацетилцистеина (т. н. прямая антиоксидантная активность препарата) и с другой – тем, что он является предшественником глутатиона, служащего центральным фактором защиты против эндогенных (продукты клеточного дыхания и метаболизма фагоцитов) и экзогенных токсичных агентов (оксид азота, оксид серы, другие компоненты табачного дыма и поллютанты).
Клиническая эффективность N-ацетилцистеина при ХОБЛ исследовалась в ряде работ и была подтверждена во многих научных исследованиях. Показано, что N-ацетилцистеин в стандартной дозировке 600 мг/сут внутрь можно с успехом использовать как муколитический препарат, однако для восстановления внутриклеточного пула глутатиона и подавления оксидативного стресса суточная доза 600 мг может быть недостаточной [4, 5]. Высокие дозы N-ацетилцистеина (1200–1800 мг/сут) являются более эффективными, чем стандартные.
Целью нашего исследования явилось изучение динамики свободнорадикальных, липопероксидных процессов и антиоксидантной активности плазмы крови у пациентов со стабильной ХОБЛ разной степени тяжести в условиях длительного применения высоких доз N-ацетилцистеина в комплексной терапии заболевания.
Материал и методы
Под наблюдением находились 62 амбулаторных пациента с ХОБЛ, из них 36 мужчин и 26 женщин в возрасте от 48 до 76 лет.
Критерии включения в исследование:
• возраст больных > 40 лет;
• подтвержденный диагноз ХОБЛ (согласно критериям GOLD).
Пациенты находились в фазе стабильного течения заболевания (не менее 4 недель после завершения предшествующего обострения).
Исключались пациенты, имевшие в анамнезе бронхиальную астму и атопию, кровохарканье, легочное кровотечение, а также лица с сопутствующими болезнями органов дыхания (туберкулез, пневмония, пороки развития легких) и тяжелыми сопутствующими заболеваниями других органов (почечная, печеночная, сердечная недостаточность), острыми воспалительными заболеваниями или обострением хронических воспалительных заболеваний, злокачественными новообразованиями любой локализации и принимавшие в предшествующий год N-ацетилцистеин. Кроме того, с учетом раздражающего влияния препарата на слизистые оболочки верхних отделов пищеварительного тракта в исследование не включались больные ХОБЛ в сочетании с язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки в фазе обострения, а также с наличием повышенной чувствительности к N-ацетилцистеину.
Все больные были разделены на 2 группы: 1-я (n = 31) – пациенты с ХОБЛ, не получавшие базисной терапии ингаляционными глюкокортикостероидами (ИГКС); 2-я группа (n = 31) – пациенты с ХОБЛ, принимавшие ИГКС.
Лечение больных проводилось с соблюдением принципов, изложенных в международных и отечественных руководствах по диагностике и лечению ХОБЛ. Всем пациентам в дополнение к базисной терапии назначался N-ацетилцистеин (Флуимуцил) в дозе 600 мг 2 раза в сутки в течение 6 месяцев.
Ежемесячно на каждом визите проводилось клиническое обследование больных, включавшее целенаправленный активный сбор жалоб и физикальное обследование. Для объективной оценки и выраженности респираторных симптомов использовались опросники, включавшие специальные шкалы, позволявшие перевести качественные характеристики в их количественные аналоги. Оценка жалоб (кашель, продукция мокроты, одышка), предъявленных пациентом, в зависимости от выраженности проведена в баллах, где 0 – отсутствие признака, а 3 балла – максимальная выраженность симптома. Дополнительно для оценки респираторной симптоматики и влияния одышки на повседневную активность использована шкала MRC (Medical Research Council Grading System) [8]. Для оценки степени тяжести ХОБЛ и определения прогноза выживаемости больного подсчитывался индекс BODE (Body mass index, Obstruction, Dyspnea, Exercise), представляющий собой суммарную оценку индекса массы тела, уровня обструкции, одышки, и толерантность к физической нагрузке. Данный показатель более значим, чем любой взятый по отдельности признак, и выражается в баллах [9]. Уровень индекса (низкий – 0–3 балла, средний – 4–6 и высокий – 7–10 баллов) отражает степень клинико-функциональных нарушений у больных ХОБЛ, причем чем выше его значение, тем в большей степени выражены функциональные нарушения.
Всем пациентам до начала терапии и через 6 месяцев лечения помимо общеклинического обследования проведены исследование функции внешнего дыхания (ФВД) на аппарате Schiller SP-1 (Швейцария) и тест 6-минутной ходьбы (6-МТ). Перед началом и в конце теста оценивалась одышка по шкале Борга, по которой оценка варьировала от 0 до 10 баллов, где 0 – нет одышки, 10 – максимальная одышка, и проведено измерение сатурации артериальной крови кислородом и пульса с помощью пульсоксиметра Nonin 8500 (США).
Исследование параметров оксидативного стресса проведено исходно, чрез 1, 3 и 6 месяцев антиоксидантной терапии. Суть метода заключается в выделении лейкоцитарной массы из цельной гепаринизированной крови больного, освобождении ее от примеси эритроцитов и определении генерации АФК лейкоцитами – путем измерения базальной (в покое вне фагоцитоза) и стимулированной (при добавлении корпускулярных частиц зимозана) хемилюминесценции (ИХЛб и ИХЛс соответственно). ПОЛ определено по уровню малонового диальдегида (МДА) в плазме. Антиоксидантную активность крови отражала антиперекисная активность плазмы (АПА) – показатель устойчивости плазмы к инициированию свободнорадикальных процессов перекисью водорода. Поскольку АПА является величиной, обратно пропорциональной антиоксидантной активности крови, чем меньше АПА, тем выше антиоксидантная защита, и наоборот. Таким образом, в ходе исследования оценивалась динамика сразу трех звеньев оксидативного стресса, патогенетически связанных между собой.
Статистическая обработка данных проведена с использованием пакета программ SPSS Statistics v17.0, Microsoft Excel. В случае нормального распределения для описания локализации использовано среднее значение, для описания мер рассеивания – стандартное отклонение. В случае ненормального распределения – соответственно, медиана и интерквартильный интервал (25 и 75 процентили). Для оценки достоверности различий между переменными при нормальном распределении выборки использован парный критерий Стьюдента. При ненормальном распределении переменных различия между зависимыми выборками высчитывались с помощью критерия Вилкоксона, для несвязанных выборок был выбран критерий Манна–Уитни. Различия считали достоверными при уровне значимости р < 0,05.
Результаты
На момент начала терапии средняя доза ИГКС у больных 2-й группы составила 500 мкг/сут. Пациенты, получавшие ИГКС, имели достоверно более низкие показатели ФВД (p < 0,05) и меньшую пройденную дистанцию 6-МТ (p > 0,05), отражавшие функциональное состояние организма, более тяжелую одышку и статистически значимо более высокий индекс BODE, нежели пациенты, не получавшие ИГКС. Данные различия объясняются тем, что, согласно современным руководствам по диагностике и лечению ХОБЛ, ИГКС назначаются пациентам, начиная с тяжелой стадии заболевания (при снижении значения объема форсированного выдоха за первую секунду [ОФВ1] < 50 %) и при наличии частых обострений. Это подтверждается распределением больных с разной степенью тяжести заболевания по группам: в 1-й преобладали пациенты с легкой и среднетяжелой стадиями ХОБЛ, во 2-й группе – с тяжелой и крайне тяжелой стадиями заболевания. Кроме того, среди пациентов, получавших ИГКС, было больше активно продолжавших курить с несколько большим индексом курения, чем среди больных, не принимавших ИГКС. Сравнительная характеристика групп представлена в табл. 1.
Примечание. ФЖЕЛ – форсированная жизненная емкость легких.
Уже через месяц после добавления высоких доз N-ацетилцистеина к базисной терапии у пациентов стала легче отходить мокрота и уменьшилась интенсивность одышки. Вслед за облегчением отхождения мокроты наблюдалось уменьшение ее отделения. Клинически и статистически значимое уменьшение респираторной симптоматики было достигнуто в обеих группах к 3-му месяцу комплексной терапии.
Через 6 месяцев активного лечения у больных отмечено нарастание толерантности к физической нагрузке, что выражалось в достоверном увеличении пройденной дистанции в 6-МТ как в абсолютных значениях, так и в процентном отношении к должным величинам. Так, пройденная дистанция у не получавших ИГКС пациентов увеличилась с 406,5 ± 72,3 (81,0 ± 17,6 %) до 425,5 ± 92,7 м (85,6 ± 13,3 %; p = 0,01), а у получавших ИГКС было отмечено нарастание дистанции с 374,0 ± 61,2 (78,0 ± 12,4 %) до 414,0 ± 44,1 м (85,0 ± 7,9 %; p = 0,0004), при этом функциональные показатели не различались достоверно между двумя группами к концу исследования. В то же время при изучении ФВД ни один из спирометрических параметров к концу периода наблюдения не претерпел существенных изменений: все показатели легочной функции остались на прежнем уровне, при этом прием ИГКС существенно не влиял на динамику легочной функции.
Исходно показатели ИХЛб и ИХЛс, отражающие генерацию АФК нейтрофилами, и АПА были сопоставимыми между исследуемыми группами, лишь уровень МДА, косвенно отражавший интенсивность процессов ПОЛ, был достоверно выше у пациентов, не получавших ИГКС, причем это различие сохранялось на протяжении всего периода наблюдения (табл. 2).
Примечание. Все значения даны в виде медиан (25–75 процентили).
К концу исследования, через 6 месяцев лечения, при сравнении двух групп разница была выявлена и по всем остальным показателям: у пациентов, получавших ИГКС, уровни ИХЛб и ИХЛс были значимо ниже, а значения АПА – выше, чем у больных, не получавших ИГКС.
По мере увеличения продолжительности лечения отмечено прогрессирующее снижение уровня МДА в обеих группах. Однако по сравнению с исходными значениями достоверное снижение уровня МДА к 6-му месяцу лечения отмечено лишь у пациентов, получавших ИГКС (1,4 против 1,8 нмоль/мл; p = 0,017), тогда как среди не получавших ИГКС изменение этого показателя не достигало уровня достоверности.
Положительная динамика отмечена в обеих группах и в отношении ПИХЛб. В 1-й группе пациентов, не получавших ИГКС, значение ИХЛб несколько увеличилось через месяц лечения и в дальнейшем постепенно снижалось, однако конечные значения ИХЛб статистически значимо не различались с исходными. Через 6 месяцев лечения достоверное снижение ИХЛб выявлено лишь во 2-й группе больных, получавших ИГКС (11,9 против 37,1 мВ/с; p = 0,0004).
В обеих группах на фоне терапии N-ацетилцистеином отмечено нарастание АПА. Однако через 6 месяцев лечения уровень АПА достоверно не отличался от исходного ни в группе получавших ИГКС (2,2 против 2,7; p = 0,065), ни в группе не получавших ИГКС (1,9 против 2,0; p = 0,75).
Таким образом, в группе больных, не получавших ИГКС, через 6 месяцев лечения не было обнаружено статистически значимых изменений ни одной из изучаемых характеристик оксидативного стресса, а в группе, получавшей лечении ИГКС, динамика отмечена в отношении ИХЛб и МДА.
Представляет интерес тот факт, что у женщин с ХОБЛ уровень АПА был достоверно ниже, чем у мужчин: 1,9 (1,7–2,4) против 2,6 (2,0–3,7; p = 0,0001), что отражало более высокий уровень антиоксидантной защиты, однако на эту разницу могли влиять более молодой возраст пациенток, меньшие тяжесть ХОБЛ, длительность и интенсивность курения.
При проведении корреляционного анализа изучаемых показателей оксидативного стресса с клинико-функциональными параметрами пациентов оказалось, что факт курения положительно коррелировал с ИХЛб, ИХЛс и АПА (p < 0,05) – иными словами, с увеличением интенсивности курения у больных нарастала интенсивность свободнорадикальных процессов и снижалась антиоксидантная активность крови. Уровень МДА обратно коррелировал с дозой принимаемого ИГКС (r = -0,46; p = 0,03).
Длительная терапия высокими дозами N-ацетилцистеина в целом переносилась хорошо. У одной пациентки вскоре после приема препарата развилась аллергическая реакция по типу крапивницы, потребовавшая его отмены. Еще у одной пациентки через месяц после приема N-ацетилцистеина развилось обострение хронического гастродуоденита, потребовавшее дополнительного назначения ингибиторов протоновой помпы и антацидных обволакивающих препаратов.
Обсуждение
Для изучения антиоксидантных свойств высоких доз N-ацетилцистеина при стабильной ХОБЛ нами было проведено исследование, в рамках которого были обследованы пациенты с разной степенью тяжести заболевания, дополнительно к базисной терапии был назначен N-ацетилцистеин по 1200 мг/сут в течение 6 месяцев и изучена динамика свободнорадикальных, липопероксидных процессов и антиоксидантной активности плазмы крови.
Исходно в группе больных, принимавших ИГКС, было достоверно больше курящих лиц с более высоким индексом курения; респираторная симптоматика и тяжесть ХОБЛ у них были достоверно выше, чем у не принимавших ИГКС, в связи с чем можно было ожидать усиления оксидативного стресса у получавших ИГКС, однако уровень МДА, отражающий липопероксидные процессы, был у них даже существенно ниже. Эта разница сохранялась в дальнейшем на протяжении всего периода антиоксидантной терапии. Снижение интенсивности ПОЛ на фоне лечения ИГКС может свидетельствовать о проявлении антиоксидантых свойств ИГКС в дополнение к имеющимся противовоспалительным эффектам, однако исследований антиоксидантых свойств ИГКС в литературе мы не обнаружили.
Положительная динамика всех показателей оксидативного стресса в условиях антиоксидантной терапии оказалась более выраженной в группе больных, принимавших исходно ИГКС, что может также говорить об аддитивном антиоксидантном эффекте ИГКС и N-ацетилцистеина. В пользу этой теории свидетельствует и обнаруженная негативная корреляционная связь дозы ИГКС и уровня МДА: с увеличением дозы принимаемого ИГКС происходило торможение липопероксидных процессов.
Длительная терапия больных ХОБЛ N-ацетилцистеином в высоких дозах продемонстрировала высокую клиническую эффективность, выраженную в достоверном снижении интенсивности таких респираторных симптомов, как одышка, кашель и продукция мокроты, а также в улучшении функциональных показателей в виде повышения толерантности к физической нагрузке, которую оценивали в 6-МТ. Несмотря на то, что через 6 месяцев лечения не было выявлено достоверных изменений при повторном проведении ФВД, значимым является уже то, что за полгода наблюдения за пациентами ХОБЛ у них не произошло падения ОФВ1.
Выводы
1. При ХОБЛ липопероксидные процессы, отражающие интенсивность оксидативного стресса, в большей степени выражены среди пациентов, не принимающих ИГКС.
2. Длительное применение N-ацетилцистеина в высоких дозах в комплексном лечении ХОБЛ сопровождается уменьшением респираторной симптоматики и улучшением таких функциональных показателей, как пройденная дистанция в 6-МТ.
3. На фоне длительной антиоксидантной терапии ХОБЛ высокими дозами N-ацетилцистеина происходит уменьшение интенсивности оксидативного стресса (торможение липопероксидных процессов, снижение генерации АФК нейтрофилами), при этом антиоксидантный эффект от лечения существенно более выражен у больных, принимающих ИГКС.
4. Включение высоких доз N-ацетилцистеина (1200 мг/сут) в комплексное лечение стабильной ХОБЛ с целью подавления оксидативного стресса целесообразно для пациентов, уже получающих ИГКС, т. е. больных с тяжелой и крайне тяжелой ХОБЛ.
