«УРОВЕНЬ АДИПОКИНОВ И ТРЕФОИЛОВЫХ ПЕПТИДОВ У ДЕТЕЙ С ХРОНИЧЕСКИМИ ГАСТРОДУОДЕНИТАМИ ...»

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ «РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» МИНИСТЕРСТВА

ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

На правах рукописи

ТРОФИМЕНКО

Оксана Владимировна

УРОВЕНЬ АДИПОКИНОВ И ТРЕФОИЛОВЫХ ПЕПТИДОВ У ДЕТЕЙ

С ХРОНИЧЕСКИМИ ГАСТРОДУОДЕНИТАМИ

03.01.04. – биохимия 14.01.08. – педиатрия Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор Шестопалов Александр Вячеславович;

Заслуженный врач России доктор медицинских наук, профессор Сависько Алексей Алексеевич г. Краснодар 2014 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Оглавление………………………………………………………………………. Список используемых сокращений………………………………….............. Введение……………………………………………………………….…………. ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ……………………….………………….. 1.1. Роль адипокинов в норме и патологии……………………………………. 1.2. Роль цитокинов в норме и патологии………………………………..…… 1.3. Роль трефоиловых пептидов в развитии хронических воспалительных заболеваний верхних отделов желудочно-кишечного тракта…………..…… ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ…………..… 2.1. Формирование выборки детей для проведения исследования……….… 2.2. Методы исследования цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-1Ра, ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО- и ТФР 1) в сыворотке крови и слюне у детей с хроническими гастродуоденитами……………………………………………………………… 2.3. Методы исследования адипокинов (лептина, грелина, адипонектина) в сыворотке крови у детей с хроническими гастродуоденитами……………… 2.4. Методы исследования трефоиловых пептидов (TFF-1 и TFF-2) в сыворотке крови и слюне у детей с хроническими гастродуоденитами……. 2.5. Методы статистической обработки полученных результатов…………

ГЛАВА III. КЛИНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ЦИТОКИНОВЫЙ

ПРОФИЛЬ КРОВИ И СЛЮНЫ ДЕТЕЙ С ХРОНИЧЕСКИМИ

ГАСТРОДУОДЕНИТАМИ…………………………………………………… 3.1. Содержание цитокинов в сыворотке крови у детей с хроническими гастродуоденитами……………………………………………….…………… 3.2. Содержание цитокинов в слюне у детей с хроническими гастродуоденитами……………………………………………………………… 3.3. Содержание цитокинов в сыворотке крови у детей с хроническими гастродуоденитами……………………………………..………………………. 3.4. Содержание цитокинов в слюне у детей с хроническими гастродуоденитами …………………………………………………..…………

ГЛАВА IV. УРОВЕНЬ ЛЕПТИНА, ГРЕЛИНА И АДИПОНЕКТИНА У

ДЕТЕЙ С ХРОНИЧЕСКИМИ ГАСТРОДУОДЕНИТАМИ……………… 4.1 Содержание адипокинов в сыворотке крови у детей с хроническими гастродуоденитами……………………………………………………………… 4.2. Содержание адипокинов в сыворотке крови у детей с хроническими гастродуоденитами в сочетании ………….…………………………………… 4.3. Содержание адипокинов в сыворотке крови у детей с хроническими гастродуоденитами в зависимости от типа пищевого поведения…………… 4.4. Содержание адипокинов в сыворотке крови у детей с хроническими гастродуоденитами в зависимости от пола и типа пищевого поведения….… 4.5. Содержание адипокинов в сыворотке крови у детей с хроническими гастродуоденитами в зависимости от типа пищевого поведения и морфологического варианта гастродуоденита………………………………

ГЛАВА V. УРОВЕНЬ ТРЕФОИЛОВЫХ ПЕПТИДОВ У ДЕТЕЙ С

ХРОНИЧЕСКИМИ ГАСТРОДУОДЕНИТАМИ………………………… 5.1. Содержание трефоиловых пептидов (TFF-1 и TFF-2) в сыворотке крови у детей с хроническими гастродуоденитами …………………………………. 5.2. Содержание трефоиловых пептидов (TFF-1 и TFF-2) в слюне у детей с хроническими гастродуоденитами ……….…………………………………. 5.3. Содержание трефоиловых пептидов (TFF-1 и TFF-2) в сыворотке крови у детей с хроническими гастродуоденитами в зависимости от пола………… 5.4. Содержание трефоиловых пептидов (TFF-1 и TFF-2) в слюне у детей с хроническими гастродуоденитами в зависимости от пола…………………

ГЛАВА ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ХРОНИЧЕСКИХ

ГАСТРОДУОДЕНИТОВ У ДЕТЕЙ……………………………………… 6.1. Диагностическая значимость показателей про- и противовоспалительных цитокинов крови и слюны у детей с хроническими гастродуоденитами….. 6.2. Диагностическая значимость адипокинов в сыворотке крови у детей с хроническими гастродуоденитами…………………………………………… 6.3. Диагностическая значимость трефоиловых пептидов в сыворотке крови и слюне у детей с хроническими гастродуоденитами ……………..………… Заключение…………………………………………………………………… Выводы………………………………………………………………………… Практические рекомендации……………………………………………….. Список литературы………………………………………………………… ВОПТ — верхний отдел пищеварительного тракта ГЭРБ — гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь ДПК — двенадцатиперстная кишка ЖКТ — желудочно-кишечный тракт ИЛ-1 — интерлейкин-1 бета ИЛ-1РА — рецепторный антагонист интерлейкина- ИЛ-6 — интерлейкин- ИЛ-8 — интерлейкин- ИМТ –– индекс массы тела ОКГ — общая клиническая группа ПГД — поверхностный гастродуоденит СОЖ — слизистая оболочка желудка ТКС –– толщина кожной складки ТФР-1 — трансформирующий фактор роста бета ФНО- — фактор некроза опухоли альфа ХГД — хронический гастродуоденит ЭГД — эрозивный гастродуоденит TFF-1 — Trefoil factor family TFF-2 — Trefoil factor family Treg — регуляторные Т – лимфоциты STAT — преобразователь сигналов и активатор транскрипции PPAR ––ядерные рецепторы, активируемые пролифераторами пероксисом

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Проблема сохранения и укрепления здоровья в детском возрасте имеет большое медико-социальное значение и с позиции нерешенных задач представляется весьма актуальной.

В структуре заболеваний органов пищеварения устойчиво доминируют пищеварительного тракта (ВОПТ), характеризующиеся преимущественным сочетанным поражением пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки (ДПК) [Баранов А.А., Щербаков П.Л., 2007; Бельмер С.В., Гасилина Т.В., 2011]. Хронические заболевания органов пищеварения являются наиболее распространенными в детском возрасте и по частоте встречаемости достигают своего пика в подростковом возрасте, характеризующимся наиболее интенсивным ростом и развитием всех органов и систем [Запруднов А.М., Григорьев К.И., 2011]. Хронический гастродуоденит можно отнести к так называемым кислотозависимым состояниям, развивающимся при дисбалансе защитных и агрессивных факторов слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки [Шкенева Л.Н., 2008].

Расстройства приёма пищи (F50) отнесены в МКБ-10 к поведенческим синдромам, связанным с физиологическими нарушениями и физическими факторами. Вместе с тем, расстройства пищевого поведения клинически распространенность которых среди трудоспособного населения Российской Федерации составляет 30 % и 25 % соответственно [Мельниченко Г. А., 2004].

Ряд исследователей отводят достаточно весомую роль в формировании метаболических нарушений в организме человека адипокинам, в частности лептину, грелину, адипонектину и др. Нарушение пищевого поведения и дисбаланс в гормонной регуляции пищеварения, способствуют развитию моторных и секреторных нарушений в органах пищеварительного тракта и, как следствие, приводят к развитию воспалительных заболеваний гастродуоденальной зоны [Звенигородская Л.А., 2010]. С другой стороны, нарушение пищевого поведения пациентов приводит к формированию провоспалительных факторов, которые в свою очередь могут усугублять течение хронического воспалительного процесса в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта [Karyan G.L., 2004; Ануфриева А.В., 2011].

Кроме того, следует отметить, что ведущая роль в системе защитного поверхностному эпителию [Paul M. et al., 2012]. Анализ литературы покрывающего поверхность эпителия, наряду с муцинами (MUC) входят и трефоиловые пептиды (TFF), повышающие барьерные свойства слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта [Julia M. еt al., 2009] Установлено, что комбинация эффектов трефоиловых факторов и муцина усиливает защиту слизистой оболочки против ульцерогенных агентов, препятствует проникновению протонов через слизь и повышает ее вязкость [Thim, L. et al., 2002].

содержания этих факторов в сыворотке крови и слюне у детей с различными значимость этих показателей и перспектива их исследования в педиатрии.

Таким образом, цель исследования – установить взаимосвязь между содержанием адипокинов, трефоиловых пептидов и цитокиновым профилем в крови и слюне с характером поражения слизистой оболочки верхних гастродуоденитами.

В соответствии с целью были определены задачи исследования:

Определить содержание про- и противовоспалительных цитокинов крови и слюны у детей с хроническими гастродуоденитами.

морфологическими вариантами хронических гастродуоденитов.

Оценить влияние гендерного фактора на изменение адипокинового профиля у детей с различными морфологическими вариантами хронических гастродуоденитов.

хроническими гастродуоденитами при различных типах пищевого поведения.

Исследовать уровень трефоиловых факторов (TFF-1 и TFF-2) в сыворотке крови и слюне у детей с различными морфологическими вариантами хронических гастродуоденитов.

Оценить диагностическую значимость определения содержания цитокинов, адипокинов и трефоиловых пептидов у детей с хроническими гастродуоденитами.

Научная новизна исследования Полученные в ходе исследования данные о содержании адипокинов в сыворотке крови расширяют представления о роли жировой ткани у детей с хроническими гастродуоденитами.

Впервые определен характер адипокинового профиля у детей с хроническими гастродуоденитами в зависимости от гендерного фактора.

Впервые определен механизм формирования ограничительного типа пищевого поведения у детей с хроническими гастродуоденитами.

Впервые показана взаимосвязь продукции адипокинов: лептина, грелина и адипонектина с морфологическим вариантом заболевания и формированием ограничительного типа пищевого поведения у детей с хроническими гастродуоденитами.

Выявлены особенности цитокинового профиля в регуляции про- и противовоспалительных реакций у детей с хроническими гастродуоденитами с формированием провоспалительной направленности.

Впервые определен диапазон содержания трефоиловых пептидов (TFF-1, TFF-2) гастродуоденитами в зависимости от характера поражения слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта.

Практическая значимость Определен диапазон содержания адипокинов у детей с хроническими гастродуоденитами.

Определен механизм формирования ограничительного типа пищевого поведения у детей с хроническими гастродуоденитами.

Определен диапазон содержания про- и противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови и слюне у детей с хроническими гастродуоденитами.

Определен диапазон содержания трефоиловых пептидов (TFF-1 и TFF-2) в сыворотке крови и слюне у детей с хроническими гастродуоденитами.

Определена диагностическая значимость уровня трефоиловых пептидов в сыворотке крови и слюне у детей с хроническими гастродуоденитами в зависимости от характера поражения слизистой оболочки желудочнокишечного тракта.

Установленные при помощи статистических методов информативные диагностические критерии эрозивных гастродуоденитов, позволяют усовершенствовать их диагностику.

Положения, выносимые на защиту 1. Хронические гастродуодениты у детей сопровождаются изменением цитокинового профиля крови и слюны, степень выраженности которых зависит от морфологического варианта заболевания.

2. Уровень адипокинов у детей с хроническими гастродуоденитами зависит от гендерного фактора, течения заболевания и типа пищевого поведения.

3. Содержание трефоиловых пептидов является диагностическим гастродуоденита у детей.

Апробация работы Основные положения диссертационной работы представлены на Первой Международной научно-практической конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине»

(Санкт-Петербург, 2010), XVIII Российской Гастроэнтерологической Неделе (Москва, 2012), Форум Общероссийской научно-практической конференции с международным участием «Национальные дни лабораторной медицины России» (Москва, 2012).

Внедрение результатов Результаты работы внедрены в учебный процесс кафедры общей и клинической биохимии №2 с курсом общей и биоорганической химии ГБОУ ВПО «РостГМУ» Минздрава России, а также в практику педиатрического соматического отделения МБУЗ «Городская больница № 20», а также в практику МБУЗ «Детская городская поликлиника № 45 города Ростова-наДону».

Публикации результатов исследования По теме диссертационного исследования опубликовано 10 печатных работ, в том числе 7 статьи в периодических журналах из перечня ведущих рецензируемых журналов, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем диссертации Диссертация изложена на 177 страницах и содержит введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты исследования, заключение, выводы, список литературы, включающий 13 отечественный и 214 зарубежный источник.

Работа иллюстрирована 34 таблицами и рисунками.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Транспорт лептина через гематоэнцефалический барьер и механизм действия на ЦНС Лептин является пептидным гормоном с молекулярной массой 16 кДа [Marcela O. et al., 2012]. Этот гормон играет основополагающую роль в контроле аппетита и регуляции расхода энергии. Ген, кодирующий продукцию лептина, называется геном ожирения (ob gene) [Melanie L. Z. et al., 2011]. Лептин циркулирует в крови, как в свободной, так и в связанной форме, уровень которого отражает суммарный энергетический резерв жировой ткани [Su-Hyeong Kim et al., 2012]. Лептин был первоначально обнаружен в белой жировой ткани, но кроме адипоцитов, лептин может синтезироваться также клетками слизистой оболочки желудка. Так, во время беременности клетками трофобласта и амниона секретируется большое количество лептина в материнский кровоток. Это подтверждают и результаты исследований, проведенные на культуре BeWo клеток, выделенных из хориокарциномы человека, и клетках амниона [Masuzaki et al., 1997]. мРНК лептина и секреция этого адипокина были также обнаружены в некоторых областях гипофиза [Morash et al., 1999], поджелудочной железы [Reddi et al., 2004], скелетных мышц крыс, но только в присутствии гексозамина [Wang et al., 1998], а также в биоптатах сердца крыс [Purdham et al., 2004].

Период полужизни изолированной молекулы лептина в крови соразмерим с таковым параметром для многих пептидных гормонов и составляет 3-4 мин. Однако, находясь в комплексе с растворимым рецептором, период полужизни лептина увеличивается до 71 мин позволяя данному гормону достичь органов-мишеней и проявлять свои эффекты в течение длительного времени [Klein et al., 1996; Huang et al., 2001]. Уровни лептина у здоровых не страдающих ожирением людей в центральной нервной системе определяются в концентрациях в 15-25 раз ниже, чем в крови [Каро et al., 1996]. В головном мозге лептиновые рецепторы расположены главным образом в аркуатном ядре и вентромедиальном гипоталамусе, где находятся центры голода, насыщения и терморегуляции [Li A. J. et al., 2012]. Лептин связывается с рецепторами гипоталамуса и, осуществляя контроль аппетита, регулирует энергетический статус в организме [Campfield et al., 1995; Banks et al., 1996]. В аркуатном ядре, которое играет центральную роль в регуляции потребления пищи, находятся две популяции нейронов, экспрессирующих рецепторы лептина [Mercer et al., 1996; Elmquist et al., 1998; Schwartz et al., 2000]. Один тип нейронов экспрессирует орексигенные пептиды – NPY (нейропептид Y) и AgRP (агутизависимый белок). Лептин, связываясь с этим типом нервных клеток, снижает экспрессию данных пептидов [Kuhar and Vecchia, 1999]. Другая популяция нейронов синтезирует анорексигенные CART-пептиды (кокаинамфетамин-регулируемый транскрипт) и -MSH (производные меланоцитстимулирующего гормона, POMC, про-опио-меланокортина). Активация рецепторов лептина в этих нейронах увеличвает экспрессию CART и -MSH [Hillebrand et al., 2002, Ellacott et al., 2004]. Голодание и длительное отсутствие активации сигнальных путей лептина приводит к увеличению экспрессии NPY, AgRP и, напротив, к уменьшению синтеза POMC и CART [Ahima et al., 2008]. Таким образом, основная биологическая роль лептина заключается в стимуляции активности нейронов, преимущественно аркуатного ядра гипоталамуса и ядра солитарного тракта моста мозга, экспрессирующих проопиомеланокортин (pro-opiomelanocortin - POMC) и кокаин-амфетамин-регулируемый транскрипт (cocaine- and amphetamineregulated transcript - CART) [Boguszewski C.L. et al., 2010]. POMC и CART, в свою очередь, ингибируют орексигенные нейроны, экспрессирующие нейропептид Y (neuropeptide Y - NPY) и агоути-зависимый протеин (Agoutirelated peptide - AgRP), вызывающие чувство голода [Alkemade A.et al., 2012].

Высокая экспрессия нейропептида Y проявляющаяся преимущественно в аркуатном ядре, также определяется в адипоцитах, клетках периферической нервной системы (постганглионарных симпатических волокнах), остеобластах, мегакариоцитах и тромбоцитах [Wu G. et al., 2011;

Grimmelikhuijzen C.J.et al., 2012]. На сегодняшний день сформировались определенные представления о том, что избыточная секреция нейропептида Y в аркуатном ядре гипоталамуса является одной из наиболее вероятных причин формирования ожирения гипоталамического типа [Chugh P.K. et al., 2012]. Кроме того, нейропептид Y модулирует пищевое поведение путем усиления чувства голода, непосредственно воздействуя на соответствующие гипоталамические центры [Lin E.J. et al., 2012]. В результате проведенных исследований, было предложено, что копродукция нейропептида Y и AgRP является одним из потенциальных механизмов формирования резистентности к лептину [Diano S. et al., 2011]. Нейроны аркуатного ядра взаимодействуют с паравентрикулярным, латеральным, вентромедиальным и дорсомедиальным ядрами. Последние, в свою очередь, связаны со стволом мозга и дорсомоторным ядром блуждающего нерва, что, в конечном итоге, приводит к активации нервных окончаний в некоторых тканях [Minokoshi et al., 1999; Satoh et al., 1999]. Таким образом, эффекты лептина в целом заключаются в следующем – ощущение сытости, мобилизация энергетических ресурсов организма и активация симпатической нервной системы в различных тканях (рис. 1.1.).

Лептин, посредством нейроэндокринной регуляции энергетического гомеостаза организма и пищевого поведения, регулирует количества жировой ткани в организме, потребления пищи и ограничивает избыточное накопление жировой массы [Keung W. et al., 2011]. Действие лептина – это только часть (хоть и значительная) в сложном механизме регулирования потребления пищи. Многие другие стимулирующие и подавляющие аппетит гормоны и пептиды осуществляют свои эффекты, действуя на центральную нервную систему, где они взаимодействуют с лептином. Их список растет с каждым годом, и установить взаимосвязи между всеми этими факторами становится все более трудно.

ЛЕПТИН

ГЛЮКАГОН ХОЛЕЦИСТОКИНИН

ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКИЙ

БАРЬЕР

ПРООПИОМЕЛАНОКОРТИН НЕЙРОПЕПТИД Y

СУПРЕССИЯ АКТИВАЦИЯ

ГИПОТАЛАМИЧЕСКИХ Re ГИПОТАЛИМИЧЕСКИХ Re

АНОРЕКСИГЕННЫЙ ЭФФЕКТ ОРЕКСИГЕННЫЙ ЭФФЕКТ

ГИПОФАГИЯ, СНИЖЕНИЕ ГИПЕРФАГИЯ, СТИМУЛЯЦИЯ

АППЕТИТА, ПОВЫШЕНИЕ АППЕТИТА, СНИЖЕНИЕ

ЭНЕРГОЗАТРАТ, СУПРЕССИЯ ЭНЕРГОЗАТРАТ,

ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ ДИФФЕРЕНЦИРОВКА

АДИПОЦИТОВ, АКТИВАЦИЯ АДИПОЦИТОВ, НАКОПЛЕНИЕ

ЛИПОЛИЗА ЛИПИДОВ

МОДИФИКАЦИЯ ПИЩЕВОГО ПОВЕДЕНИЯ

КОНТРОЛИРОВАНИЕ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ И СТЕРЕОТИПОВ

МОДУЛИРОВАНИЕ ОБМЕНА НЕЙРОТРАНСМИТТЕРОВ В

ГИПОТАЛАМУСЕ

ИЗМЕНЕНИЕ ОТЛОЖЕНИЯ ПОДКОЖНОЙ И ВИСЦЕРАЛЬНОЙ

ЖИРОВОЙ ТКАНИ

МОДУЛИРОВАНИЕ ЭНЕРГОЗАТРАТ И ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛА

Рисунок 1.1.

Холецистокинин – один из главных пептидов секретируемых в желудочно-кишечном тракте, стимулирует чувство сытости [Liebling et al., 1975]. Подавление действия этого гормона возможно с применением CCK1– антагонистов холецистокининовых рецепторов или путем химической или хирургической ваготомии. Холецистокинин вызывает секрецию желудочного лептина, который, в свою очередь, стимулирует высвобождение в просвет ЖКТ еще больших концентраций самого холецистокинина – создается положительная обратная связь [Guilmeau et al., 2003]. Кроме того, лептин и холецистокинин оказывают синергитическое действие на гипоталамус, уменьшая частоту приема пищи у мышей [Barrachina et al., 1997]. Три других пептида, синтезируемых клетками кишечника – глюкагон-подобный пептид 1, пептид YY (PYY) и оксинтомодулин (oxyntomodulin) уменьшают потребление пищи [Baggio et al., 2007; Ahima et al., 2008]. Лептин увеличивает секрецию глюкагон-подобного пептида 1 [Anini et al., 2003] и усиливает эффект сытости от действия пептида YY [Unniappan et al., 2008].

Содержание лептина в плазме крови прямо коррелирует с количеством жировой ткани, а также варьирует в зависимости от особенностей обменных процессов, изменения концентрации некоторых гормонов и цитокинов [Subhadra C. et al., 2012]. Помимо гипоталамуса рецепторы лептина были обнаружены в гипофизе, печени, поджелудочной железе, скелетных мышцах, надпочечниках, легких, яичниках, эндометрии и трофобласте плаценты.

Кроме того, лептин способен подавлять аппетит благодаря прямому воздействию на вкусовые рецепторы, приводя к торможению пищевого поведения [Shigemura N. et al., 2004]. Стимулируют секрецию лептина повышенный энергетический статус организма, переедание, инсулин, глюкоза, эстрогены, провоспалительные цитокины (в острой фазе).

Факторами, подавляющими секрецию лептина являются низкий энергетический статус организма, недоедание, андрогены, антагонисты рецепторов, активируемых пролифератором пероксисом (PPAR), катехоламины, тиреоидные гормоны. [Morera P. et al., 2012; Sandeep S. et al., 2011]. Лептин также модулирует деятельность иммунной системы, процессов кроветворения и ангиогенез [Lee M.J. et al., 2009]. Кроме того, лептин может способствовать появлению и прогрессированию инсулинорезистентности тканей, в частности, благодаря своей провоспалительной активности [Ronti T. et al., 2006]. При ожирении предполагается существование относительной резистентности к центральному действию лептина, в результате чего, по механизму отрицательной обратной связи, уровень лептина в сыворотке крови увеличивается. Резистентность к лептину при ожирении, может быть вызвана рядом причин, таких как нарушение механизма транспорта лептина в цереброспинальную жидкость, нарушение сигнального механизма в нейронах, чувствительных к лептину и пострецепторных термогенных путей передачи лептинового сигнала. Лептин представляет собой не только центральный регулятор жировой массы в организме, функционирующий путем снижения количества потребляемой энергии и увеличения расхода энергии, помимо этого он может быть вовлечен в индукцию резистентности к инсулину, вероятно через периферические механизмы действия.

Предполагается существование комплекса взаимодействий между сигнальными путями лептина и инсулина, которые могут приводить к модификации метаболических эффектов инсулина, осуществляющихся через субстраты инсулинового рецептора (IRS-1 и IRS-2) [Mayer C.M. et al., 2010].

Показано, что лептин может действовать через некоторые компоненты сигнального каскада инсулина, типа IRS-1 и IRS-2, PI-3-киназы и MAPкиназы (митоген-активированной протеинкиназы), и в результате может изменять вызванную инсулином экспрессию генов in vivo и in vitro [Shinozaki S. et al., 2011; List E.O. et al., 2011]. Кроме того существуют данные, что у пациентов с нормогликемией наблюдалась положительная корреляция относительно концентрации лептина и инсулина натощак независимо от массы тела или типа распределения жировой ткани [Чубриева С.Ю. с соавт.

2008]. Известно, что после приема пищи наблюдается гиперинсулинемия.

Инсулин переносится в центральную нервную систему и участвует в подавлении стимулов к приему пищи [Woods et al., 1983]. Исследования, проведенные на гипоталамусе крыс продемонстрировали наличие перекрестных взаимосвязей между сигнальными путями инсулина и лептина [Niswender et al., 2003].

Два рецептора адипонектина, ADIPOR1 и ADIPOR2, экспрессируются в гипоталамусе. Низкомолекулярные фракции адипонектина присутствуют в рецепторами, активирует клеточные сигнальные пути AMPK и STAT3, что схоже с действием лептина. С другой стороны, грелин, который секретируется слизистой оболочкой желудка эндокринным путем, стимулирует чувство голода когда прием пищи невозможен. Лептин уменьшает секрецию грелина in vitro [Zhao et al., 2008], и гиперлептинемия у пациентов, страдающих ожирением, коррелирует со снижением плазменных уровней грелина [Tschop et al., 2001].

Слизистая оболочка желудка как главный источник экзокринной фракции лептина.

Жировая ткань не является единственной тканью, секретирующей лептин. Было показано, что слизистая оболочка желудка содержит экзокринные и эндокринные железистые клетки, экспрессирующие лептин [Bado et al., 1998; Cinti et al., 2000; Cammisotto et al., 2005]. мРНК лептина присутствует в гомогенатах слизистой оболочки желудка крыс и человека [Bado et al., 1998; Cinti et al., 2000]. Была определена кo-локализация лептина, пепсиногена и липазы в секреторных гранулах главных клеток слизистой оболочки человека в нижней половине дна желудка [Cammisotto et al., 2005].

Кроме того, существуют клетки в слизистой оболочке желудка, секретирующие лептин эндокринным путем. Лептин-секретирующие эндокринные клетки (P-типа), однако, немногочисленны и диффузно кровеносными капиллярами [Cinti et al., 2000; Cammisotto et al., 2005]. Эти клетки не синтезируют пепсиноген [Cinti et al., 2001; Cammisotto et al., 2005].

жировой тканью.

Отличия в механизме секреции лептина в белой жировой ткани и слизистой оболочке желудка могут указывать на различные роли этих двух фракций. Лептин, вырабатываемый в жировой ткани может действовать на центральную нервную систему, долгосрочно контролируя процесс потребления пищи, расход энергии, а также метаболизм глюкозы в периферических тканях при относительно медленном развитии этих эффектов [Campfield et al., 1995; Pelleymounter et al., 1995; Ceddia et al., 1998].

Действительно, внутривенная инъекция лептина мышам снижает потребление пищи на относительно длительный срок, при этом, чтобы зарегистрировать значительное сокращение в рационе питания требуется временной промежуток от 4 до 7 ч. [Barrachina et al., 1997; Barrachina et al., 1997]. С другой стороны, действие лептина, секретируемого желудком, развивается быстро, но оказывается слишком краткосрочным, чтобы влиять на центральную нервную систему, контролируя потребление пищи. Роль желудочной фракции лептина сводится к влиянию на ткани желудочнокишечного тракта, регулируя функции кишечного эпителия.

Рецепторы лептина присутствуют на клеточных мембранах клеток слизистой оболочки желудка [Morton et al., 1998; Breidert et al., 1999]. Также экспрессируют мембрано-связанные рецепторы лептина на апикальной части микроворсинок и базолатеральных мембранах [Morton et al., 1998; Barrenetxe et al., 2002; Cammisotto et al., 2005].

Лептин, секретируемый слизистой оболочкой желудка, также участвует в формировании ощущения сытости без вовлечения центральной нервной системы, действуя в пределах самого желудка. Этот адипокин потенцирует действие холецистокинина, замедляя опорожнение желудка и способствуя его растяжению [Moran et al., 1992; Wang et al., 2000]. Лептин также стимулирует синтез глюкагон-подобных пептидов 1 и 2 типа (GLP1 и GLP2), препятствующих опорожнения желудка [Nauck et al., 1997; Naveilhan et al., 1999].

Влияние лептина на физиологию пищеварительного тракта Исследования последних 15 лет, касающиеся эффектов лептина с акцентом его действия на центральную нервную систему, являются одной из главных тем при обсуждении проблемы ожирения и несбалансированного питания. Параллельно с этим, большое внимание уделяется влиянию лептина на физиологию пищеварительного тракта. Действительно, такие процессы, как абсорбция питательных веществ в кишечнике, секреция слизи и моторика регулируются, в числе прочих факторов, и лептином.

Переваривание и поступление питательных веществ в системный кровоток прямо или косвенно модулируется эндокринной системой, а также внешнесекреторными факторами [Schneeman, 2002]. Лептин, секретируемый желудком и адипоцитами регулирует всасывание питательных веществ и метаболизм в энтероцитах через разные механизмы. Образование комплекса лептина с мембрано-связанными рецепторами клеток слизистой оболочки желудка активизирует несколько внутриклеточных путей, таких, как например, PKC-сигнальный путь в тощей кишке крыс [Ducroc et al., 2005]. В толстом кишечнике активируются преимущественно PKC-, PI3K- и MAPKзависимые пути, а не JAK/STAT путь [El Homsi et al., 2007]. С другой стороны, циркулирующий в крови лептин активирует экспрессию ядерного фактора STAT5 в энтероцитах посредством разных путей [Cammisotto et al., 2005].

Ранее установлено, что под влиянием лептина на плазматической мембране щеточной каемки в тощей кишке крыс уменьшается плотность натрий/глюкоза-транспортера 1 (SGLT-1), наряду с торможением поглощения глюкозы по PKC-зависимому пути [Ducroc et al., 2005]. Однако, более поздние исследования in vitro показали, что под влиянием лептина увеличивается плотность GLUT 2/5 транспортера на мембране энтероцита щеточной каемки, что сопровождается одновременным увеличением всасывания галактозы и фруктозы [Sakar et al., 2009]. Наряду с тем, лептин стимулирует всасывание аминокислот энтероцитами. Этот эффект связан с увеличением плотности PepT1 транспортера в апикальной плазматической мембране. In vivo хроническая гиперлептинемия, достигнутая в результате систематической подкожной инфузии лептина приводит к увеличению всасывания аминокислот посредством PepT1 транспортера, экспрессия гена которого при таких условиях удваивается [Hindlet et al., 2007].

Многие органы и ткани, в том числе кишечник, печень и поджелудочная железа экспрессируют на поверхности своих клеток рецепторы лептина [Emilsson et al., 1997]. В печени лептин действует на гепатоциты, уменьшая количество рецепторов инсулина, а также эффективно ингибируя синтазу жирных кислот (пальмитатсинтаза) [Fukuda et al., 1999].

Активация лептином STAT3-сигнального пути снижает активность глюконеогенеза и усиливает гликогеногенез [Aiston et al., 1999; Inoue et al., 2004]. В поджелудочной железе лептин подавляет секрецию инсулина как на прямую, путем связывания с рецепторами плазматической мембраны инсулин-секретирующих клеток [Emilsson et al., 1997], так и косвенно, стимулируя деятельности нервной системы [Kieffer и Habener 2000]. Лептин также уменьшает секрецию ферментов поджелудочной железой, индуцированную приемом пищи [Jaworek et al., 2003], что также согласуется с его анорексигенным эффектом. Установлена связь лептина с патологией желудочно-кишечного тракта. В частности, отмечается рост синтеза лептина в белой жировой ткани брыжейки у пациентов с болезнью Крона и усиление продукции лептина клетками толстой кишки у больных с неспецифическим язвенным колитом [Sitaraman et al., 2004; Karmiris et al., 2005].

Роль лептина в регуляции воспаления Лептин является адипокином, связывающим особенности питания и пищевого поведения с иммунитетом. Адипокины производятся зрелыми адипоцитами белой жировой ткани, а также другими типами клеток, например, Т-клетками, TREG, эпителиальными клетками; [Siegmund et al., 2002]. Врожденная недостаточность лептина увеличивает частоту инфекционных заболеваний и смертность в детском возрасте [Karmiris K, Koutroubakis I.E., 2003]. Лептин изменяет продукцию цитокинов в организме, стимулируя высвобождение ИЛ–2 и интерферона, при этом тормозя секрецию ИЛ-4. Тем самым активируются Т-хелперы 1 типа, что способствует ликвидации иммунодефицита, индуцированного голодом [Batra A., Okur B., 2010]. Одновременно лептин непосредственно стимулирует синтез и высвобождение ИЛ-1 и фактора некроза опухоли- из Т-клеток [De Rosa V., 2007]. Кроме того, лептин способствует активации Т-хелперов типа через стимуляцию дифференцировки антиген-презентирующих дендритных клеток [Mattioli B., 2005]. Однако также было показано, что данный адипокин проявляет и противовоспалительные свойства, стимулируя экспрессию и продукцию антагонистов рецептора к ИЛ-1 (IL-1RA) в моноцитах человека [Gabay C, 2001].

Лептин может напрямую модулировать функцию TREG, выступая в качестве мощного ингибитора пролиферации [De Rosa et al., 2007]. С другой стороны, доказано усиление пролиферации и цитотоксичности натуральных киллеров [Tian Z., Sun R., 2002], а также снижение апоптоза NK-клеток [Lo C.K., Lam Q.L., 2009] под влиянием лептина. Лептин индуцирует продукцию NO-радикала и провоспалительных цитокинов в макрофагах и моноцитах [Raso G.M. et al., 2002] и усиливает высвобождение активных форм кислорода нейтрофилами [Caldefie-Chezet F., 2003]. Дефицит лептина приводит к ослабленнию адаптивного иммунитета, в связи с чем, нарушается иммунный контроль над воспалительными реакциями в организме [Karmiris K., Koutroubakis I.E., 2008].

Установлено, что лептин может предотвратить развитие язвы желудка путем увеличения продукции оксида азота, усиления активности циклооксигеназы и секреции слизи [Adeyemi E.O. et al., 2005]. Сывороточные концентрации лептина нарастают при воспалительных процессах в кишечнике как у человека, так и у животных [Tuzun A. et al., 2008]. Было высказано предположение, что анорексия, вызванная воспалительными заболеваниями желудочно-кишечного тракта является следствием гиперлептинемии, при этом концентрация лептина коррелирует с уровнем воспаления и анорексии [Nishi Y. et al., 2005]. Другие исследователи сообщают, что сывороточные концентрации лептина снижены у пациентов с болезнью Крона [Karmiris K. et al., 2006]. Наряду с тем, лечение данной патологии инфликсимабом (ингибитор фактора некроза опухоли-, TNF- ) имело противоположный эффект [Franchimont D. et al., 2005].

Ряд исследований могут свидетельствовать о том, что лептин играет важную роль в развитии воспаления в толстом кишечнике. Мыши с низкой воспалительным процессам в кишечнике, индуцированных химическими агентами [Siegmund B. et al., 2002]. Уровни провоспалительных цитокинов и выраженность инфильтрации нейтрофилами ткани толстой кишки значительно ниже у мышей с генетически обусловленным дефицитом лептина, по сравнению с дикими особями, причем, эти эффекты претерпевают обратное развитие после инфузии лептина [Siegmund B. et al., 2002]. Мыши с низкой экспрессией гена лептина устойчивы к химически индуцированному колиту, который опосредуется Тх-2 клеточным зеном, и эта резистентность исчезает при экзогенном введении лептина [N. Aloulou et al., 2008]. Как полагают, hPepT1 (человеческий белок-транспортер аминокислот в энтероциты) играет роль в развитии воспалительных заболеваний кишечника, осуществляя транспорт бактериальных провоспалительных пептидов через мембрану клеток кишечного эпителия [Merlin D. et al., 2001; Charrier L. et al., 2006]. А лептин, как известно, повышает экспрессию гена hPepT1 и содержание мРНК hPepT1 в кишечнике [Buyse M., Ovesjo M.L., 2001]. У пациентов с язвенным колитом энтероциты усиленно синтезируют и секретируют в просвет кишечника лептин, что способствует поддержанию воспаления и индуцирует нейтрофильную инфильтрацию ткани кишечника [Sitaraman S., X. Liu, 2004]. Соответственно, при воспалительных заболеваниях кишечника концентрация лептина в просвете ЖКТ возрастает, параллельно отмечается сверхэкспрессия этого гормона в адипоцитах [Paul G. et al., 2006]. Лептин действует также, как хемоаттрактант для нейтрофилов и макрофагов [Montecucco et al., 2006;

Gruen et al., 2007]. Эти клетки мигрируют в ответ на локальное изменение градиента концентрации лептина в тканях. Интересно, что in vitro стимуляция нейтрофилов через рецепторы лептина вызывает их миграцию, но не активацию и делает нейтрофилы невосприимчивыми к действию классических хемоаттрактантов, таких как IL-8 [Montecucco et al., 2006].

В противоположность этим данным, [Valentini et al. 2009] не обнаружили ни значимого увеличения уровня лептина в сыворотке крови больных с воспалительными заболеваниями кишечника, ни корреляции между воспалением (активностью заболевания) и сывороточным уровнем лептина [Valentini L. et al., 2009]. К тому же, доказано, что лептин активирует муцин-секретирующие бокаловидные клетки в толстом кишечнике, тем самым стимулирует экспрессию мембрано-связанного муцина [Plaisancie P. et al., 2006; ElHomsi M. et al., 2007]. Так как секреция муцина является важной составной частью механизма неспецифической защиты толстой кишки, способствуя защите клеток эпителия от механического, микробного и химического повреждения, то секреция лептина при воспалении кишечника может представлять собой адаптивную реакцию. Выявлено ускоренное заживление кишечного анастомоза под влиянием лептина [Tasdelen A. et al., 2004]. При моделировании ишемического повреждения кишечника в экспериментах на мышах определено снижение степени повреждения кишечных тканей при экзогенном введении лептина [Hacioglu A., 2005].

Другие исследования показали, что лептин контролирует образование сосудорасширяющего фактора – оксида азота, путем активации NО-синтазы у крыс [Mastronardi C.A., 2002]. Таким образом, лептин способствует дилатации брыжеечной артерии крыс через влияние на продукцию оксида азота [Kimura K., 2002].

Роль грелина в регуляции пищеварения Грелин, пептидный гормон открытый в 1999 году Kojima et al., циркулирует в крови в виде активной ацилированной форме. Грелин является эндогенным лигандом для рецепторов 1а типа (секретогог-рецепторы, GHSR1a), стимулирующих секрецию гормона роста (ГР) [Asakawa A. et al., 2001;

Sakata I. et al., 2002]. Действуя на переднюю долю гипофиза, грелин выражено и дозозависимо стимулирует секрецию гормона роста в гипофизе in vivo и in vitro [Kojima M., 1999]. Грелин синтезируется в основном в слизистой оболочке желудка P/D1-клетками, однако экспрессия гена грелина была обнаружена также и в других тканях – в тонком и толстом кишечнике, поджелудочной железе, миокарде, гипофизе и гипоталамусе [Gnanapavan S.

et al., 2002]. Тотальная резекция желудка приводит к снижению концентрации этого гормона в крови на 65 % [Ariyasu H. et al., 2001].

Плазменные уровни грелина натощак отрицательно коррелируют с индексом массы тела взрослых людей [Shiiya T. et al., 2002]. Ожирение, прием пищи и инфузия глюкозы снижают концентрацию грелина в плазме, тогда как голодание или нервная анорексия приводят к нарастанию плазменного уровня этого пептида [Shiiya, T. et al., 2002; Tschp M. et al., 2001].

Кроме рилизинг-эффекта в отношении гормона роста, грелин также участвует в создании положительного энергетического баланса в организме.

Экзогенное введение грелина усиливает аппетит и увеличивает объемы потребляемой пищи и отложение жира в адипоцитах у крыс [Wren A.M. et al., 2001]. Эффект стимулирования грелином аппетита опосредуется активацией экспрессии в нейронах гипоталамуса нейропептида Y, агути-связанного белка (AGRP) [Kamegai J. et al., 2001] и орексина [Toshinai K. et al., 2003], а также параллельно с этим – ингибированием синтеза проопиомеланокортина (РОМС) [Riediger T. et al., 2003]. Существуют исследования, показывающие, что орексигенный эффект грелина включает в себя влияние этого пептида на активность блуждающего нерва. Так, «гормон сытости»– холецистокинин, стимулирует афферентные волокна блуждающего нерва. Грелин, напротив, снижает афферентную активность блуждающего нерва [Asakawa, A. et al., 2001]. Увеличение грелином положительного энергетического баланса организма, наряду с усилением аппетита, включает также снижение энергозатрат в тканях и подавление клеточного -окисления жиров [Currie P.J. et al., 2011].

Грелин влияет на развитие и созревание органов пищеварительного тракта, и этот эффект зависит от возраста. У новорожденных крыс грелин снижает активность роста тканей желудка и поджелудочной железы, в то время, как у взрослых особей, введение грелина стимулирует рост клеток желудка и поджелудочной железы, а также повышает активность панкреатической амилазы [Dembiski A. et al., 2005; Warzecha Z. et al., 2006].

Грелин стимулирует моторику желудка [Masuda Y. et al., 2000] и ускоряет его опорожнение [Dornonville De La Cour C. et al., 2004]. Влияние грелина на секрецию соляной кислоты в желудке остается неясным.

Результаты некоторых исследований на крысах с применением наркоза показали, что инъекция грелина [Date Y. et al., 2001] стимулирует секрецию желудочного сока. В другом исследовании на крысах без использования наркоза выявлено, что экзогенно введенный грелин подавляет секрецию желудочного сока [Sibilia V. et al., 2002]. Вместе с тем, исследования, проведенные на крысах с хроническим желудочным свищем или с перевязкой привратника не подтвердили влияние грелина на секрецию соляной кислоты в желудке [Dornonville De La Cour, C. et al., 2004].

Роль грелина в регуляции эндокринной и экзокринной секреторной активности поджелудочной железы также неоднозначна. Некоторые исследователи указывают на тот факт, что грелин подавляет секрецию инсулина в изолированной поджелудочной железе крыс и в изолированных островках Лангерганса мышей [Egido E.M. et al., 2002], у человека [Broglio F.

et al., 2003] и у наркотизированных мышей [Reimer M.K. et al., 2003]. В отличие от этих данных, результаты других исследований подтверждают стимулирующий эффект грелина на секрецию инсулина в изолированных панкреатических островках крыс [Date Y. et al., 2002] и у анестезированных крыс [Lee H.M. et al., 2002]. Эти фактические расхождения могут быть результатом видовых различий и /или условий эксперимента.

Эффект грелина на экзокринную функцию поджелудочной железы представляется более однозначным. Эксперименты, проведенные [Zhang et al., 2001] показали, что внутривенное введение грелина подавляет стимулированную холецистокинином и 2-дезокси-D-глюкозой экзокринную секрецию поджелудочной железы у анестезированных крыс, а также калийстимулированную секрецию амилазы в отдельных дольках поджелудочной железы. Эти наблюдения подтверждаются результатами исследований [Kapica M. et al., 2006], в которых внутривенное введение пентагрелина – активного фрагмента грелина, подавляет в зависимости от дозы секрецию сока поджелудочной железы у анестезированных крыс. При этом инъекция пентагрелина не влияла на экзокринную активность поджелудочной железы у крыс, подвергшихся ваготомии, деактивации афферентных нервов капсаицином или предварительной обработке антагонистами CCK (холецистокининовых) рецепторов [Kapica M. et al., 2006]. С другой стороны, интрацеребровентрикулярное введение грелина увеличивало экзокринную секрецию поджелудочной железы через блуждающий нерв у крыс без применения наркоза [Sato N. et al., 2003].

Гастропротекторные свойства грелина Обнаружено протекторное действие грелина на различные органы пищевартельного тракта – на ткани желудка, кишечника, поджелудочной железы и печени. Установлено, что предварительное введение грелина защищает слизистую оболочку желудка от повреждения, вызванного воздействием этанола, стресса, экспериментальной моделью «ишемияреперфузия», алендронатом или соляной кислотой. В 2003 году Sibilia и соавт. сообщили, что интрацеребровентрикулярное введение грелина без применения наркоза вызывает дозозависимое заживление этанолиндуцированной язвы желудка у крыс [Sibilia V. et al., 2003]. При этом, гастропротекторный эффект грелина при подкожном введении был гораздо слабее, и выражался лишь в уменьшении глубины язвы. Кроме того, они обнаружили, что гастропротекторное действие грелина блокируется путем ингибирования NO–синтазы, либо капсаицин-индуцированной десенситизацией афферентных нервов желудка, но не через ваготомию. В связи с чем Sibilia с соавт. пришли к выводу, что гастропротекторные эффекты грелина опосредуется эндогенным синтезом NO– при наличии целостности сенсорных нервных волокон [Sibilia V. et al., 2003].

В определенной степени согласуются с этими данными и результаты работ, выполненные на крысах [Konturek et al., 2004]. В них показано, что предварительное интраперитонеальное введение грелина снижает в дозозависимой манере выраженность острого повреждения желудка, улучшает кровоснабжение слизистой оболочки и подавляет этанолиндуцированную экспрессию фактора некроза опухоли- в слизистой оболочке желудка [Konturek et al., 2004]. С другой стороны, они также индометацином, который подавляет секрецию простагландина Е2 примерно на 85%, увеличивала этанол-индуцированное повреждение желудка и нивелировала протекторный эффект грелина на ткани желудка. Позже роль простагландина Е2 в грелин-опосредованной гастропротекции против ульцерогенного действия этанола была также установлена и другими авторами [Sibilia V. et al., 2008].

Грелин также защищает слизистую оболочку желудка от повреждения, вызванного ишемией и последующей реперфузией тканей. Этот эффект наблюдался после интраперитонеального и интрацеребровентрикулярного введения грелина [Konturek P.C. et al., 2006; Brzozowski T. et al., 2006]. В исследованиях, проведенных Konturek P.C. с соавт. было показано, что введение грелина значительно ослабляет поражение желудочных тканей от ишемии/реперфузии и этот эффект связан с увеличением кровотока в слизистой оболочке желудка, снижением в плазме TNF- и подавлением NFk–активности [Konturek P.C. et al., 2006]. Как и в других моделях повреждения желудка, при ишемии/реперфузии дезактивация сенсорных нервов капсаицином, ингибирование NO–синтазы, снижение синтеза простагландина E2 при функциональной блокаде циклооксигеназы и ваготомия являются механизмами, значительно ослабляющими гастропротекторное действие грелина [Konturek P.C. et al., 2006; Brzozowski T., et al., 2006]. Также защитный эффект грелина на ткани желудка в моделировании ишемии/реперфузии может объясняться подавлением активности миелопероксидазы, снижением образования малонового диальдегида (MДA) и продуктов перекисного окисления липидов [Brzozowski T. et al., 2006].

Алендронат натрия (аминобисфосфонат) широко используется в лечении различных заболеваний, которые связаны с резорбцией костной ткани. Iseri с соавт. доказали, что лечение грелином ослабляет выраженность повреждений слизистой оболочки желудка вызванных бисфосфонатами, и этот эффект связан с сокращением алендронат-индуцированного увеличения в сыворотке крови уровня TNF-, снижением содержания в слизистой желудка МДА и активности миелопероксидазы. Кроме того, лечение грелином, повышает концентрацию восстановленной формы глутатиона в тканях желудка, сниженную под влиянием алендроната [Iseri S. et al., 2005].

Это доказывает, что гастропротекторный эффект грелина связан с его противовоспалительными и антиоксидантными свойствами.

Adami M. с соавт. обнаружили, что предварительное введение грелина при повреждении желудка концентрированной соляной кислотой снижает степень повреждения тканей через усиление секреции гистамина и активацию Н3 рецепторов [Adami M. et al., 2010]. На примере модели ишемия/реперфузия тканей кишечника Wu R. с соавт. обнаружили, что провоспалительных цитокинов, уменьшает инфильтрацию нейтрофилами слизистой оболочки кишечника и повышает выживаемость крыс после ишемии/реперфузии кишечника [Wu R. с соавт. 2008]. Аналогичным образом в исследованиях на животных показано, что предварительное введение грелина тормозит развитие острого панкреатита, индуцированного церулеином, таурохолатом и моделированием «ишемии/реперфузии»

[Dembinski A., 2003]. Это достигается благодаря тому, что грелин способствует снижению сывороточных уровней интерлейкина-1 (ИЛ-1), воспалительной инфильтрации тканей поджелудочной железы, уменьшает вакуолизацию ацинарных клеток и увеличивает синтез ДНК в клетках поджелудочной железы. Перечисленные эффекты грелина, являющегося рилизинг-фактором гормона роста, отчасти опосредуются действием соматотропина и инсулиноподобного фактора роста-1 (ИПФР-1).

Также установлен протективный эффект грелина на -островки липотоксичность играет важную роль в механизме развития диабета 2 типа.

Длительное воздействие на клетки поджелудочной железы повышенного уровня жирных кислот ассоциируется с апоптозом панкреатических клеток.

Wang W. с соавт. обнаружили, что грелин способствует выживаемости клеток и подавляет пальмитат-индуцированный апоптоз в панкреатических клетках линии MIN6. Воздействие грелина на MIN6 клетки вызывает быструю активацию протеинкиназы В (РК-В) и торможение с-Jun N киназы (JNK) [Wang W. с соавт. 2010].

Взаимоотношение грелина и лептина в системе регуляции пищеварения концентрации в связи с голодом или перееданием противоположны лептину [Zhao Z. et al., 2008]. Грелин повышает аппетит [Asakawa A. et al., 2001] и стимулирует отложение жира в адипоцитах [Shintani M. et al., 2001].

Циркадные изменения уровней циркулирующих в крови грелина и лептина реципрокны [Cummings D.E. et al., 2001]. Лептин и грелин также оказывают кишечнике. Так, грелин снижает активность воспалительного процесса в желудочно-кишечном тракте в исследованиях с экспериментальной моделью колита у мышей [Gonzalez-Rey E. et al., 2006]. Грелин в противовес лептину стимулирует моторику желудка, кишечника и секрецию желудочного сока [Date Y. et al., 2001; Trudel L. et al., 2002].

Клетки, продуцирующие лептин и грелин прилежат друг к другу, локализуясь преимущественно в слизистой оболочке нижней половины желудка, что вероятнее всего сопряжено с паракринной регуляцией секреции грелина. Установлено, что лептин снижает экспрессию гена грелина и секрецию этого гормона клетками слизистой оболочки желудка [Kamegai J. et al., 2004].

Однако, грелин проявляет и некоторые схожие с лептином эффекты на желудочно-кишечный тракт. Например, грелин снижает активность апоптоза в кишечных клетках [Park J.M. et al., 2008], стимулирует регенерацию тканей желудка и кишечника после циклов ишемия-реперфузия [Wu R. et al., 2009] и при шоке способствует уменьшению проницаемости мембраны энтероцитов частично, путем увеличения секреции муцина [Wu R. et al., 2007].

затрагивающие функционирование желудочно-кишечного тракта, и является объектом актуальных и перспективных исследований в диагностике и терапии заболеваний пищеварительной системы.

Роль адипонектина в норме и патологии Другим адипокином, синтезирующимся в жировой ткани является адипонектин – полипептид c молекулярной массой 30кДа, состоящий из аминокислот, содержит N-концевую сигнальную последовательность, гипервариабельные области, коллаген-подобный домен и С-концевой глобулярный домен [Goldfine A.B. et al., 2003]. Активная форма адипонектина, образуемая путем протеолитического расщепления, содержит только С-концевой глобулярный домен (gAd) и имеет структурные сходства с фактором некроза опухоли альфа (TNF-) и комплементом C1q [Meier U. et al., 2004].

адипоцитами подкожно-жировой клетчатки и в меньшей степени висцеральной белой жировой тканью (WAT) [Renehan A. et al., 2008].

Обсуждая многочисленные эффекты адипонектина, прежде всего следует отметить его участие в регуляции метаболизма глюкозы и липидов [Koerner A. et al., 2005], а также способность повышать чувствительность тканей к инсулину. Известно, что в печени адипонектин повышает чувствительность к инсулину, а в мышцах стимулирует утилизацию глюкозы и окисление жирных кислот [Yamauchi T. et al., 2001]. Установлено, что дефицит адипонектина у мышей приводит к формированию инсулинорезистентности, нарушению толерантности к глюкозе, гиперлипидемии, гипертензии и развитию сахарного диабета [Goldfine A.B. et al., 2003; Kubota N. et al., 2002;

Ouchi N. et al., 2003]. Кроме того, уровень адипонектина в плазме отрицательно коррелирует с индексом массы тела (ИМТ), причем снижение его уровня в сыворотке крови наиболее значимо при преобладании висцерального компонента жировой ткани [Kadowaki T. et al., 2005]. По данным проведенного исследования, уровень адипонектина отрицательно коррелирует с объемом интраабдоминальной жировой ткани [Cnop M. et al., 2003]. Необходимо отметить, что некоторые физиологические факторы, такие как возраст, пол, пубертат и др., также могут оказывать определенное влияние на показатели адипонектина в сыворотке крови. Так по данным ряда исследований, было установлено повышение уровня циркулирующего адипонектина с возрастом, а также отмечалось повышенное содержание адипонектина в сыворотке крови у женщин, что может указывать на возможное участие половых гормонов в регуляции секреции адипонектина [Dekker J.M. et al., 2008]. Примечательно, что у подростков было отмечено снижение уровня адипонектина по мере полового созревания [Winer J.C. et al., 2006]. Установлено, что уровень адипонектина в сыворотке крови может быть повышен при заболеваниях, ассоциированных с воспалением, что может указывать на компенсаторный механизм такого повышения [Shoji T. et al., 2005]. Адипонектин, как правило, рассматривается в качестве противовоспалительного фактора, хотя имеются также результаты исследований, где отмечаются и провоспалительные свойства этого гормона [Goldfine A.B. et al., 2003; Tilg H., et al., 2008]. Адипонектин и TNF- взаимно подавляют синтез друг друга и проявляют антагонистическое действие в тканях-мишенях [Bruun J.M. et al., 2003]. Рассматриваемый адипокин способен индуцировать апоптоз в недифференцированных Th-1 клетках при снижении экспрессии мРНК макрофагальных скэвенджер-рецепторов [Rajala M.W. et al., 2003]. Адипонектин также оказывает антиатеросклеротический эффект, так как он действует как эндогенный антитромботический фактор [Kato H. et al., 2006], ингибируя два важнейших элемента патогенеза атеромы – активацию макрофагов и скопление пенистых клеток [Wozniak S. et al., 2009]. Адипонектин увеличивает продукцию эндотелиального оксида азота (NO–) [Matsuo Y. et al., 2007] и действует как антиоксидант, уменьшая уровень активных форм кислорода (АФК/ROS) [Ouedraogo R. et al., 2006].

Напротив, гипоадипонектинемия коррелирует с активацией атеросклероза и окислительного стресса [Matarese G. et al., 2007]. Адипонектин также рассматривается как протекторный фактор в плане развития злокачественных новообразований, проявляя антиангиогенный и антипролиферативный эффекты [Renehan A. et al., 2008; Fenton J. et al., 2008]. Суммируя вышесказанное, можно отметить, что адипонектин является уникальным адипокином, обладающим антидиабетической, противовоспалительной и антиатерогенной активностью.

Роль адипонектина при заболеваниях желудочно-кишечного тракта Сравнительно недавно была установлена причастность адипонектина к формированию H. pylori-ассоциированной гастропатии [Ando T. et al., 2012].

На модели животных, иммунные реакции в ответ на инфицирование слизистой оболочки желудка Helicobacter felis были ассоциированы с гиперэкспрессией адипоцитами некоторых генов, в том числе, кодирующих адипонектин и его рецепторы [Mueller A., et al., 2003]. При этом снижение сывороточных уровней адипонектина выявлялось среди популяции японцев среднего возраста с H. pylori-индуцированным атрофическим гастритом [Torisu T. et al., 2009]. Клиническое значение этих фактов предстоит еще выяснить.

Считается, что адипонектин обладает противоопухолевой активностью, при этом сниженный уровень адипонектина в плазме связан с высоким риском развития рака желудка [Ishikawa M. et al., 2005]. Адипонектин выраженно тормозит распространение клеточных линий рака желудка (AZ521 и HGC27) посредством индукции апоптоза [Ishikawa M. et al., 2007], снижает активность синтеза ДНК, клеточной пролиферации и миграции [Kubota N. et al., 2002; Brakenhielm E. et al., 2004; Motoshima H. et al., 2004].

В исследованиях с экспериментальной моделью «ишемия/реперфузия»

кишечника на крысах было показано, что атеросклероз в сочетании с гипоадипонектинемией еще более усугубляют травмирование кишечных тканей в результате увеличения продукции индуцируемой фракции оксида азота (iNOS) [Nakagawa H. et al., 2009].

кишечника и, главным образом, болезни Крона, являются анорексия, недоедание и гипертрофия белой жировой ткани брыжейки кишки, что неразрывно связанно с изменением продукции адипокинов [Karmiris K. et al., 2008; Fantuzzi G. et al., 2008; Schffler A. et al., 2009].

В исследованиях на животных с индуцированным язвенным колитом отмечено снижение уровня адипонектина, а последующее нарастание сывороточных концентраций этого гормона действует протективно на ткани кишечника, пораженные воспалением. В соответствии с этими данными, мыши с генетически обусловленным дефицитом адипонектина в крови были более восприимчивы к экспериментально индуцированному язвенному колиту [Nishihara T. et al., 2006]. Кроме того, экспрессия гена адипонектина в субэпителиальных миофибробластах толстого кишечника у мышей оказалась значительно подавлена у мышей при развитии язвенного колита [Matsunaga H. et al., 2008]. В модели язвенного колита у мышей, связанной с нарушенной секрецией в желудочно-кишечном тракте ИЛ-2, было показано, что колонизация Escherichia coli слизистой оболочки толстого кишечника в этих условиях приводит к развитию колита, подавляя при этом экспрессию адипонектина [Bohn E. et al., 2006].

Несмотря на распространенное мнение о противовоспалительных свойствах адипонектина, отдельные ученые, тем не менее, считают, что снижение уровней этого адипокина представляет собой механизм защиты от развития колита [Fayad R. et al., 2007].

Среди результатов, касающихся экспериментов с индукцией болезни Крона (БК) у животных, имеются разногласия. Так, одними исследователями обнаружено, что мыши с дефицитом адипонектина в организме оказались более устойчивыми к индукции БК [Desreumaux P. et al., 2001], тогда как другими учеными не выявлено отличий чувствительности тканей кишечника этого типа мышей к действию повреждающих агентов в сравнении с контрольной группой [Fayad R. et al., 2007]. Кроме того, было показано, что метотрексат может оказывать протекторный эффект против индуции БК и развития воспалительных изменений в жировой ткани брыжейки, через подавление синтеза адипонектина в мезентериальных адипоцитах брыжейки [Gambero A. et al., 2007; Thomaz M.A. et al., 2009]. Эти данные резко контрастируют с результатами другого исследования, где показано, что адипонектин, секретируемый мезенхимальными стволовыми клетками жировой ткани, способствует регенерации слизистой оболочки толстой кишки после индуцированной БК у крыс [Ando Y. et al., 2008].

В целом, предположения участия адипонектина в патогенезе воспалительных заболеваний кишечника человека базируются на наличии воспаления и гипертрофии мезентериальной жировой ткани.

Гипертрофированные и вовлеченные в процесс воспаления клетки белой жировой ткани усиленно продуцируют адипонектин [Yamamoto K. et al., 2005] что, в свою очередь, может привести к интенсивному синтезу IL-8 и белка-хемоаттрактанта моноцитов 1 типа (MCP-1) в энтероцитах [Ogunwobi O.O., 2006]. Этот феномен важно учитывать, так как уровни IL- коррелируют со степенью выраженности локальной воспалительной реакции и общим числом нейтрофилов в абсцессах кишечных крипт при язвенном колите [Rogler G. et al., 1998], а концентрация MCP-1 положительно коррелирует с активностью фиброза при БК [Motomura Y. et al., 2006].

Таким образом, вопросы участия адипокинов в патогенезе, использовании в диагностике и лечении патологии желудочно-кишечного тракта по-прежнему открыты для активного обсуждения и дальнейшего научного поиска.

1.2. Роль цитокинов в норме и патологии В последние годы в клинической гастроэнтерологии интенсивно развивается направление по изучению молекулярных механизмов регуляции иммунного ответа при хронических заболеваниях гастродуоденальной зоны.

В настоящее время общепризнанна роль цитокинов, как важнейших элементов регуляции защитных реакций организма, как на местном, так и на системном уровне. Цитокины представляют собой регуляторные пептиды, являющиеся эндогенными медиаторами, которые могут синтезироваться практически всеми ядросодержащими клетками организма. Все цитокины имеют ряд общих биохимических и функциональных характеристик, среди которых важнейшими считаются плейотропность и взаимозаменяемость биологического действия, проведение сигнала путем взаимодействия со специфическими клеточными рецепторами, отсутствие антигенной специфичности и формирование так называемой цитокиновой сети. Система цитокиновой регуляции является универсальной, так как цитокины способны проявлять биологическую активность как дистантно после секреции клеткойпродуцентом (местно и системно), так и при межклеточном контакте, будучи биологически активными в виде мембранной формы. Синтезируясь в очаге воспаления, цитокины оказывают плеотропные биологически эффекты практически на все клетки, участвующие в развитии воспаления, включая гранулоциты, макрофаги, фибробласты, клетки эпителиев и эндотелия, а также Т- и В-лимфоциты. В случае несостоятельности местных защитных реакций цитокины попадают в циркуляцию, и их действия проявляются на системном уровне, что в свою очередь приводит к развитию острофазового ответа на уровне организма, оказывая влияние практически на все органы и системы, участвующие в регуляции гомеостаза. Действие цитокинов на центральную нервную систему приводит к изменению биосинтеза большинства гормонов, острофазовых белков в печени, экспрессии генов ростовых и дифференцировочных факторов, изменяется йонный состав плазмы. Таким образом, цитокины способны осуществлять связь между иммунной, эндокринной, кроветворной, нервной и другими системами, вовлекая их в организацию и регуляцию единой защитной реакции организма. Регуляторная роль цитокинов не ограничивается только иммунным ответом, принимая активное участие в регуляции процессов регенерации при восстановлении поврежденных тканей. Важное диагностическое и прогностическое значение имеет изменение уровней медиаторов иммунного ответа при развитии хронического воспалительного процесса, протекающего в верхних отделах желудочно-кишечного тракта.

Воспалительный процесс, протекающий в слизистой оболочке изменяет состояние системы цитокинов, что проявляется повышением уровней провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-) и уменьшения секреции противовоспалительных цитокинов (ИЛ-10, РА ИЛ-1) в сыворотке крови. Важность и перспективность изучения механизма действия этих цитокинов заключается в их существенной роли не только в пато – и иммуногенезе хронических гастродуоденитов, но и их участие в процессах регенерации тканей гастродуоденальной зоны. В первую очередь, цитокины регулируют развитие местных защитных реакций в тканях с участием различных типов клеток крови, эндотелия, соединительной ткани и эпителиев. Воспаление развивается в ответ на повреждение и проникновение в ткани патогенов при вовлечении в процесс провоспалительных цитокинов, к которым относятся ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО-, хемокины и некоторые другие цитокины. Кроме того, по результатам проведенных исследований ИЛ-1 и ФНО- способны блокировать мембранное пищеварение и перистальтику кишечника, вызывать деструкцию гепатоцитов, провоцировать гиперкалиемию и ацидоз. Гиперпродукция этих цитокинов ведет к развитию системной воспалительной реакции и может служить причиной развития ряда патологических состояний, в частности септического шока. По современным представлениям, данные цитокины являются центральным звеном в развитии острой фазы воспаления, вызываемого инфекциями и повреждением тканей. Перечисленные цитокины синтезируются в очаге воспаления главным образом макрофагальными клетками, активированными компонентами клеточной стенки патогенов, что приводит к активации эндотелия, увеличивая его проницаемость, повышению экспрессии адгезионных молекул и усилению прокоагулянтной активности. Усиливая направленную миграцию лейкоцитов в очаг воспаления, хемокины вместе с другими цитокинами увеличивают их функциональную активность:

фагоцитоз и продукцию кислородных радикалов, направленную на элиминацию патогенна. Одновременно провоспалительные цитокины способны активировать пролиферацию клеток эпителия, что чрезвычайно важно для заживления и восстановления целостности поврежденной ткани.

Цитокины в развитии заболеваний пищеварительной системы Этиопатогенез воспалительных заболеваний желудочно-кишечного тракта имеет многофакторную природу, однако последние исследования указывают на ключевую роль именно цитокинов. При этом принято выделять группу цитокинов с провоспалительными (IL-1, IL-1, IL-2, -6, -8, -12, -17, TNF-, IFN-) и противовоспалительными свойствами (IL-4, -10, -13). У пациентов с воспалительными заболеваниями пищеварительного тракта активированные макрофаги и моноциты являются основным источником цитокинов в слизистой оболочке. Анализ биоптатов кишечника, взятых от пациентов с неспецифическим язвенным колитом и болезнью Крона выявил повышенную экспрессию провоспалительных цитокинов таких, как IL-1, ILIL-8 и TNF-, а также высокую концентрацию медиаторов воспаления липидной природы и других хемокинов [Poliska B. et al., 2009]. Миграция иммунокомпетентных клеток-эффекторов из крови в очаг воспаления эпителиального слоя опосредуется через молекулы адгезии эндотелия и хемоаттрактанты, секреция которых стимулируется IL -1, TNF-, IFN-. В результате запускается каскад воспалительных реакций, возрастает секреция медиаторов воспаления, гидролитических ферментов, усиливается образование свободных радикалов, что приводит к деструкции тканей, диарее, повышенной проницаемости слизистой оболочки и фиброзу [Poliska B. et al., 2009].

Выраженный положительный эффект от применения моноклональных антител к TNF подтверждает гипотезу о том, что TNF- является одним из основных медиаторов воспаления в тканях желудочно-кишечного тракта.

Производится TNF- в основном макрофагами и Th1 лимфоцитами. Действие этого цитокина опосредуется либо через рецепторы 1 типа, экспрессирумые всеми типами клеток организма, либо 2 типа, которые присутствуют лишь на клетках крови и иммунной системы. Биологические эффекты TNFвключают активацию лейкоцитов, повышение проницаемости сосудов, повышение проницаемости барьера слизистой оболочки желудка и кишечника и активацию иммунных клеток [Bradley J.R. et al., 2008].

Сывороточные уровни TNF- нарастают в активную фазу болезни, и отмечается наличие положительной корреляционной связи повышенных уровней TNF- с активностью заболевания у детей. [Ian C Roberts-Thomson, 2011].

IFN- (интерферон-) производится NK-клетками, в ходе реакций врожденного иммунитета, и Th1-клетками как часть адаптивного иммунного ответа. Провоспалительные эффекты IFN- включают в себя стимуляцию миграции лейкоцитов, усиление активности дендритных антигенпрезентирующих клеток и макрофагов, а также натуральных киллеров.

Однако, IFN- проявляет также и противовоспалительные эффекты, которые сводятся к защите от внутриклеточных (вирусных) инфекций. С другой стороны, иммуномодулирующий эффект IFN- может предрасполагать к развитию аутоиммунных заболеваний [Ghosh S. et al., 2006].

IL-1 является цитокином семейства IL-1 и в значительной степени продуцируется активированными макрофагами. Несмотря на то, что этот цитокин, по общепризнанному мнению является важным медиатором воспалительных реакций, его роль в патогенезе воспалительных заболеваний желудочно-кишечного тракта остается неясной. В мононуклеарных клетках, выделенных из периферической крови пациентов с активной фазой энтероколита, экспрессия IL-1 не отличалась от показателей контрольной группы [Raddatz D. et al., 2005]. Однако, в энтероцитах при воспалительных заболеваниях отмечается повышенная экспрессии IL-1, в особенности при неспецифическом язвенном колите.

Рецепторный антагонист к IL-1 (IL-1RA) относится к цитокинам и представляет собой олигопептид. IL-1RA продуцируется нейтрофилами, моноцитами, макрофагами, фибробластами и эпителиальными клетками. ILRA подавляет биологическую активность интерлейкинов IL-1 и IL-1, конкурируя с ними за связывание с рецептором [Wang Y.W. et al., 2012].

IL-4 способствует дифференциации «наивных» T-хелперов (Th клеток) в Th-2. Th-2 клетки, в свою очередь, производят IL-4 с аутокринным воздействием на дифференциацию лимфоцитов. Помимо влияния на дифференциацию лимфоцитов, IL-4 активирует экспрессию молекул МНС II класса и стимулирует развитие аллергических реакций за счет повышения продукции IgE В-клетками [Sanchez-Munoz F. et al., 2008].

провоспалительным цитокином с молекулярной массой 26 кДа, способным синтезироваться различными типами клеток, включая жировую ткань, Т- и Влимфоциты, макрофаги/моноциты, эндотелиальные клетки, фибробласты, мезангиальные и глиальные клетки и др. IL-6 имеет как про-, так и противовоспалительные эффекты. Этот цитокин играет важную роль в развитии лихорадки и повышении сывороточного уровня С-реактивного белка. Помимо того, что IL-6 и его растворимый рецептор (sIL-6R) способствуют развитию воспалительных реакций при системной красной волчанке и ревматоидном артрите, они выступают как основные цитокиныпосредники воспалительных заболеваний кишечника [Mudter J. et al., 2007].

значительной степени эпителиальными клетками. Его основной функцией является участие в хемотаксисе с привлечением нейтрофилов к месту воспаления, а также индукция окислительного стресса.

Результаты недавних исследований, указывающие на наличие связи между ранним началом воспалительных заболеваний кишечника и мутациями гена рецептора IL-10, пробудили интерес к оценке взамосвязи между IL-10 и воспалительными реакциями в тканях кишечника [Glocker E.O. et al., 2009]. В слизистой оболочке пищеварительного тракта, IL- продуцируется различными клетками – макрофагами, цитотоксическими Тклетками, Treg, и, возможно, тучными клетками. Противовоспалительные свойства IL-10 включают в себя подавление продукции провоспалительных цитокинов, снижение экспрессии антигенов МНС II класса и костимулирующих молекул макрофагов [Sabat R. et al., 2010].

1.3. Роль трефоиловых пептидов в развитии хронических воспалительных заболеваний верхних отделов желудочно-кишечного Поверхность слизистой оболочки желудка составляет 526-825 см2, толщина – 0,25-1,0 мм, объем 16-45 см3, она содержит 4-25 млн. желез [Tetsuya T. et al., 2012]. Слизистая оболочка кишечника, выстилающая желудочно-кишечный тракт, представляет собой одну из крупнейших площадей, которые подвергаются постоянному воздействию со стороны факторов внешней среды. Микроскопически, в слизистой оболочке желудка различают следующие зоны: кардиальную, фундальную и пилорическую (антральную) [Worthley D. L. et al., 2012]. Каждая зона занята характерными для нее железами. [Robert E. et al., 2012]. Вся слизистая оболочка желудка выстлана высоким столбчатым эпителием, имеющим сходный вид во всех отделах [Katherine S. et al., 2012 ]. Похожий эпителий выстилает желудочные ямки, в которых открываются устья ветвящихся трубчатых желез. В желудке около 3,5 млн. ямок и около 15 млн. желез. Высота поверхностного эпителия составляет около 30 мкм. Эта большая по своим размерам поверхность, выполняет двойную функциональность, с одной стороны она участвует в переваривании и всасывании питательных веществ поступающих с пищей, и адаптивного иммунитета [Salim S.Y. et al., 2011]. Следует отметить, что поверхностному эпителию принадлежит ведущая роль в системе защитного слизистого барьера желудка [Paul M. et al., 2012]. Cлизь, секретируемая поверхностным эпителием образует слой толщиной около 0,5 мм, обладающий свойствами геля. Способность поддерживать тонкий баланс между поглощением необходимых питательных веществ, при этом предотвращая попадание вредных, и формирует основу мукозального барьера. Ряд компонентов, составляющих мукозальный барьер слизистой оболочки кишечника, включает в себя толстый слой слизи, наружная поверхность которого представлена комменсальными бактериями, образующими защитную зону [William H. A. et al., 2011]. Среди эпителиальных клеток располагаются бокаловидные клетки, клетки Панета, М-клетки и др. Клеточные элементы, расположенные в собственной пластинке представлены клетками врожденного и адаптивного иммунитета, такими как Т и В-лимфоциты, эозинофилы, тучные клетки, дендритные клетки, макрофаги. В состав гелеобразного вещества (или слизи), покрывающего поверхность эпителиальных тканей у млекопитающих, входят муцины (MUC) и трефоиловые пептиды [Julia M. еt al., 2009]. Мукоциты, являясь мультифункциональными клетками, наряду с муцинами синтезируют миграцию клеток и реэпителизацию. Семейство трефоиловых факторов представляет собой группу пептидов, синтезирующихся и выделяющихся эпителием слизистых оболочек [Lin Xue et al., 2011]. Трефоиловые факторы имеют небольшую молекулярную массу [Katoh M. 2003]. Все три группы связываясь с муцинами, обеспечивают основу для образования защитного геля на поверхности мукозального эпителия [Clyne M., et al., 2004]. У человека определены три разновидности трефоиловых факторов: TFF-1 (или PS2), TFF-2 (или спазмолитический полипептид SP) и TFF-3 (или кишечный полипептид ITF) [Dolores Ortiz-Masi et al., 2010]. Локализация TFF- главным образом определяется в поверхностных клетках слизистого слоя местонахождение TFF-2 определяется в основном в слизи, содержащейся в шейке желез, которая вырабатывается как клетками слизистой желудка, так и Преимущественная локализация TFF-3 в тонком и толстом кишечнике, где он вырабатывается бокаловидными клетками [Lin Xue et al., 2010]. Установлено, простогландинов в желудке, поскольку в них была обнаружена самая высокая концентрация циклооксигеназы-1 среди всех клеток слизистой оболочки желудка. Функция шеечных мукоцитов очень важна, т.к. они обеспечивают клеточное обновление. Их высокий пролиферативный потенциал подтверждается экспрессией Ki-67, а их высокая способность к миграции – экспрессией на базальной мембране -2 и -3 цепей ламинина [Giuseppe G. et al., 2012]. Кроме того, интересен тот факт, что наряду с муцинами (MUC 5 AC) слизеобразующие клетки поверхностного эпителия экспрессируют TFF-1, тогда как шеечные мукоциты, локализация которых определяется в более глубоких слоях мукозального эпителия, наряду с муцинами (MUC 6) экспрессируют TFF-2 [Ota H. et al., 2011].

Мукозальный эпителий пищеварительного тракта является ключевым элементом в барьерной функции слизистой оболочки к широкому спектру повреждающих факторов, включая патогенные микроорганизмы, продукты секреции желудочно-кишечного тракта, различные агрессивные компоненты пищи и лекарства. Кроме того, барьерная функция слизистой оболочки может быть нарушена в результате различных заболеваний органов пищеварительного тракта, прежде всего, воспалительного генеза. Однако, целостность поверхностного эпителия способна быстро восстанавливаться даже после массивного повреждения, благодаря эпителиальной реституции, включающей индукцию клеточной пролиферации, дифференцировки и миграции. Процесс реституции эпителия модулируется различными факторами, среди которых обнаруживается широкий спектр регуляторных пептидов, определяемых как факторы роста или цитокины. Часть из них поверхность эпителиального слоя. В отличие от этого, трефоиловые факторы (TFF-пептиды) стимулируют эпителиальную реституцию в комбинации с гликопротеинами – муцинами через TGF-1-независимый механизм, действуя на апикальную поверхность эпителиального слоя. Наряду с этим, ряд других пептидных молекул межклеточного матрикса и факторы свертывания крови, короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), адениловые нуклеотиды, микроэлементы и фармакопрепараты могут модулировать репаративные процессы эпителия. Многократно повторяющееся повреждение слизистой оболочки является ключевым механизмом патогенеза большинства воспалительных, что требует постоянного восстановления функциональной и анатомической целостности эпителия. Изучение особенностей протекания репаративных механизмов, стимулируемых регуляторными пептидами, могут обеспечить в будущем разработку принципиально новых подходов в диагностике и лечении большинства заболеваний пищеварительного тракта.

эпителиальных клеток Миграция эпителиальных клеток со здоровых тканей на раневую поверхность – процесс, необходимый для эпителиальной реституции.

Реституция имеет решающее значение для восстановления целостности тканей и поддержания, таким образом нормального функционирования желудочно-кишечного тракта, так как постоянно происходит травмирование слизистой оболочки. В целях предотвращения развития воспаления по месту повреждения эпителия (в результате воздействия микроорганизмов и иммуннокомпетентных клеток собственной пластинки слизистой оболочки (lamina propria) кишечника) такие травмы требуют включения оперативных репарационных процессов [Podolsky D.K. et al., 1999]. Все три типа трефоиловых факторов усиливают миграцию эпителиальных клеток, тем самым активно участвуя в механизме реституции [Dignass A. et al., 1994;

Playford R. J. et al., 1995; McKenzie C. et al., 1997; FitzGerald A. J. et al., 2004] Данный эффект TFF-пептидов основан на стимуляции образования комплексов E-кадгерин/-катенин в межклеточном веществе [Efstathiou J.A.

et al., 1999]. Формирование межклеточных контактов в эпителиальном слое опосредуется E-кадгерином, взаимодействие которого с -катенином приводит к дестабилизации межклеточных связей и возможности миграции клеток [Liu D. et al., 1997]. Однако индукция миграции клеток под влиянием TFF3 опосредуется также через MAP-киназу (MAPK) независимо от активности эпителиального ростового фактора (EGF-R), тогда как антиапоптотические свойства TFF3 зависят именно от активации EGF-R [Kinoshita K. et al., 2000]. Следует заметить и тот факт, что стимулируемая TFF3-пептидом ассоциация Е-кадгерина с -катенином (который связывает Е-кадгерин с актином цитоскелета) приводит к инвазии рака толстого кишечника в через серозную оболочку в брюшную полость [Emami S. et al., 2001]. Кроме того, TFF3 усиливает экспрессию матрикс-металлопротеиназыповышая инвазивность неопухолевых фибробластов [Chan V.Y. et al., 2005]. Таким образом, конститутивная активность гена TFF1 придает клеткам инвазивный фенотип, и гиперэкспрессия TFF1, например, в язваассоциированных клеточных линиях (UACL) или в ситуации опухолевой прогрессии может иметь патофизиологическое значение, способствуя аутокринной миграции и стимуляции инвазивных свойств эпителиальных клеток [Emami S. et al., 2001; Rodrigues S. et al., 2001].

Влияние трефоиловых пептидов на пролиферацию и апоптоз В первоначальных исследованиях указывалось, что TFF2 напрямую усиливает пролиферацию клеток толстого кишечника [Hoosein N. M. et al., 1989], что, однако, не подтвердилось в последующих экспериментальных работах [Dignass A. et al., 1994; Chinery R. et al., 1995; Otto W.R. et al., 1996;

Marchbank T. et al., 2001; Goke M.N. et al., 2001]. Напротив, отмечено даже снижение пролиферации клеток желудочно-кишечного тракта под влиянием hTFF3 или TFF1 [Uchino H. et al., 2000, Bossenmeyer-Pourie C. et al., 2002].

Антиапоптотический эффект трефоиловых пептидов подтвержден некоторыми авторами [Kinoshita K., 2000; Bossenmeyer-Pourie C. et al., 2002;

Lalani E.N. et al., 1999; Taupin D.R. et al., 2000], и у мышей с дефицитом TFF отмечено увеличение числа апоптотических клеток в криптах кишечника [Taupin D.R. et al., 2000]. Следует отметить, что антиапоптотическая эпителиальной реституции – восстановления деятельности обратимо поврежденных структур, когда субстрат-зависимые клетки эпителия (anchorage-dependent epithelial cells) мигрируют в поврежденные области слизистой оболочки. В этих условиях, когда клетка не прикреплена к матриксу, она уязвима для апоптоза (аноикис) [Frisch S.M. et al., 2001]. Было установлено, что TFF3 оказывает выраженный антиапоптотический (аноикис-резистентный) эффект на энтероциты через активацию NFk [ChenY.H. et al., 2000] и эпидермальный фактор роста (EGF) [Dornonville De La Cour C., 2004].

Влияние трефоиловых пептидов на ангиогенез Все три типа TFF-пептида обладают выраженными проангиогенными свойствами, сопоставимыми по выраженности с эффектом сосудистоэндотелиального ростового фактора (VEGF), и опосредуемыми COX2 и EGFR сигнальными путями [Rodrigues S. et al., 2003]. Экспрессия TFF3 в клетках карциномы желудка человека положительно коррелирует с усилением ангиогенеза в опухоли [Dhar D.K. et al., 2005]. TFF3 также могут быть вовлечены в ангиогенез через гипоксия-индуцибельный транскрипционный фактор (HIF-1) [Furuta G.T., 2001]. Таким образом, трефоиловые пептиды проявляют свойства необходимые для протекания репаративных процессов в проапоптотическим стимулам, индукция ангиогенеза и миграции эпителиальных клеток. К сожалению, TFF-экспрессирующие опухоли могут обладать этими же потенциями. Вероятно, имеется определенный баланс между свойством трефоиловых пептидов стимулировать заживление ран и риском злокачественной трансформации хронически протекающих непосредственная роль трефоиловых факторов в канцерогенезе не была доказана, вполне вероятно, что TFF-пептиды могут быть использованы для получения прогностической информации при онкозаболеваниях [May F.E.

1995; Regalo G., 2005; Perry J.K., 2008].

Иммуномодулирующие свойства трефоиловых пептидов Результаты многих in vivo исследований показали, что терапевтические провоспалительных молекул и таких медиаторов, как COX2 и iNOS. В большинстве из этих работ не уточняется, был ли этот эффект первичным или развивался вторично на фоне заживления повреждений слизистой оболочки [Soriano-Izquierdo A. et al., 2004; Vandenbroucke K. et al., 2004;

Giraud A.S. et al., 2004; Zhang B.H. et al., 2003]. Тем не менее, hTFF2 снижает липополисахарид-индуцированную экспрессию iNOS и продукцию NO– в моноцитах [Giraud A. S. et al., 2009]. Кроме того, TFF3 усиливает экспрессию фактора, ускоряющего деградацию комплемента (decay-accelerating factor, DAF), который защищает клетки против комплемент-опосредованного повреждения [Andoh A. et al., 2001]. Кроме того, противовоспалительные транскрипционного фактора TWIST, который подавляет NFk [Zhu Y.Q. et al., 2005].

Взаимодействие трефоиловых пептидов с муцином муцином, повышая тем самым барьерные свойства слизистой оболочки, базируется на результатах нескольких исследований. Помимо колокализации клеток, продуцирующих TFF-пептиды и муцин, установлено также, что одни и те же факторы способны стимулировать секрецию и муцина, и TFF-пептидов [Ogata H. et al., 1997; Gouyer V. et al., 2001]. Таким образом, комбинация эффектов трефоиловых факторов и муцина усиливает защиту слизистой оболочки против ульцерогенных агентов, препятствует проникновению протонов через слизь и повышает ее вязкость [Kindon H. et al., 1995; Tanaka S. et al., 1997; Thim, L. et al., 2002].

В связи с вариациями структуры TFF-пептидов, в том числе – формы и количества предполагаемых «муцин-связывающих карманов» [Muskett F.W.

et al., 2003] и числа цистеиновых остатков, вполне вероятно, что каждый Действительно, Thim с соавт. установили, что hTFF2 наиболее мощно увеличивает вязкость слизи в комбинации с препаратами муцина, в то время как эффект hTFF3 был заметно меньше. Кроме того, при инъекции грызунам TFF2, но не TFF3, увеличивалась вязкость желудочной слизи, и при экспериментальной модели астмы вдыхание TFF2, но не TFF3, ухудшало функциональные дыхательные пробы, вероятно, через повышение вязкости слизи респираторного тракта [Kjellev S. et al., 2006, Viby N.E. et al., 2007].

Наиболее вязкая слизь (комбинация эффектов TFF2 и муцина) секретируется в желудке и верхнем отделе тонкого кишечника для защиты от соляной кислоты и пищеварительных ферментов, в то время как удаление бактерий из этих отделов ЖКТ менее важно.

Эффекты TFF-пептидов, определяемые на моделях заболеваний желудочно-кишечного тракта у животных Трансгенные мыши с гиперэкспрессией TFF1 гена в кишечнике являются более устойчивыми к энтеритам, индуцированным нестероидными противовоспалительными препаратами (НПВП) [Playford R.J. et al., 1996].

При этом, сниженная экспрессия гена TFF1 в 50% случаев рака желудка у людей может свидетельствовать в пользу противоопухолевого эффекта гена TFF-1 [ParkW. S. et al., 2000]. Действительно, у мышей, нокаутных по гену TFF-1, определялось интенсивное развитие гиперплазии и дисплазии слизистой оболочки желудка, в результате развивалась аденокарцинома [Lefebvre O. et al., 1996]. Возможно предположить, что TFF1 действует, не противовоспалительный и регенераторный, и эффекты, оказываемые TFF1 на ткани желудочно-кишечного тракта препятствуют хронизации злокачественной трансформации. Интересно заметить также, что у двух третей TFF1–нокаутных мышей в желудке отсутствовала экспрессия и TFF (эффект генетической ко-регуляции). В свою очередь, у TFF2–нокаутных мышей определялось уменьшение толщины слизистой оболочки желудка на фоне усиленной секреции соляной кислоты париетальными клетками. При этом воздействие индометацина приводило к более глубоким язвенным дефектам слизистой оболочки желудка, чем у мышей дикого типа [Farrell J. J.

et al., 2002].

Интересен тот факт, что у крыс все типы TFF петидов функционально связаны с клетками Панета (клетки с нейтрофило-подобным действием), значение чего до конца не известно [Poulsen S.S. et al., 2003]. Эти результаты доказывают, что TFF2 оказывает прямое протекторное воздействие на слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта, взаимодействуя с иммунной системой.

Аналогичным образом, у TFF3 нокаутных мышей заметно снижался защитный потенциал слизистой оболочки ЖКТ к действию повреждающих агентов [Mashimo H. et al., 1996]. Так, экспозиция DSS (декстран сульфат натрия) вызывала значительное обострение колита у мышей с дефицитом TFF3 по сравнению с диким типом мышей. При этом муцин продуцировался бокаловидными клетками в физиологически нормальных количествах, чего, однако, оказалось не достаточно для защиты слизистой оболочки в отсутствии синтеза TFF3 [Mashimo H. et al., 1996].

Установлено, что подкожное введение рекомбинантного человеческого TFF2 (hTFF2) снижало на 50% степень активности острой язвы желудка у крыс [Playford R.J. et al., 1995; McKenzie C. et al., 1997]. Наряду с тем, алиментарный путь введения и инъекция в системный кровоток TFF2 в тех же дозах не приводили к заметным эффектам. В этом же эксперименте подкожное введение TFF1 и TFF3 также оказалось эффективным в плане протекции и регенерации слизистой оболочки желудка. Был выявлен также синергетический эффект комбинации TFF3 и EGF (эпидермальный ростовый фактор) [Chinery R. et al., 1995].

Протективный эффект трефоиловых пептидов на ткани кишечника, в том числе, опосредуется через ТFF-индуцированную экспрессию простагландин-эндопероксид-синтазы-2. Кроме того, введение hTFF2 в просвет толстого кишка приводило к супрессии гена, кодирующего синтез молекул адгезии сосудистых клеток (VCAM-1) в эндотелиальных клетках и адгезии лейкоцитов к стенке кишечной венулы (Soriano-Izquierdo et al., 2004).

Эти данные также подтверждают противовоспалительный эффект трефоиловых пептидов.

ТFF-пептиды также показали хорошие терапевтические эффекты в экспериментальных моделях колита, сходных с воспалительными динитробензолсульфоната (DNBS) hTFF2, введенный в просвет толстого кишечника, значительно снижал степень активности колита, и подавлял синтез активных форм кислорода путем ингибирования индуцируемой синтазы оксида азота (iNOS) [Tran C.P. et al., 1999, Giraud A.S. et al., 2004].

посвященных многочисленным функциональным возможностям TFFпептидов, и, вероятно, трефоиловые факторы в будущем могут найти применение в диагностике и фармакотерапии отдельных заболеваний ЖКТ.

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Формирование выборки детей для проведения исследования Исследование было проведено на базе педиатрического соматического отделения МБУЗ «Городская больница №20» г. Ростов-на-Дону и кафедры общей и клинической биохимии с курсом общей и биоорганической химии №2 ГБОУ ВПО «РостГМУ» Минздрава России. Исследования проводилось совместно с аспирантом кафедры педиатрии с курсом неонатологии ФПК и ППС ГБОУ ВПО «РостГМУ» Минздрава России Шестопаловой М.А. Под наблюдением находились 109 детей в возрасте от 8 до 15 лет с различными заболеваниями верхних отделов пищеварительного тракта (ВОПТ).

Хронический гастродуоденит (109 детей) Основная клиническая группа Группа контроля – 27 детей, гастродуоденит (ПГД) – 49 (ЭГД) – 33 ребенка, из них – детей, из них – 22 мальчика и 19 мальчиков и 14 девочек) Рисунок 2.1. Дизайн исследования.

Частота встречаемости клинических синдромов при поверхностных и эрозивных приемом пищи:

- утром до еды или через 30 мин. после еды пищи - острые, приступообразные приступообразных - эпигастральная область область синдром:

- снижение аппетита Наблюдаемые дети были разделены на четыре группы (1 группа – общая клиническая группа детей с хроническими гастродуоденитами; группа – дети с поверхностными гастродуоденитами; 3 группа – дети с эрозивными гастродуоденитами и 4 группа – контрольная).

Диагноз был поставлен на основании анализа жалоб, данных анамнеза, клинико-лабораторного, эндоскопического обследований с применением видеосистемы EXERA II – NBI-технологии и использованием эндоскопов серии 180, а также морфологических исследований. На основании полученных данных заполнялись специально разработанные «Индивидуальные карты клинического обследования пациентов». Все пациенты были включены в исследование на основании информированного согласия родителей, дети которых являлись объектами исследования. Забор крови и слюны для исследования осуществлялся в стационаре.

Все пациенты на момент обследования находились в стадии клиникоэндоскопического обострения. Критериями исключения из исследования являлись сопутствующая хроническая патология, острые воспалительные заболевания, а также отказ родителей от участия в исследовании.

Клиническое и лабораторно-инструментальное обследование пациентов включало:

– информированное согласие родителей;

– анкетирование;

– сбор анамнеза, анализ жалоб;

– определение типа пищевого поведения – антропометрия;

– объективное обследование пациентов;

– эзофагогастродуоденоскопия;

– определение кислотной функции желудка;

– общий анализ крови;

– общий анализ мочи;

– кал на яйца гельминтов;

– биохимические показатели крови (глюкоза, мочевина, креатинин, общий билирубин);

– консультация ЛОР-врача;

– консультация стоматолога.

Рост – измерение проводили в положении стоя, в соответствии с общепринятыми правилами: выпрямившись, расправив плечи, опустив руки вдоль тела, поставив пятки вместе, носки врозь, голова устанавливалась в положении горизонтали [Баранов А.А., Кучма В.Р., 2008].

Вес – измерение проводили в положении стоя, ноги на ширине плеч, опора на обе ноги равномерная, измерение проводилось без одежды или в легкой одежде [Баранов А.А., Кучма В.Р., 2008].

Толщина кожной складки – измерение проводили в положении стоя над гребнем подвздошной кости [Мартиросов Э.Г., Николаев Д.В., 2006;

GarciaA.L., WagnerK., 2005].

Все антропометрические исследования проводились в утренние часы в теплом и светлом помещении.

Индекс массы тела (ИМТ) – рассчитывался по формуле ВОЗ (1997г.) как отношение массы тела (кг) к длине тела (м), возведенной в квадрат.

С целью определения типа пищевого поведения использовали голландский опросник DEBQ (the Dutch Eating Behavior Questionnaire) [T.Van Strein 1986]. В опросник входят 33 вопроса, каждый из которых имеет вариантов ответа, которые в последствии оцениваются от 1 до 5 баллов, за исключением 31 пункта, имеющего обратные значения.

Вопросы с 1 по 10 представляют ограничительный тип пищевого поведения, характеризующийся преднамеренными усилиями, направленными на достижение и/или поддержание желаемого веса посредством самоограничения, чередующегося с приступами переедания.

Вопросы с 11 по 23 представляют эмоциональный тип пищевого поведения, характеризующийся появлением чувства голода в связи с эмоциональной нестабильностью.

Вопросы с 24 по 33 представляют экстернальный тип пищевого поведения, характеризующийся внешним видом пищевых продуктов.

Средние показатели ограничительного, эмоционального и экстернального типов пищевого поведения составляют 2,4, 1,8 и 2,7 баллов соответственно.

Если по какой-либо из выше указанных шкал было набрано баллов выше средних значений, диагностировали нарушение пищевого поведения.

ЭГДС – являясь основным инструментальным методом диагностики патологии пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки, позволяет выявить сопутствующие изменения слизистых оболочек верхних отделов желудочно-кишечного тракта и проведение биопсии с последующим установлением морфологического варианта сопутствующего хронического гастрита и дуоденита. Проведение исследования осуществлялось в МБУЗ «Городская больница №20» г. Ростов-на-Дону фиброгастродуоденоскопом для детского возраста Fujon (Япония) снабженным биопсийными щипцами.