Патогенетически обоснованные подходы к лечению панкреатитов

Н.М. Хомерики, С. Г. Хомерики.
Больница Пущинского научного центра РАН, Пущино, Московская область ЦНИИ гастроэнтерологии, Москва.

В последние годы отмечается неуклонный рост заболеваемости панкреатитом. Рассматриваются патогенетические аспекты острого и хронического панкреатита, в частности роль окислительного стресса в прогрессировании заболевания и развитии его осложнений. Активированные в процессе липолиза лейкоциты продуцируют активные формы кислорода (АФК), что ведет к постепенному истощению механизмов антиоксидантной защиты и выраженному окислительному повреждению тканей поджелудочной железы. Представлены результаты исследования, посвященного изучению влияния инъекционной формы фамотидина (селективного блокатора Н2-рецепторов гистамина третьего поколения) на продукцию АФК лейкоцитами, выделенными из крови больных острым и хроническим панкреатитом. Полученные в исследовании данные подтверждают чрезвычайную важность использования антиоксидантов в комплексном лечении острого и хронического панкреатита.

Последние годы отмечены неуклонным ростом количества заболеваний поджелудочной железы (ПЖ), в частности увеличением заболеваемости карциномой ПЖ на фоне хронического панкреатита. Между тем этиология и патогенез острого и хронического панкреатита во многом остаются неясными. Существуют данные о переходе острого панкреатита в хронический в 10 % случаев, что подтверждается современными методами исследования [1].

У больных, перенесших острый панкреатит, в 86,7 % случаев наблюдаются существенные структурные изменения в ПЖ [1]. К сожалению, отсутствие в научной литературе данных о динамическом наблюдении с одновременным морфологическим контролем воспалительного процесса в ПЖ дает повод некоторым врачам сомневаться в единстве патологических процессов при остром и хроническом панкреатите.  

Независимо от этиологических факторов патогенез острого и хронического панкреатита достаточно однотипен и складывается из нескольких этапов. На этапе интерстициального отека происходит сдавление панкреатических протоков, что создает препятствие для оттока панкреатического сока и нарушает поступление ферментов в просвет 12-перстной кишки. Ферменты при этом проникают в межклеточные пространства и кровь. Отек вызывает сдавление капилляров; нарушается питание ацинарной ткани, что усугубляет тяжесть процесса. В результате периневрального отека сдавливаются нервные стволы и возникает болевой синдром. Именно на этапе интерстициального отека, несмотря на его кратковременность, формируются предпосылки для дальнейшего развития патологического процесса. Активация протеолитических ферментов ведет к развитию геморрагического панкреонекроза, что при быстром вовлечении в патологический процесс большей части ПЖ завершается фатально.

Однако, если процесс развивается по липолитическому пути, формирование некроза железистой ткани растянуто во времени. Продукты липолиза, являющиеся мощными хемоаттрактантами, привлекают в зону поражения большое количество нейтрофилов. Инфильтрирующие ткань ПЖ-активированные лейкоциты продуцируют активные формы кислорода (АФК), что ведет к постепенному истощению механизмов антиоксидантной защиты и развитию окислительного стресса. Дальнейшее прогрессирование панкреатита и развитие его осложнений в этом случае обусловлены выраженным окислительным повреждением тканей. В крови резко повышаются содержание АФК и уровень перекисного окисления липидов, наблюдается истощение запасов аскорбиновой кислоты, обладающей антиоксидантным действием. Эти изменения коррелируют с тяжестью состояния больного [2-4].

Хорошо известно, что основным источником АФК в организме являются нейтрофильные гранулоциты крови. В отсутствие стимулирующих воздействий нейтрофилы находятся в крови в неактивном состоянии. Однако, будучи носителями готового эффекторного потенциала и обладая способностью к быстрой его реализации, эти клетки активно включаются в патологический процесс. При стимуляции нейтрофилов активируются оксидазы плазматической мембраны, которые запускают серию метаболических реакций, характеризуемых как "респираторный взрыв". Этот термин отражает быстрое изменение метаболизма нейтрофилов с активацией внутриклеточной миелопероксидазы, ростом потребления и окислением глюкозы, увеличением поглощения кислорода и генерацией АФК (супероксидного анион-радикала, перекиси водорода, гидроксильного радикала и синглетного кислорода).

В течение секунд после активации нейтрофилов уровень продукции АФК в них увеличивается более чем в 100 раз. Супероксид-анион представляет собой высокоактивный кислородный радикал, который через ряд промежуточных реакций генерирует такие высокотоксичные продукты, как гидроксильный радикал, гипохлорная кислота и хлорамин. Эти вещества могут взаимодействовать практически с любыми органическими веществами, включая ДНК, т.е. являются мутагенами. Высокая токсичность хлорамин на обусловлена его способностью вызывать пероксидацию и растворять мембраны. Обладая выраженным бактерицидным действием, АФК выполняют в организме защитную функцию, но они весьма токсичны для митохондрий эндотелиальных клеток и коллагеновых волокон, способны разрушать свободные аминокислоты (цистеин и лизин). Именно продукцией АФК обусловлена цитотоксическая активность нейтрофилов.

Установлено, что локальная генерация АФК в ПЖ, осуществляемая с помощью ксантиноксидазной реакции, не приводит к развитию панкреатита, но вызывает быструю гибель культуры ацинарных клеток ПЖ in vitro. Следовательно, АФК не играют этиологической роли в развитии панкреатита, скорее всего эта роль патогенетическая и непосредственно связана с активированным статусом нейтрофилов. Причиной активации нейтрофилов при панкреатите являются элементы системы комплемента крови, модифицирующиеся под воздействием ферментемии.

Генерируемые нейтрофилами АФК утяжеляют течение панкреатита и являются медиаторами деструкции ацинарных структур. Системная активация нейтрофилов способствует прогрессированию панкреатита и развитию осложнений, в частности поражению легких [5]. Активированные нейтрофилы вырабатывают большое количество различных биологически активных веществ, взаимодействующих с тромбоцитами, эндотелиальными клетками.

Это приводит к соответствующим нарушениям гомеостаза в системе тромбообразования, а также изменению сосудистой проницаемости и кровоснабжения органов и тканей. С одной стороны, продуцируемые нейтрофилами, АФК и лейкотриены вызывают агрегацию тромбоцитов, с другой - продукты активации тромбоцитов, такие как серотонин, эпинефрин, АДФ (аденозиндифосфорная кислота), АТФ (аденозинтрифосфорная кислота), усиливают адгезивные свойства нейтрофилов. Присутствие тромбоцитов индуцирует хемотаксис нейтрофилов, а также генерацию ими АФК. Введение антилейкоцитарной сыворотки в экспериментальной модели острого панкреатита полностью предотвращает эти осложнения [6].

Помимо усиления продукции АФК при панкреатитах наблюдаются и другие проявления окислительного стресса, а именно: повышение в крови уровня малонового диальдегида (как проявление увеличения активности перекисного окисления липидов), снижение содержания аскорбиновой кислоты, повышение уровня фосфолипазы А2 и эластазы сегментоядерных лейкоцитов. Активация ферментов антиоксидантной защиты (супероксиддисмутазы, каталазы, глютатионпероксидазы) наблюдается на начальных стадиях заболевания, затем активность их быстро падает [4].  

Основными задачами консервативной терапии хронического панкреатита являются:

• купирование болевого синдрома;

• коррекция внешнесекреторной и эндокринной недостаточности;

• коррекция метаболических расстройств.

Для решения этих задач традиционно вводят диетические ограничения с обязательным запретом алкоголя, назначают анальгетики, нейролептики и спазмолитические средства, блокаторы желудочной секреции, а с заместительной целью и для купирования боли применяют ферментную терапию.

Обезболивающее действие ферментов реализуется посредством механизма обратной связи. При поступлении в 12-перстную кишку ферментов с высокой протеолитической активностью, прежде всего трипсина, разрушаются рилизингпептиды секретина и холецистокинина, что в свою очередь блокирует высвобождение этих гормонов - стимуляторов панкреатической секреции. Болевой синдром эффективно купируется при применении ферментов в таблетированной форме. Это обусловлено тем, что ферменты активируются уже в проксимальных отделах 12-перстной кишки и за счет высокой концентрации протеаз в ее просвете происходит ингибирование обратной связи. Микротаблетированные и микрокапсулированные препараты панкреатина достигают максимальной активности в дистальных отделах 12-перстной кишки; их применение менее эффективно для разрушения холецистокининрилизинг-пептидов, следовательно, не влияет на уровень холецистокинина и, соответственно, купирование боли. Однако при внешнесекреторной недостаточности ПЖ применение данного типа ферментов высокоэффективно.

В настоящее время при лечении болевой формы панкреатитов с нарушениями внешнесекреторной функции комбинируют оба типа препаратов панкреатина. Одним из полиферментных препаратов является Панзинорм форте-Н, выпускаемый в виде таблеток панкреатина, покрытых кислотоустойчивой оболочкой, с активностью липазы 20 тыс., амилазы - 12 тыс., протеаз - 900 Ед. Панзинорм соответствует современным требованиям к ферментным препаратам. Он удобен для применения и высокоэффективен.

Новые данные о роли нарушений окислительного метаболизма в патогенезе панкреатитов требуют обязательного включения в схему лечения средств коррекции окислительного метаболизма - природных и лекарственных антиоксидантов. Использование антиоксидантов существенно снижает тяжесть морфологических проявлений панкреатита, а следовательно, и выраженность клинических симптомов заболевания, основным из которых является болевой синдром. Рекомендуется назначение аскорбиновой кислоты (3 мг/кг массы тела в сутки), витамина Е (400-600 мг/сут). Имеются данные об эффективном применении в комплексном лечении острого панкреатита отечественного препарата оксиметилэтилпиридина сукцината.

Лечебное действие блокаторов кислой желудочной секреции при панкреатите обусловлено снижением ацидификации 12-перстной кишки с соответствующим уменьшением секреторной нагрузки на ПЖ. Кроме того, оказалось, что одним из важнейших свойств селективных блокаторов Н2-рецепторов гистамина является подавление генерации АФК в биологических системах. Н2-блокаторы подавляют генерацию супероксиданиона в нейтрофилах [7], блокируют реакции, катализируемые миелопероксидазой. По своей способности блокировать активность гидроксильного радикала Н2-блокаторы в несколько раз превосходят известный скавенджер АФК (вещество, инактивирующее их путем прямого связывания) маннит. При этом они не являются истинными скавенджерами АФК, а действуют лишь в биологических системах с мембраноассоциированной ферментативной активностью, и действие это является кальцийзависимым. Кроме того, блокаторы Н2-рецепторов гистамина усиливают активность важнейшего антиоксидазного фермента - супероксиддисмутазы [7,8].

Наиболее вероятно, что этими уникальными свойствами Н2-блокаторов объясняется быстрый положительный системный эффект при лечении заболеваний пищеварительной системы. Одним из наиболее эффективных представителей семейства селективных блокаторов Н2-рецепторов гистамина третьего поколения является фамотидин. Имеются одиночные сообщения об использовании препарата при лечении острого и хронического панкреатита [9]. Фамотидин при этом одновременно действует по двум направлениям - подавляет желудочную секрецию и снижает уровень продукции АФК.

Антисекреторные средства необходимо включать в лечебные мероприятия с целью создания функционального покоя ПЖ, что достигается при снижении кислой желудочной секреции и уменьшении образования секретина и холецистокинина. Повышение рН желудочного содержимого до 5,0 способствует активации ферментов уже в желудке и защищает их от губительного действия соляной кислоты. Поэтому ферментные препараты необходимо принимать вместе с блокаторами желудочной секреции.  

Авторами было изучено влияние инъекционной формы фамотидина на продукцию АФК лейкоцитами, выдленными из крови больных острым и хроническим панкреатитом. Под наблюдением находились 35 больны хроническим и 3 - острым панкреатитом в возрасте от 18 до 69 лет. Длительность анамнеза заболевания составляла от 2 дней до 18 лет. Больным вводили по 20 мг фамотидина внутривеннм каждые 8 часов в течение 3-5 дней зависимости от выраженности болевого синдрома.

Кровь для исследования в количестве 10 мл получали из локтевой вены до начала лечебных мероприятий, через час после внутривенного введениям фамотидина и повторно - в середине курса лечения. Выделение нейтрофилов проводили одномоментным центрифугированием в градиенте плотности фиколл-верографин. Остаточные эритроциты удаляли с помощью осмотического шока. Жизнеспособности суспензии нейтрофилов в тесте с трепановым синим была не менее 97 %. Для инициации "респираторного взрыва" в нейтрофилах использовали индукторы с различным механизмов действия: маннозоспецифический лектин - конканавалин A (Con А), хемотаксический полипептид (fmlp) и форболовый эфир (РМА).
 

Таблица 1. Снижение уровня генерации АФК в нейтрофилах при использовании различных индукторов в зависимости от концентрации фамотидина

Генерация АФК активированными нейтрофилами сопровождается длительной (в течение нескольких минут) световой эмиссией - хемилюминесценцией, которая усиливается в присутствии люминола. Количественный учет световой эмиссии проводили с помощью хемилюминометра, сконструированного в Институте биофизики клетки РАН (Пущино).

В пластиковую ячейку вносили 80 мкл суспензии нейтрофилов (106 клеток в 1 мл), добавляли 100 мкл буфера Хенкса рН 7,4 и 7 мкл люминола (10-2 М). После записи фонового уровня фотоэмиссии добавляли 10 мкл индуктора и продолжали запись показателей, которые затем подвергались компьютерному анализу.
На буфере Хенкса готовили различные разведения фамотидина, начиная с концентрации 2 мг/мл (концентрация раствора, который используется для внутривенной инфузии) до 0,002 мг/мл (конечная действующая концентрация в крови). Реакцию клеток на индукторы определяли отдельно с каждым из разведений фамотидина. Уровень генерации АФК нейтрофилами оценивали по интегративному показателю фотоэмиссии за определенный период времени (от 2 до 15 минут) в зависимости от вида индуктора и формы ответной реакции клеток. Процент снижения уровня генерации АФК высчитывали, сравнивая интегративный показатель хемилюминесценции клеток в среде без фамотидина с аналогичным показателем в среде с различными концентрациями фамотидина.  

У больных острым и хроническим панкреатитом (за исключением двух случаев, осложненных геморрагическим панкреонекрозом) наблюдалась положительная динамика в купировании болевого синдрома после первых же инъекций фамотидина. Отмечено улучшение общего состояния, уменьшались головные боли, раздражительность и другие проявления астенического синдрома.

Фамотидин в концентрации 2 мг/мл почти полностью подавлял генерацию АФК в ответ на все индукторы (см. таблицу). С уменьшением концентрации фамотидина ответ на активацию различными индукторами носил четко выраженный дозозависимый характер.

Во время использования в качестве индуктора Con А в отсутствие в среде фамотидина при "респираторном взрыве" резко возрастало образование АФК в суспензии неитрофилов. Однако уже терапевтическая концентрация фамотидина подавляла продукцию АФК на 34 %, а увеличение концентрации в 100 раз позволяло подавить ее на 67 %. Уровень генерации АФК в ответ на стимуляцию хемотаксическим пептидом (fmlp) при терапевтических концентрациях фамотидина практически не изменялся, но 100-кратное увеличение концентрации также позволяло снизить его на 65 %.

В начале лечебных мероприятий уже однократная инфузия фамотидина существенно изменяла свойства неитрофилов и их ответ на различные индукторы "респираторного взрыва". При этом уровень генерации нейтрофилами АФК не превышал в среднем 35-40 % от уровня, зарегистрированного до введения фамотидина, независимо от типа активирующей субстанции. Аналогичные изменения наблюдались и после перорального приема фамотидина. Однако в этом случае эффект был отсрочен на несколько часов.  

Таким образом, результаты исследования показали, что фамотидин в разной степени подавляет вызванную различными индукторами активацию неитрофилов. Функция рецепторов, ответственных за хемотаксис неитрофилов и проницаемость их мембран при терапевтических концентрациях фамотидина практически не затрагивается, тогда как функция рецепторных структур, ответственных за генерацию АФК, существенно подавляется.

Все блокаторы Н2-рецепторов гистамина подавляют генерацию АФК в нейтрофилах, не влияя на их хемотаксис и фагоцитоз, что весьма существенно, т. к. организм не остается беззащитным перед возможной инфекцией. Так как Н2-блокаторы не являются скавенджерами супероксиданиона или перекиси водорода, генерируемых в химических реакциях (например, в ксантиноксидазной системе), их действие, скорее всего, опосредовано через мембранные структуры живых клеток. При этом наблюдается специфическое блокирование участков плазматической мембраны, воспринимающих стимулы, активирующие окислительный метаболизм в клетках. Механизмы этого действия проявляются только в присутствии ионов кальция.

Отмеченное при лечении панкреатитов снятие болевого синдрома после инфузии фамотидина вряд ли можно объяснить лишь уменьшением кислой желудочной секреции с последующим снижением протокового давления. Тем более что не было обнаружено четкой корреляции между уровнем протокового давления и болевым синдромом. Фактором, способным индуцировать боль, может являться периневральное воспаление в ткани ПЖ, сопровождающееся усилением лейкоцитарной инфильтрации. Видимо, это патогенетическое звено и служит мишенью для антиоксидантного действия фамотидина.

Таким образом, высокая терапевтическая эффективность фамотидина при панкреатитах обусловлена не только мягким подавлением кислой желудочной секреции, но и его выраженными антиоксвдантными свойствами. Этот системный эффект фамотидина наблюдается как при внутривенном введении, так и при пероральном приеме.

Полученные в исследовании данные подтверждают чрезвычайную важность использования антиоксидантов в комплексном лечении острого и хронического панкреатита. В последнее время на отечественном фармацевтическом рынке появляется широкий ассортимент препаратов с антиоксидантными действиями. Так, препараты экстракта Гинкго Билоба способны препятствовать образованию свободных радикалов и перекисному окислению липидов клеточных мембран. Важным является их противотревожное действие у пациентов с выраженным болевым абдоминальным синдромом и пациентов с алкогольным генезом панкреатита. Открываются новые перспективы успешного использования препаратов на основе экстракта Гинкго Билоба и других природных антиоксидантов в комплексном лечении панкреатита, что требует дальнейшего клинического исследования.  

1. Маев И. В. Хронический панкреатит. М., 2005. С. 25-26.

2. Ganesh Pai С., Sreejayan, Rao M.N. Evidence for oxidant stress in chronic pancreatitis. Indian J Gastroenterol 1999;18(4):l56-57.

3. Tsai K., et al. Oxidative stress in acute pancreatitis. Gut 1998;42:850-55.

4. Wereszczynska-Siemiatkowska U., Dabrowski A., Jedynak M., et al. Oxidative stress as an early prognostic factor in acute pancreatitis: its correlation with serum phospholipase A2 and plasma polymorphonuclear eiastase in different-severity forms of human АР. Pancreas 1998; 17(2): 163-68.

5. Frossard J.L., et al. The role of intercellular adhesion molecule 1 and neutrophils in acute pancreatitis and pancreatitis-associated lung injury. Gastroenterol 1999; I16(3):694-701.

6. Bhatia M., et al. The effects of neutrophil depletion on a completely noninvasive model of acute pancreatitis-associated lung injury. Int J Pancreatol 1998;24(2):77-83.

7. Zimmerman J. H2-antagonist inhibition of human neutrophil superoxide anion synthesis. J Clin Pharmacol Ther 1989;45(5):487-94.

8. Van Zyl J.M., et al. Anti-oxidant properties of H2-receptor antagonists. Effects on myeloperoxidase-catalysed reactions and hydroxy radical generation in a ferrous-hydrogen peroxide system. J Biochem Pharmacol 1993,45(12): 2389-97.

9. Carroccio A, et al. Use of famotidine in severe exocrine pancreatic insufficiency with persistent maldigestion on enzymatic replacement therapy. A long-term study in cystic fibrosis. Dig Dis Sci 1992;37(9):1441-46.

Фарматека. 2007, №13(147), с. 74-78.

 

Статья опубликована на сайте http://www.gastroscan.ru