|
Влияние 1,25-дигидрокси-витамина D3 на экспериментальный сепсисSoren Moller, Finn Laigaard, Klaus Olgaard, Claus Hemmingsen, университет Копенгагена, Дания
Витамин D регулирует гомеостаз кальция, воздействует на клеточную иммунную систему, поражает α-фактор некроза опухоли и усиливает сосудосужающую реакцию на ангиотензин II. Авторами проведен анализ влияния 1,25-дигидрокси-витамина D3 на коагуляцию и работу внутренних органов крыс при экспериментальном сепсисе. Введение1,25-дигидрокси-витамин D3 — гормонально-активная форма витамина D — важный регулятор фосфатно-кальциевого гомеостаза. Он влияет на дифференцировку клеток иммунной системы и на взаимодействие макрофагов и моноцитов, регулирует активность лимфоцитов [1]. Протекание сепсиса осложняется рядом факторов: диссеминированной интраваскулярной коагуляцией (ДИК), острой сосудистой недостаточностью, нарушением работы внутренних органов. У пациентов с сепсисом при развитии ДИК огромное значение играют моноциты, инициирующие экспрессию тканевых факторов [2]. Учитывая вышеперечисленные свойства витамина D, авторы выдвинули гипотезу, что 1,25-дигидрокси-витамин D3 сможет оказать положительное воздействие на лечение ДИК у пациентов с сепсисом. 1,25-дигидрокси-витамин D3 поражает α-фактор некроза опухоли и в экспериментальных исследованиях тормозит развитие воспалительных процессов в кишечнике [3], усиливает сосудосужающую реакцию на норадреналин и ангиотензин [4]. Последние исследования доказали положительное влияние витамина D на иммунную систему: витамин стимулирует образование антимикробных пептидов — кателицидинов [5]. Можно предположить, что лечение 1,25-дигидрокси-витамином D3 подавит септическую реакцию на перфорацию кишечника и снизит сопутствующее этому кровотечение у пациентов с сепсисом. Исследования влияния 1,25-дигидрокси-витамина D3 на течение сепсиса у крыс показали положительный эффект витамина при ЛПС-индуцированной ДИК [6, 7]. Представленный эксперимент призван продемонстрировать возможное воздействие 1,25-дигидроксивитамина D3 в трех моделях сепсиса и ДИК у крыс при клинически контролируемом лечении. Материалы и методыЖивотныеСамцы крыс содержались в пластиковых клетках с контролируемой окружающей средой (12-часовым циклом бодрствования, постоянной температурой 22 °С и влажностью 70 %) и имели неограниченный доступ к воде и пище. После забора крови все животные были усыплены. Материалы1,25-дигидрокси-витамин D3 в капсулах (доза — 100 нанограмм / кг / день — считается максимально допустимой, т. к. дальнейшее увеличение может привести к гиперкальциемии [8]), ЛПС. Аналитические методыПодсчет тромбоцитов производился на Sysmex Kx-21; протромбин, ALT-энзимы, билирубин, креатинин и мочевина измерялись на ACL 9000; ионизированный кальций замерялся на аппарате ABL 77. Для обработки данных использовался непараметрический дисперсионный анализ (погрешность р < 0,05). Схемы исследованийБыло реализовано три модели исследований. Исследование 1 (абдоминальный сепсис) Подопытные животные были разбиты на две группы. В течение 3 дней до исследования группе 1 вводился 1,25-дигидрокси-витамин D3 в дозе 100 нанограмм / кг, группе 2 — эквивалент плацебо. Для эксперимента крыс распределили в 6 подгрупп:
В конце операции для реанимации животным было введено по 10 мл изотонического солевого раствора. Забор крови осуществлен через 24 часа. Исследование 2 (24-часовой хронический сепсис) Все крысы были разделены на две группы. Группе 1 в течение 3 дней до эксперимента вводился 1,25-дигидрокси-витамин D3 в дозе 100 нанограмм / кг / день, группе 2 — эквивалент плацебо. По истечении срока животных распределили в 4 подгруппы:
Для реанимации животным было влито по 10 мл изотонического солевого раствора. Забор крови произведен через 24 часа. Исследование 3 (4-часовой острый сепсис). Животные были поделены на две группы. Группа 1 за три дня до эксперимента ежедневно получала 1,25-дигидрокси-витамин D3 в дозе 100 нанограмм / кг, группа 2 — эквивалент плацебо. Для проведения эксперимента в левую бедренную вену крыс на 4 часа был введен катетер. Крысы были распределены на 4 подгруппы:
Образцы крови взяты через 4 часа. РезультатыВлияние 1,25-дигидрокси-витамина D3 и плацебо на сепсис, вызванный ЛПК или псевдооперацией, показано в таблице 1.
1 значительный эффект от псевдооперации (р < 0,05); Модель с ЛПК показала уменьшение тромбоцитов и повышение энзимов ALT и билирубина (р < 0,05). У крыс, получавших 1,25дигидрокси-витамин D3, тромбоцитопеническая анемия не смогла сформироваться полностью: уровень тромбоцитов составил (515 ± 53) х 109 / л. Крысы, получавшие плацебо, показали более низкий уровень тромбоцитов: (418 ± ± 49) х 109 / л (р < 0,05). Билирубин в плазме крыс, перенесших псевдооперацию, повысился с (0,68 ± ± 0,29) до (1,23 ± 0,11) μмоль / л, в то время как у крыс, получивших при этом 1,25-дигидрокси-витамин D3, билирубин составил (0,73 ± ± 0,39) μмоль / л (р < 0,05). Такое же влияние 1,25-дигидрокси-витамин D3 оказал на животных, подвергшихся ЛПК: образцы крови крыс, получавших плацебо, показали увеличение билирубина до (3,51 ± ± 1,87) μмоль / л, а у крыс, принимавших 1,25-дигидрокси-витамин D3, — лишь до (2,36 ± 1,14) μмоль / л. Уровень энзимов ALT в крови животных, перенесших псевдооперацию или ЛПК, возрос незначительно. Существенное увеличение ALT-энзимов было зафиксировано у крыс, получавших 1,25-дигидрокси-витамин D3. Значимых изменений в протромбине, креатинине и мочевине замечено не было. Концентрация ионизированного кальция у крыс, подвергшихся ЛПК (р < 0,05), была существенно ниже, чем у других групп. Влияния 1,25-дигидрокси-витамина D3 на его концентрацию выявлено не было. Воздействие 1,25-дигидрокси-витамина D3 и плацебо на хронический сепсис, спровоцированный инъекцией ЛПС, представлено в таблице 2.
1 значительный эффект от ЛПК (р < 0,05); никакого влияния 1,25-дигидрокси-витамина D3. Укол ЛПС, вызвавший сепсис, повлиял на коагуляцию и функцию печени, что проявилось в уменьшении тромбоцитов и повышении билирубина и ALT-энзимов (р < 0,05). Никакой разницы в количестве тромбоцитов, уровне билирубина и ALT-энзимов, протромбина, креатинина и мочевины у крыс, получавших 1,25-дигидрокси-витамин D3 или плацебо, зафиксировано не было. Уровень ионизированного кальция у крыс, перенесших ЛПК, понизился значительно (р < 0,05), однако влияния 1,25-дигидрокси-витамина D3 на его уровень замечено не было. Действие 1,25-дигидрокси-витамина D3 и плацебо на остропротекающий сепсис, вызванный часовой инъекцией ЛПС, показано в таблице 3.
1 значительный эффект от ЛПК (р < 0,05); Вливание ЛПС, инициировавшее сепсис, оказало влияние на коагуляцию и aфункцию печени, о чем свидетельствует уменьшение тромбоцитов и повышение билирубина (р < 0,05). Уровень ALT-энзимов за 4 часа наблюдений не изменился, однако возникла почечная недостаточность — уровень креатинина значительно повысился (р < 0,05). Крысы, получавшие 1,25дигидрокси-витамин D3, показали большее повышение креатинина в сравнении с крысами, принимавшими плацебо. Уровень ионизированного кальция у крыс, подвергшихся ЛПК, снизился, но разницы в его концентрации у крыс, принимавших 1,25-дигидрокси-витамин D3 или плацебо, зафиксировано не было. Летальность экспериментов низкая. В первом исследовании выжили все животные. Во втором в группах ЛПС умерло 25 % крыс. В третьем исследовании из-за предполагаемого острого протекания сепсиса к группам контроля было добавлено по 8, а в группы ЛПС — по 10 испытуемых. За время наблюдений в ЛПСгруппах не погибло ни одно животное, а группе «контроль + плацебо» только два. Обсуждение1,25-дигидрокси-витамин D3 регулирует дифференцировку стволовых клеток к моноцитам и макрофагам, взаимодействуя с особыми рецепторами клеток миелоидной ткани [9, 10]. Макрофаги, в свою очередь, производят и выделяют активную форму витамина D и посредством аутокринной и паракринной стимуляции управляют как своей активностью, так активностью и дифференциацией Т- и В-лимфоцитов [11–13]. Цитокины, α-фактор некроза опухоли и некоторые интерлюкины играют важную роль в инициации ответной реакции на общие воспалительные процессы. Считается, что витамин D может модулировать экспрессию цитокинов из моноцитов и макрофагов, хотя из-за сложности процесса это влияние исследовано не до конца [14–16]. Витамин D также поражает α-фактор некроза опухоли, подавляя экспериментальный воспалительный процесс в кишечнике [3]. Артериолярные и миокардиальные стенки содержат специфические рецепторы витамина D, усиливающие прямое влияние витамина на кровеносные сосуды, что повышает эффективность действия инотропных препаратов [4, 17]. За счет этого 1,25-дигидрокси-витамин D3 может контролировать гемодинамический шок — ответную реакцию на сепсис. Помимо вышеперечисленных свойств, витамин D обладает способностью ингибировать воздействие цитокинов на клетки‑мишени и подавляет α-фактор некроза опухоли в моноцитах [18]. По убеждению авторов, прием 1,25-дигидрокси-витамина D3 ослабляет течение сепсиса. До настоящего момента лишь два in vivo исследования проверяли эту гипотезу [6, 7], и оба подтвердили положительное влияние витамина D на сепсис, спровоцированный ЛПС. В исследовании [6] мышам один раз вводилась доза ЛПС — 20 мг / кг и доза 1,25-дигидроксивитамина D3 — 20 нанограмм / кг. Выживаемость животных через 48 часов повысилась с 0 до 39 %. Авторы предположили, что улучшение вызвано подавлением эндотоксинов в крови благодаря регулированию тромбоксана и печеночного малонового диальдегида. В работе [7] крысам первой группы за три дня до эксперимента (4-часовое вливание ЛПС) ежедневно вводился 1,25-дигидрокси-витамин D3 в дозе 2 мг / кг, а крысам второй — эквивалент плацебо. Авторы зафиксировали положительное влияние метаболита 1,25-дигидрокси-витамина D3 на количество тромбоцитов, энзимы ALT, креатинин и диспозицию гломерулярного фибрина. Экспериментальная модель сепсиса, вызванного вливанием ЛПС, оспаривается учеными ввиду ее неестественности и некоторых отклонений от клинических случаев, в то время как сепсис, вызванный ЛПК, в достаточной мере соответствует клиническим реалиям [19]. В данной работе авторы продублировали экспериментальные протоколы работ [6] и [7] и добавили модель абдоминального сепсиса. Для подтверждения терапевтического влияния 1,25-дигидрокси-витамина D3 была выбрана его фармакологически безопасная доза [8]. В исследовании [7] витамин D принимался внутрь, однако из-за непредсказуемости усвоения 1,25-дигидрокси-витамина D3 кишечником авторы вводили его животным подкожно. Проведенное исследование — первое в своем роде. Его главная цель — установить потенциальную взаимосвязь лечения 1,25-дигидрокси-витамином D3 и подавлением развития сепсиса. Воздействие 1,25-дигидрокси-витамина D3 на иммунную систему и коагуляцию никогда ранее не оценивалось во времени. Витамин D — стероидный гормон, считывающий генетический код, поэтому его влияние может быть отложено во времени. Помимо исследования процессов хирургического и абдоминального сепсиса (не проводившегося ранее), дозировка, способ введения лекарственного средства и временные рамки исследования отличают данный эксперимент от предыдущих испытаний. Лечение 1,25-дигидрокси-витамином D3 незначительно повышает концентрацию ионизированного кальция. Однако его уровень у крыс, пораженных сепсисом, значительно снижается и не зависит от витамина D3. Это подтверждено как экспериментально, так и клинически, и объясняется недостаточной секрецией и влиянием гормонов околощитовидной железы в ацидотической среде, а также незначительным нагнетанием кальция в клеточные мембраны, вызывающим изменение баланса уровней кальция внутри и извне клеток. Показатели работы почек после ЛПК не указывают на мочекровие, в то время как вливание ЛПС повышает креатинин и мочевину у крыс, предварительно принимавших 1,25-дигидрокси-витамин D3. Остропротекающий сепсис может усилить подверженность нефрокальцинозу. В представленном исследовании предварительный прием 1,25-дигидроксивитамина D3 частично подавил влияние ЛПК, вызвавшее тромбоцитопению, доказав тем самым защитную функцию витамина D при развитии сепсиса, вызванного ДИК. В отличие от работ [6] и [7], защитное влияние 1,25-дигидроксивитамина D3 при сепсисе, вызванном ЛПК, подтверждено не было. Предварительное лечение 1,25-дигидрокси-витамином D3 не влияет на концентрацию билирубина и ATL в плазме крови. ВыводыБлаготворное влияние витамина D на торможение развития сепсиса, подтвержденное в данном исследовании, заключается в частичном подавлении тромбоцитопении у крыс, подвергшихся ЛПК. Подобного эффекта при сепсисе, вызванном ЛПС, замечено не было. На данный момент дальнейшее исследование влияния 1,25-дигидрокси-витамина D3 невозможно, поскольку повышение дозы витамина вызывает гиперкальциемию. ( Л И Т Е Р А Т У Р А ) (1) Brown A.J., Dusso A., Slatopolsky E. Vitamin D / / Am J Physiol.— 1999. — № 277. — Р. 157–175. (2) Cohen J. The immunopathogenesis of sepsis / / Nature. — 2002. — № 420. — Р. 885–891. (3) Zhu Y., Mahon B.D., Froicu M, Cantorna M.T. Calcium and 1,25-dihydroxyvitamin D target the TNF-alpha pathway to suppress experimental inflammatory bowel disease / / Eur J Immunol. — 2005. — № 35. — Р. 217–224. (4) Bukoski R.D., Xua H. On the vascular inotropic action of 1,25-(OH) 2 vitamin D3 / / Am J Hyperten. — 1993. — № 6. — Р. 388–396. (5) Liu P.T., Stenger S., Li H., Wenzel L., Tan B. H., Krutzik S.R. Toll-Like Receptor Triggering of a Vitamin D-Mediated Human Antimicrobial Response / / Science. — 2006. — № 311. — Р. 1770–1773. (6) Horiuchi H., Nagata I., Komoriya K. Protective effect of vitamin D3 analogues on endotoxin Shock in mice / / Agents Action. — 1991. — № 33. — Р. 343–348. (7) Asakura H., Aoshima K., Suga Y., Yamazaki M., Morishita E., Saito M. et al. Beneficial effect of the active form of vitaminD3 against LPS-induced DIC but not against tissue-factоr-induced DIC in rats / / Thromb Haemost. — 2001. — № 85. — Р. 287–290. (8) Hemmingsen C., Staun M., Lewin E., Nielsen P. K., Olgaard K. Effects of vitamin D metabolites and analogs on renal intestinal calbindin-D in the rat / / Calcified Tissue Int. — 1996. — № 59. — Р. 371–376. (9) Hewison M., O`Riordan J.L.H. Immunomodulatory and cell differentiation effects of vitamin D In: Vitamin D., Feldman D., Glorieux F.H., Pike J.W. (red).— San Diego: AcademicPress, 1997. — Р. 447–462.
© Провизор 1998–2022
|
Грипп. Прививка от гриппа
Нужна ли вакцинация?
Как и чем лечить кашель?
Безрецептурные лекарства при сухом и влажном кашле Устойчивость микробов к антибиотикам →
Помогает ли одежда из шелка лечить экзему?
Что лучше развивает ребёнка — книжки с картинками или с текстом? О безопасности автокресел для детей в возрасте от 4 до 12 лет
Аллергический ринит
Забеременеть в 40 Лечение бесплодия. Обзор существующих вариантов Аденома простаты. Как и чем лечить ? |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|