Маркери запалення та антиоксидантний захист у дітей під впливом гострих респіраторних захворювань верхніх дихальних шляхів

Abstract

Вступ. Гострі респіраторні інфекції верхніх дихальних шляхів є однією з головних глобаль- них проблем охорони здоров’я. Повідомлялося, що часті гострі інфекції верхніх дихальних шляхів можуть слугувати тригерами хронічних хвороб, насамперед захворювань дихальних шляхів, хоча механізми впливу є недостатньо вивчені. Нагальний інтерес становлять відповідні прозапальні маркери та антиза- пальні реакції, що формують метаболічну адаптацію хворих в умовах дії таких тригерів запалення, як го- стрі інфекції верхніх дихальних шляхів, особливо у дітей різних вікових груп. Роботи, присвячені даному питанню, не розглядають даний стан повною мірою як комплекс метаболічних зрушень, які перебігають у дітей, що не дає можливість відслідкувати формування, взаємозв’язки та наслідки цих змін у дитячому організмі. Мета дослідження – вивчити роль та взаємозв’язки маркерів запалення та показників антиокси- дантного захисту у дітей під впливом гострих респіраторних захворювань верхніх дихальних шляхів. Матеріали та методи. Обстежено 30 школярів віком 10–14 років, хворих на гострі респіратор- ні інфекції верхніх дихальних шляхів, із них хлопчиків було 16, дівчаток – 14. Діти були розподілені на дві групи: 7–10 років (12 хворих) та 10–14 років (18 хворих). Гострі інфекції верхніх дихальних шляхів клінічно проявлялись у вигляді ринітів, фарингітів, тонзилітів. Прозапальні маркери у дітей вивча- ли досліджуючи стан окислювального гомеостазу за активністю первинних, проміжних та вторинних продуктів перекисного окисленя ліпідів. Систему антиоксидантного захисту досліджували за вмістом – супероксиддисмутази та мієлопероксидази. Контрольну групу склали 20 практично здорових дітей. Результати досліджень оброблені за допомогою пакета статистичних програм «Exel», з вираховуванням середніх величин показників (М), стандартної похибки (м). Достовірність розбіжностей середніх величин (Р) визначали з допомогою критерію Стьюдента. Проведено кореляційний аналіз отриманих показників з їх подальшим аналізом. Результати досліджень. Аналіз отриманих даних системи перекисного окислення ліпідів виявив, що у хворих 7–10 років спостерігаються помірно високі показники як первинних, так і вторинних сполук, що перевищує відповідні показники здорових дітей у 1,2–2,8 разу. У дітей 10–14 років, що перебували під впливом гострих інфекцій верхніх дихальних шляхів відбувається значна інтенсифікація перекисного окислення ліпідів із різким зростанням у 1,9–3,9 як первинних, так і вторинних сполук (р<0,05). Отрима- ні дані свідчать, що у дітей препубертатного та пубертатного віку 10–14 років простежуються достовірні метаболічні зрушення, що відображають інфекційне запалення та його посилення в умовах дії гострих інфекцій верхніх дихальних шляхів. Визначення ферментів, що забезпечують антиоксидантний захист дитячого організму від пошкодження активними формами кисню при індукції перекисного окислення ліпідів при його розгалуженні та активації, показало залежність від впливу гострих інфекцій верхніх ди- хальних шляхів. Найбільш значуще зниження показників антиоксидантного захисту – супероксидази в 2,3 разу (р<0,05) спостерігалось у дітей 10–14 років в умовах дії гострих інфекцій верхніх дихальних шля- хів. Аналіз корелятивних зв’язків показників перекисного окислення ліпідів та показників антиокси- дантного захисту показав наступне: показники кореляції у школярів 7–10 років між мієлопероксидазою та гідроперекисами склали r=- 0,689, мієлопероксидази та супероксиддисмутази r=0,541. Відповідні дані вказують, що процес є підконтрольний антиоксидантним впливам і може розглядатися як метаболічно адаптаційний. Низькі показники корелятивних взаємозв’язків спостерігались у хворих 10–14 років під впливом гострих інфекцій верхніх дихальних шляхів. Так, виявлено зниження в 2,4 разу рівня корелятив- них взаємозв’язків показників мієлопероксидази і гідроперекисів r=0,269, і 1,6 разу показників мієлопе- роксидази і супероксиддисмутази відповідно r=-0,278. Дані свідчать, що у хворих відбувається надмірне утворення гідроксильних сполук і система антиоксидантного захисту не в змозі адекватно контролюва-ти відповідні процеси, які формуються під впливом гострих інфекцій верхніх дихальних шляхів, що може розглядатися як прояв метаболічної дизадаптації. Висновки. Таким чином, дослідження ролі прозапальних маркерів та антиоксидантного захисту у дітей виявило їх тісний функціональний взаємозв’язок, спрямований на усунення патологічної дії ін- фекційного запалення. У дітей 7–10 років ферменти антиоксидантного захисту мієлопероксидаза та супероксиддисмутаза, діючи узгоджено, контролюють перебіг та інтенсифікацію процесів перекисного окислення ліпідів, що свідчить про те, що процеси перебувають у стані метаболічної адаптації. У хворих 10–14 років під впливом гострих інфекцій верхніх дихальних шляхів спостерігаються неконтрольована антиоксидантною системою інтенсифікація процесів перекисного окислення ліпідів, що свідчить про ме- таболічну дизадаптацію у цих дітей.

Introduction. Acute respiratory infections of the upper respiratory tract are one of the main global health problems. It has been reported that frequent acute infections of the upper respiratory tract can serve as trig- gers for chronic diseases, primarily respiratory tract diseases, although the mechanisms of influence are not well understood. Of urgent interest are the corresponding pro-inflammatory markers and anti-inflammatory reactions that form the metabolic adaptation of patients under the influence of such inflammatory triggers as acute infec- tions of the upper respiratory tract, especially in children of different age groups. Works devoted to this issue do not fully consider this condition as a complex of metabolic changes that occur in children, which does not provide an opportunity to monitor the formation, relationships and consequences of these changes in the child’s body. The purpose is to investigate the role and relationships of inflammatory markers and indicators of antioxidant protection in children under the influence of acute respiratory diseases of the upper respiratory tract. Materials and methods. 30 schoolchildren aged 10-14 years, with acute respiratory infections of the upper respiratory tract, were examined, 16 of them were boys, 14 were girls. The children were divided into two groups: 7-10 years old (12 patients) and 10-14 years old (18 patients). Acute infections of the upper respiratory tract were clinically manifested in the form of rhinitis, pharyngitis, tonsillitis. Pro-inflammatory markers in children were studied by examining the state of oxidative homeostasis by the activity of primary, intermediate and secondary products of lipid peroxidation. The system of antioxidant protection was examined by the content of superoxide dismutase and myeloperoxidase. The control group consisted of 20 practically healthy children. The results of the research were processed with the help of the «Exel» statistical program package, with the calculation of the average values of the indicators (M), standard error (m). The reliability of the differences in the average values (Р) was determined using the Student’s criterion. A correlation analysis of the obtained indicators was carried out with their further analysis. Results. The analysis of the obtained data of the lipid peroxidation system revealed that moderately high indicators of both primary and secondary compounds are observed in patients aged 7-10 years, which exceeds the corresponding indicators of healthy children by 1.2-2.8 times. In children aged 10-14 who were under the influence of acute infections of the upper respiratory tract, there is a significant intensification of lipid peroxidation with a sharp increase of 1.9 - 3.9 in both primary and secondary compounds (р < 0.05). The obtained data indicate that in prepubescent and pubertal children aged 10-14 years, there are significant metabolic changes that reflect infectious inflammation and its intensification under the conditions of acute infections of the upper respiratory tract. Determination of enzymes that provide antioxidant protection of the child’s body against damage by reactive oxygen species during the induction of lipid peroxidation during its branching and activation showed dependence on the influence of acute infections of the upper respiratory tract. The most significant decrease in indicators of antioxidant protection - superoxidase by 2.3 times (p < 0.05) was observed in children aged 10-14 years under conditions of acute upper respiratory tract infections. The analysis of correlative relationships of indicators of lipid peroxidation and indicators of antioxidant protection showed the following - correlation indicators in schoolchildren aged 7-10 between myeloperoxidase and hydroperoxides were r = - 0.689, myeloperoxidase and superoxide dismutase r = 0.541. Relevant data indicate that the process is under the control of antioxidant effects and can be considered as metabolically adaptive. Low indicators of correlation relationships were observed in patients aged 10-14 years under the influence of acute infections of the upper respiratory tract, thus a 2.4-fold decrease in the level of correlation relationships of indicators of myeloperoxidase and hydroperoxides r = 0.269, and 1.6 times of indicators of myeloperoxidase and superoxide dismutase, respectively, r = - 0.278. The data show that in patients there is an excessive formation of hydroxyl compounds and the system of antioxidant protection is not able to adequately control the corresponding processes that are formed under the influence of acute infections of the upper respiratory tract, which can be considered as a manifestation of metabolic maladaptation. Conclusions. Thus, the study of the role of pro-inflammatory markers and antioxidant protection in children revealed their close functional relationship aimed at eliminating the pathological effect of infectious inflammation. In children 7-10 years old, the antioxidant protection enzymes myeloperoxidase and superoxide dismutase acting in concert control the course and intensification of lipid peroxidation processes, which indicates that the processes are in a state of metabolic adaptation. In patients aged 10-14 years, under the influence of acute infections of the upper respiratory tract, uncontrolled antioxidant system intensification of lipid peroxidation processes is observed, which indicates metabolic maladaptation in these children.