Активность лизосомальных ферментов в динамике атопического дерматита у детей

Л. Ф. Казначеева, Н. А. Рычкова, Н. Н. Маянская, Л. В. Вохминцева
Новосибирская государственная медицинская академия
(Международная конференция "Атопический дерматит - 2000", Екатеринбург, 24-26 мая 2000 г.)

Важная роль в развитии, течении IgE-зависимого аллергического воспаления принадлежит клеткам-мишеням второго порядка, прежде всего полиморфноядерным лейкоцитам. Именно от их функциональной активности зависит динамика и исход аллергического воспаления. Полиморфноядерные лейкоциты являются своеобразным депо лизосомальных ферментов, которые определяют кислороднезависимую биоцидность профессиональных фагоцитов, и являются основным источником плазменных гидролаз. Азурофильные гранулы нейтрофильных гранулоцитов есть ни что иное, как первичные лизосомы. Эти гранулы содержат не только богатый набор кислых гидролаз (более 100), но и ферменты с выраженными бактерицидными свойствами (миелопероксидаза, лизоцим), нейтральные протеиназы (эластаза, катепсин G), дифенсины (лизосомальные катионные белки) и ряд других специфических белков. Также, как и при инфекционном, при атопическом воспалении лабилизирующим действием на лизосомы могут обладать продукты " респираторного взрыва", следствием которого является активация процессов свободнорадикального окисления липидов, противовоспалительных медиаторов (гистамин, лейкотриены, факторы агрегации тромбоцитов и др.), снижение отношения цАМФ/цГМФ. Повышенную активацию лизосомального аппарата может вызвать и метаболический ацидоз, развивающийся в очаге аллергического воспаления, как следствие гипоксии и гликолитических процессов, протекающих в анаэробных условиях. При высокой активности кислых гидролаз возможны лизосомальные механизмы повреждения своих собственных клеток, но при этом без лизосомальных факторов невозможны процессы восстановления и репарации.
Роль лизосомальных факторов при атопическом дерматите практически не изучена, нет сведений о динамических изменениях кислых гидролаз, что и явилось целью нашего исследования.

Материалы и методы исследования

Под наблюдением находилось 85 детей в возрасте от 4 до 14 лет, страдающих атопическим дерматитом. Тяжесть клинических проявлений атопического дерматита оценивали на основании международной системы SCORAD (Scoring of atopic dermatitis (шкала атопического дерматита). В соответствии со шкалой SCORAD выделили детей (64 чел.) с выраженными (67,7(1,05 балла) и умеренными (21 чел.) проявлениями (30,8(1,3 балла) атопического дерматита. Для подтверждения аллергического заболевания реагинового типа у всех больных определяли содержание в сыворотке общего иммуноглобулина Е иммуноферментным методом (НПО "Аллерген", Ставрополь). Содержание его в сыворотке крови составило 443,6(32,1 МЕ/мл. Определение специфических иммуноглобулинов Е выявило у большинства больных (69-81,1%) наличие пищевой сенсибилизации, в 58% случаях поливалентной, пыльцевая сенсибилизация встречалась у 54 (63,5%). Сочетание пыльцевой и пищевой сенсибилизации встречалось у 21, пыльцевой, пищевой, эпидермальной и бытовой у 23, пыльцевой, пищевой и бытовой у 16. Наблюдение за детьми вели в динамике заболевания на фоне традиционного лечения, включающего антигистаминные препараты, мембраностабилизаторы, сорбенты, симптоматические средства, наружной терапии. Группу контроля составили 20 здоровых детей. В динамике заболевания определяли активность маркерных лизосомальных ферментов (кислой фосфатазы по De Duve C., 1955; кислой ДНК-азы, катепсина D по A.J. Barrett, 1972) в плазме крови в спонтанном и нагрузочном вариантах. В нагрузочном варианте в качестве индуктора применяли зимозан (полисахарид из пекарских дрожжей) в виде суспензии (1 мг/мл) по 0,1 мл на 1 мл гепаринизированной крови. В качестве ингибитора лейкотриенов использовали препарат МК-886 ("Merk", Канада) - непрямой блокатор 5-липооксигеназы в разведении 10-5 M по 0,1 мл на 1 мл гепаринизированной крови.

Результаты исследования и их обсуждение

Период обострения атопического дерматита характеризовался высокой активностью лизосомальных ферментов; так, активность кислой фосфатазы превышала контрольные значения в 2,5 раза, кислой ДНК-азы в 1,6 раза, катепсина D в 1,8 раза (р<0,001), что подтверждает вовлечение полиморфноядерных лейкоцитов в аллергическое воспаление.
Под влиянием зимозана активность ферментов усиливалась, но индекс стимуляции (ИС) был ниже, чем в группе контроля (1,26±0,05, 1,33±0,04, 1,13±0,06 соответственно кислой фосфатазе, кислой ДНК-азе, катепсину D), что говорит о напряжении резерва кислороднезависимой биоцидности на остроте аллергического воспаления. Активность лизосомальных ферментов в ответ на зимозан менялась не у всех детей одинаково и сопряженно. При введении антагониста лейкотриенов МК-886 отмечалось торможение зимозан-индуцированной активности лизосомальных ферментов, при этом эффект ингибирования был выше по сравнению с группой контроля для кислой фосфатазы и не имел отличий для кислой ДНК-азы и катепсина D. Различная чувствительность лизосом к зимозану и ингибитору лейкотриенов МК-886 подтверждает различную степень участия отдельных лизосомальных гидролаз, скорость их высвобождения в ходе воспалительных реакций и уровень деструктивных изменений.
При стихании обострения спонтанная активность исследуемых лизосомальных ферментов снижалась, особенно кислой фосфатазы. Увеличивался, но не достиг значений группы контроля, резерв активности кислой ДНК-азы и катепсина D. Снизилась лизосомальная активность всех ферментов в ответ на МК-886 (p<0,001). Показатели индекса ингибирования для всех ферментов достигли значений группы контроля (р<0,001).
Период ремиссии по сравнению с периодом обострения характеризуется снижением активности лизосомальных ферментов плазмы. Однако уровень кислой фосфатазы и кислой ДНК-азы не достигает значений группы контроля, что свидетельствует о сохраняющейся высокой проницаемости мембран лизосом либо сохранении активной секреции. Параллельно выявлено снижение резерва биоцидности кислой фосфатазы и кислой ДНК-азы, кроме катепсина D. Чувствительность лейкоцитов к ингибирующему влиянию МК-886, отражающая степень реактивности клеток, разнонаправленна: достоверные отличия по сравнению с группой контроля зарегистирированы для кислой ДНК-азы и катепсина D, тогда как индекс ингибирования кислой фосфатазы остается высоким, что является характерной особенностью хронической фазы аллергического воспаления.

Неоднородность кислороднезависимой биоцидности лейкоцитов при атопическом дерматите коррелируется со степенью выраженности клинических проявлений. У пациентов (21 чел.) с умеренно выраженными проявлениями (SCORAD=30,8±1,3) период обострения отличался высоким уровнем ферментемии (кислая фосфатаза - 42,2±1,37; кислая ДНК-аза - 30,4(1,38; катепсин D - 11,3±1,0 мМоль/л.час), но по мере стихания обострения (SCORAD=18,4±0,9) и в периоде ремиссии активность гидролаз уменьшалась и достигала значений группы контроля (кислая фосфатаза - 18,9±1,7; кислая ДНК-аза - 22,07±1,13 и катепсин D - 6,44±0,54 мМоль/л.час). В то же время у больных (61 чел.) с выраженными проявлениями атопического дерматита (SCORAD=64,0±1,2) активность лизосомальных ферментов по сравнению с больными с умеренными проявлениями АД была не только достоверно выше в период обострения (47,5±1,06; 35,7±1,2; 11,8±0,66 соответственно лизосомальным ферментам), но и в периоде ремиссии не достигала контрольных значений для кислой фосфатазы (28,8±2,46) и кислой ДНК-азы (28,5±1,64 мМоль/л.час).
Среди больных с выраженными проявлениями нами выделены больные дети, у которых показатели тяжести АД были выше среднегрупповых (SCORAD=76,0±0,99). У этих пациентов период обострения отличался более высоким уровнем лизосомальной активности (кислая фосфатаза - 52,1±1,89; кислая ДНК-аза - 39,3±2,5 и катепсин D - 15,7±0,6), который в динамике заболевания снижался незначительно. Среди больных этой группы ремиссия была достигнута лишь у 4 детей в более отдаленные сроки (121,5±22,5 дней, в то время как у группы в целом - 35,4±10,9 дней). У остальных больных атопический дерматит имел непрерывно-рецидивирующее течение.

При атопическом дерматите синдром гиперферментемии сопровождал не только в период выраженных клинических проявлений, но и сохранялся в периоде стихания обострения и клинической ремиссии заболевания, что свидетельствует о наличии в крови пула лейкоцитов, отличающихся повышенной "взрывоопасностью" и создающих реальную угрозу для рецидива. Поэтому мы сочли необходимым проанализировать динамику активности лизосомальных ферментов в зависимости от частоты обострений атопического дерматита. Было выделено 3 группы больных: атопический дерматит с редкими (1-2 раза в год) обострениями наблюдался у 39 человек (47,0%), с частыми (3-4 раза в год) - у 24 (28,9%) и непрерывно-рецидивирующее течение заболевания наблюдалось у 20 детей (24,1%). При частых обострениях активность отдельных гидролаз (кислой фосфатазы - 53,1±2,79 мМоль/л.час) имела более высокие значения, чем в группе детей с редкими обострениями (41,2±1,3мМоль/л.час), отмечалась тенденция к истощению резерва биоцидности (ИС кислой ДНК-азы - 1,2±0,03) и снижение чувствительности к ингибитору лейкотриенов (ИИ катепсина D - 1,54±0,03). У больных с непрерывно-рецидивирующим течением гиперферментемия была более значительной (кислая фосфатаза - р<0,01, кислая ДНК-аза - р<0,05, катепсин D - р<0,01), чем у больных с частыми обострениями атопического дерматита. Уровень зимозан-стимулированной активности не отличался у представленных групп больных, но при непрерывно-рецидивирующем течении характеризовался более низкими показателями прироста активности ферментов (ИС кислой фосфатазы - 1,08±0,05, ИС кислой ДНК-азы - 1,02±0,04), что свидетельствует о выраженном напряжении резерва биоцидности нейтрофилов и тенденции к его истощению.
Наибольший интерес представляло изучение активности лизосомальных гидролаз в динамике заболевания. Период стихания клинических проявлений атопического дерматита с редкими обострениями характеризовался снижением активности лизосомальных ферментов до уровня контрольных значений (кроме кислой фосфатазы, где спонтанная активность была в 1,7 раза выше (р<0,001).
При частых обострениях активность кислой фосфатазы, кислой ДНК-азы и катепсина D имели высокие значения по сравнению с группой контроля. Истощение резерва биоцидности имело место для всех гидролаз, о чем свидетельствуют низкие индексы стимуляции (кислая фосфатаза - 1,49±0,15; кислая ДНК-аза - 1,22±0,07 и катепсин D - 1,16±0,02). Снижение чувствительности к ингибитору лейкотриенов для кислой фосфатазы и катепсина D свидетельствует о тенденции к истощению реактивности нейтрофилов.
Непрерывно-рецидивирующее течение атопического дерматита характеризовалось повышением активности кислой фосфатазы и катепсина D. Истощение резерва отмечено для всех гидролаз, но если ИС к зимозану не имел достоверных отличий для кислой ДНК-азы и катепсина D по сравнению с группой с частыми обострениями, то для кислой фосфатазы ИС был ниже, чем в группах с редкими (р<0,01) и частыми (р<0,001) обострениями и в 2,5 раза ниже контрольных значений (р<0,001). Чувствительность к ингибитору лейкотриенов всех лизосомальных ферментов была значительно ниже по сравнению с группой с частыми обострениями, что свидетельствует об истощении реактивности нейтрофилов.

Таким образом, активность лизосомальных ферментов отражает динамику клинического течения атопического дерматита и уровень клеточной деструкции. Так, умеренная активность ДНК-азы свидетельствует о сохранности ядерных структур в ходе аллергического воспаления, а высокий уровень катепсина D определяется при выраженных деструктивных изменениях. Уровень лизосомальной активности имеет прогностическое значение. Более высокая активность лизосомальных ферментов, особенно в период стихания обострения, и низкие резервные возможности нейтрофилов коррелируют с более тяжелым, непрерывно-рецидивирующим течением атопического дерматита. Учитывая высокую чувствительность лизосом к ингибиторам лейкотриентов, последние могут быть использованы как препараты выбора в терапии тяжелых форм заболевания.