АДИПОКИНЫ КАК МАРКЕРЫ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ ПРИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЕ

Кузьмина Л.П.¹, Хотулева А.Г.²

¹ORCID: 0000-0001-6334-9814, доктор биологических  наук, профессор, ²ORCID: 0000-0003-0359-1785, аспирант, ФГБНУ «Научно-исследовательский институт медицины труда»

АДИПОКИНЫ КАК МАРКЕРЫ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ ПРИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЕ

Аннотация

С целью изучения роли адипокинов в патогенезе метаболических нарушений при профессиональной бронхиальной астме (ПБА) проведено обследование 155 человек с установленным диагнозом ПБА, которые были разделены на группы в зависимости от наличия и формы метаболического синдрома (МС). Были выявлены особенности концентрации адипокинов при ПБА и при сочетании ПБА с МС. Показаны ассоциации уровня лептина с нарушениями углеводного обмена, уровня адипонектина – с нарушениями липидного обмена. Результаты проведенных исследований свидетельствуют, что оценка адипокинового статуса может позволить прогнозировать развитие и тяжесть метаболических нарушений у больных ПБА.

Ключевые слова: профессиональная бронхиальная астма, метаболический синдром, адипокины, лептин, адипонектин, инсулинорезистентность, дислипидемия.

Kuzmina L.P.¹, Khotuleva A.G.²

¹ORCID: PhD in Biology, professor, ²ORCID: 0000-0003-0359-1785, postgraduate student, FSBSI «Research Institute of Occupational Health»

ADIPOKINES AS MARKERS OF METABOLIC DISORDERS IN OCCUPATIONAL ASTHMA

Abstract

In order to study the role of adipokines in the pathogenesis of metabolic disorders in occupational asthma the survey was conducted  included examination of 155 patients with an established diagnosis of occupational asthma. They were divided into groups according to the presence and the form of metabolic syndrome. They were identified especially at a concentration of adipokines PBA and PBA combined with MS. Associations of leptin level with disorders of carbohydrate metabolism and adiponectin level with lipid metabolism disorders were revealed. The results of this study suggest that the assessment of adipokine status may allow to predict the development and severity of metabolic disorders in patients with occupational asthma.

Keywords: occupational asthma, metabolic syndrome, adipokines, leptin, adiponectin, insulin resistance, dyslipidemia

Частое сочетание метаболического синдрома (МС) и профессиональной бронхиальной астмы (ПБА) связано с общностью патогенетических механизмов, одним из которых является развитие системного воспалительного процесса. В жировой ткани вырабатывается большое количество биологически активных веществ (адипокинов), что ведет к развитию системного воспаления и усугублению течения сопутствующей ожирению ПБА, а при прогрессировании ПБА в рамках системного воспаления нарастают проявления МС. Преобладание продукции провоспалительных медиаторов над противовоспалительными является главным механизмом, лежащим в основе неблагоприятных метаболических и сердечно-сосудистых последствий [1, Р. 5]. Наличие метаболических нарушений у больных ПБА может быть связано и с терапией бронхообструктивного синдрома глюкокортикостероидами. Изменение уровня адипокинов при ПБА также важно учитывать в связи с тем, что согласно данным экспериментальных исследований лептин и адипонектин могут влиять на воспаление и гиперреактивность бронхов [2, P. 732].

Цель исследования: изучить роль адипокинов в патогенезе метаболических нарушений и оценить возможность использования лептина и адипонектина в качестве маркеров данных нарушений у больных ПБА.

Для решения поставленных в работе задач обследовано 155 человек (109 женщин и 46 мужчин) в возрасте 57,1±10,6 лет с установленным диагнозом ПБА на базе клиники ФГБНУ «НИИ МТ» и 40 человек контрольной группы, включающей практически здоровых лиц, не имеющих контакта с вредными производственными факторами. Контрольная группа была сопоставима с основной группой по индексу массы тела и половому составу. Все обследуемые в результате своей профессиональной деятельности имели контакт с веществами сенсибилизирующего и раздражающего действия, большинство из них являлись высокостажированными рабочими. Обследование выполнено с информационного согласия пациентов, работа проведена с соблюдением этических стандартов, проведение исследования одобрено заключением локального комитета по этике ФГБНУ «НИИ МТ».

Пациенты с установленным диагнозом ПБА были разделены на 2 группы в зависимости от наличия метаболического синдрома, определяемого по критериям Международной федерации диабета (IDF, 2005). Также группа больных с сочетанием ПБА и МС была разделена на 3 подгруппы в зависимости от формы МС: 1) АО (абдоминальное ожирение) + АГ (артериальная гипертензия) + ДЛП (дислипидемия); 2) АО + АГ + НУО (нарушения углеводного обмена); 3) АО + АГ + ДЛП + НУО.

В обследование больных ПБА дополнительно было включено определение антропометрических показателей (рост, вес, расчет индекса массы тела (ИМТ), исследование показателей углеводного (уровень глюкозы в сыворотке крови натощак, иммунореактивного инсулина, расчет индекса инсулинорезистентности (ИР) HOMA (Homeostatic Model Assessment) и липидного (уровень общего холестерина, триглицеридов, ЛПВП, ЛПНП, расчет индекса атерогенности) обменов, определение концентрации маркера системного воспаления – С-реактивного белка (СРБ) и концентрации адипокинов в сыворотке крови (лептина, адипонектина).

Биохимические показатели состояния липидного и углеводного обменов определяли спектрофотометрическим методом на автоматическом биохимическом анализаторе «Konelab 30i Thermo Fisher Scientific», США с использованием соответствующих тест-систем. Уровни С-реактивного белка (ООО «ХЕМА», Россия), инсулина (Monobind, США), лептина (Diagnostics Biochem, Канада) и адипонектина (ASSAYPRO, США) определяли в сыворотке крови методом твердофазного иммуноферментного анализа на анализаторе Dynex, США.

Статистическая обработка полученных результатов проводилась с использованием электронных программ  Microsoft Office Excel 2010, BIOSTAT. Результаты количественных показателей при нормальном распределении представлены в виде среднего значения плюс-минус стандартное отклонение (M±sd), при распределении, отличном от нормального, – в виде медианы и квартилей. Был применен анализ количественных признаков и корреляционных зависимостей с применением параметрических (дисперсионный анализ, коэффициент корреляции Пирсона) и непараметрических (критерий Манна-Уитни для сравнения двух групп, Крускалла-Уоллиса – для трех групп, коэффициент корреляции Спирмена) критериев статистической обработки.

Лептин коррелирует с общим содержанием жира в организме, у обследованных больных ПБА выявлена корреляция уровня лептина с ИМТ (r=0,6873, p=0,000). Было показано, что уровень лептина в группе больных ПБА достоверно выше, чем в контрольной группе (табл. 1), что может быть связано с применением при ПБА глюкокортикостероидов, которые стимулируют секрецию лептина.

Выявлена положительная корреляционная связь между уровнем лептина и С-реактивного белка (табл. 2), являющегося чувствительным маркером системного воспаления, что подтверждает ассоциацию уровня лептина с активностью воспалительных процессов, лежащих в основе развития метаболических нарушений. Уровень лептина коррелирует с уровнем инсулина  и индексом ИР HOMA (табл. 2), что подтверждает взаимодействие между лептином и инсулином. В ряде исследований показано, что гиперлептинемия может индуцировать ИР, в связи с чем можно заключить, что высокий уровень лептина является фактором риска развития ИР.

При сравнении уровня лептина у больных ПБА с разными формами МС (табл. 1) достоверных различий не получено, однако имеется тенденция к более высокому уровню лептина в группе с наличием нарушений углеводного обмена без дислипидемии, что может свидетельствовать о роли лептина в развитии ИР вне зависимости от наличия липидных нарушений.

 

Таблица 1 - Уровни адипокинов в различных обследованных группах

Показатель	Группа с ПБА (n=155)		Контрольная группа (n=40)		Достоверность различий, р
ИМТ, кг/м2	30,6±6,4		29,3±4,3		0,226
Лептин, нг/мл	32,7 [14,1; 73,8]		23,6 [10,7; 38,8]		0,014
Адипонектин, мкг/мл	13,6±5,3		11,3±4,2		0,02
	ПБА без МС (n=64)		ПБА с МС (n=91)
ИМТ, кг/м2	26,5±5,2		33,4±5,5		0,000
Лептин, нг/мл	16,1 [8,7; 34,7]		53,3 [23,9; 111,2]		0,000
Адипонектин, мкг/мл	15,5±5,9		11,9±4,2		0,004
	ПБА с МС АО+АГ+ ДЛП (n=25)	ПБА с МС АО+АГ+ НУО (n=28)		ПБА с МС АО+АГ+ ДЛП+НУО (n=38)
ИМТ, кг/м2	32,5±6,5	32,5±4,5		34,7±5,4	0,174
Лептин, нг/мл	32,7 [19,0; 62,9]	75,9 [33,8; 115,6]		41,9 [22,4; 117,6]	0,081
Адипонектин, мкг/мл	12,5±4,1	12,7±4,3		9,8±3,6	0,043

 

Адипонектин, в отличие от лептина, обладает противовоспалительным действием и отрицательно коррелирует с индексом массы тела (r=-0,2723, p=0,0226). Было показано, что уровень адипонектина у больных ПБА достоверно выше, чем в контрольной группе (табл. 1), что может свидетельствовать об активизации протективных механизмов при бронхиальной астме в связи с тем, что адипонектин имеет противовоспалительные и антиоксидантные эффекты и ингибирует воспаление дыхательных путей [3, Р. 602]. При этом при сочетании ПБА и МС уровень адипонектина ниже, чем у пациентов с ПБА без МС, т.е. при МС протективное действие этого адипокина снижается. Минимальный уровень адипонектина выявлен в группе больных ПБА в сочетании с МС, включающим все 4 компонента (табл. 1), что свидетельствует об участии адипонектина в развитии метаболических нарушений.

 

Таблица 2 - Корреляционные взаимосвязи адипокинов с показателями метаболических нарушений

Показатель 1	Показатель 2	Коэффициент корреляции	Уровень значимости, р
Лептин	Глюкоза	0,333	0,0005
Лептин	Инсулин	0,6043	0,0000
Лептин	Индекс НОМА	0,6243	0,0000
Лептин	СРБ	0,259	0,0079
Адипонектин	Холестерин	-0,2282	0,0139
Адипонектин	Триглицериды	-0,2647	0,0279
Адипонектин	ЛПВП	0,2759	0,0218
Адипонектин	ЛПНП	-0,2474	0,0404
Адипонектин	Индекс атерогенности	-0,3415	0,0041

 

В отличие от лептина корреляционные взаимосвязи уровня адипонектина с нарушениями углеводного обмена не выявлены, однако получены данные о наличии ассоциации более низкого уровня адипонектина с нарушениями липидного обмена (табл. 2), что свидетельствует об антиатерогенном действии адипонектина.

При выявлении корреляционных взаимосвязей индекса адипонектин/лептин, характеризующего соотношение противо- и провоспалительного адипокинов, получены ассоциации данного индекса не только с ожирением, состоянием углеводного и липидного обменов, но и с уровнем артериального давления (АД), также являющегося компонентом МС (коэффициент корреляции индекса адипонектин/лептин с уровнем систолического АД r= -0,289, р=0,014, с уровнем диастолического АД r= -0,362, р=0,005).

Таким образом, лептин и адипонектин являются маркерами активности воспалительного процесса в жировой ткани, участвуют в развитии метаболических нарушений и могут оказывать влияние на течение ПБА. Повышение уровня лептина у больных ПБА может служить фактором риска развития нарушений углеводного обмена, а снижение уровня адипонектина – фактором прогрессирования дислипидемии. В связи с этим оценка адипокинового статуса у больных ПБА может  быть использована при прогнозировании развития и тяжести метаболических нарушений и оптимизации лечебно-профилактических мероприятий с учетом выявленных изменений и возможных методов их коррекции.

Список литературы / References

1. Itoch M. Adipose Tissue Remodeling as Homeostatic Inflammation / M. Itoch, T. Suganami, R. Hachiya et al. // International Journal of Inflammation. - 2011. - V. 2011. - P. 1–8.
2. Lugogo N. L. Does obesity produce a distinct asthma phenotype? / N. L. Lugogo, M. Kraft, A. E. Dixon // Journal of applied physiology. – 2010. – V. 108 (3). - P. 729-734.
3. Sideleva O. Obesity and Asthma / Sideleva, B. T. Suratt, K. E. Black et al. // American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. – 2012. – Vol. 186, Iss. 7. - P. 598–605.