*Ильинских Н.Н., Чурляев Ю.А. Редкокаша Л.Ю., *Романова М.С., *Семенов А.Г.
*Сибирский государственный медицинский университет (г.Томск)
Филиал научно-исследовательского института общей реаниматологии РАМН (г.Новокузнецк)

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2008 год, Том 5, выпуск 1), под редакцией проф., д.м.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

    В последнее десятилетие наблюдается существенное увеличение заболеваемости  шахтеров антракозом. Антракоз обусловлен вдыханием угольной пыли. Встречается у рабочих угольных шахт, углеобогатительных фабрик, коксохимических заводов. Заболевание развивается медленно. Первые признаки его обнаруживаются у  лиц, имеющих не менее чем 10-20-летний стаж работы. Рентгенологическая  картина зависит от стадии заболевания. При антракозе I стадии на рентгенограмме определяется мелкосетчатый легочный рисунок, на фоне которого в нижних и средних отделах легких видны очажковые тени диаметром от 1 до 5 мм. При антракозе II стадии число очажковых теней значительно возрастает. При III стадии антракоза на рентгенограммах выявляются массивные (величиной 5-10 см) тени неправильной формы, с четкими контурами, локализующиеся в средних и верхних отделах одного или обоих легких. Вокруг  этих крупных теней обычно разбросаны мелкие очажки. Иногда на томограммах выявляются антракотические каверны. Эта патология одна из основных, приводящих к инвалидизации и резкому снижением продолжительности жизни у шахтеров. В  настоящее время антракоз рас¬сматривается как хронический воспалительный про¬цесс в дыхательных путях, а ее симптомы и выражен¬ность являются его следствием. Для диагностики и контроля динамики антракоза является оценка биоптатов из проксимальных бронхов, полученных при помощи фибробронхоскопии. Однако к недостаткам этой методики относятся инвазивность и обременительность для больного. В настоящий период изучается информативность таких неинвазивных мето¬дик, как исследование клеточного состава индуциро¬ванной мокроты  и уровней оксида азота в выды¬хаемом воздухе или в конденсате выдыхаемого воздуха  [1, 15, 17].
Метод исследования клеточного состава мокроты впер¬вые был предложен для диагностики рака и туберку¬леза легких и в настоящее время используется для выявления инфекционных агентов, изучения клеточ¬ных и неклеточных маркеров воспаления при различ¬ных заболеваниях легких [1].
Оксид азота NO — наиболее изученный газ выды¬хаемого воздуха [15], однако его исследование в вы¬дыхаемом воздухе с помощью хемилюминесцентного анализатора является высокозатратной технологией. В качестве альтернативы был предложен метод иссле¬дования содержания метаболитов NO в конденсате выдыхаемого воздуха. NO про¬дуцируется многими клетками респираторного тракта. При воспалении провоспалительные цитокины и эндо¬токсины индуцируют экспрессию в клетках индуцибельной изоформы NO-синтазы, увеличивая иногда продукцию NO на порядок, причем эта индукция бло¬кируется ингаляционными глюкокортикостероидами (ИГКС) [15]. Повышение концентрации мета¬болитов NO в конденсате выдыхаемого воздуха показано при таких заболеваниях, как бронхиальная астма, бронхоэктазы, муковисцидоз [3, 6, 10, 14]. Возможно предположить, что NO в вы¬дыхаемом воздухе или в конденсате выдыхаемого воздуха может использоваться для неинвазивного мониторинга бронхиального вос¬паления, однако в настоящее время еще недостаточ¬но информации о применении метода для контроля лечения антракоза. В ранее проведенных нами исследованиях было показано, что при антракозе существенно возрастает уровень цитогенетических нарушений. Известно, что оксид азота обладает способностью индуцировать нарушения в числе и структуре хромосом. В связи с этим возникает закономерное предположение о том, что причиной возникновения цитогенетических нарушений при этом заболевании является повышенное содержание в клетках и тканях организма больного NO  и его метаболитов.
Цель данного исследования — изучить уровень цитологических изменений клеточного компонента индуцированной мокроты в связи с содержанием в выдыхаемом воздухе оксида азота у больных антракозом.

Материал и методы
В исследование были включены 54 пациента в воз¬расте от 34 до 72 лет (средний возраст (51,2+ 9,5) го¬да), находившихся на стационарном лечении по поводу наличия антракоза в г. Междуреченске Кемеровской области и г.Томске. Степень тяжести и фаза заболевания определялись согласно международным рекомендаци¬ям. У 18 пациентов диагностирован антракоз легкого персистирующего течения, у 31 — средней и у 5 — тяжелой степени. Группу контроля составили 20 некурящих, практиче¬ски здоровых добровольцев.
У всех пациентов ежедневно оценивали симптомы : кашель, одышку, количество мокроты по шкале от 0 до 5 баллов, количество приступов удушья. Дважды в сутки измерялась пиковая скорость выдоха (ПСВ). До и после купирования обострения проводилось спирографическое исследование с бронхолитиком на аппарате «Mastcrscreen Pneumo» («Erich Jaeger», Германия), изу¬чение клеточного состава индуцированной мокроты и уровней NO в конденсате выдыхаемого воздуха. Сбор мокроты и подсчет клеточного состава выполняли по описанной в литературе методике [1, 11, 13]. Сбор конденсата выдыхаемого воздуха и измерение уровней метаболитов NO осуществляли по методике с использованием реактива «Griess», с ре¬гистрацией оптической плотности на микропланшетном спектрофотометре и определением концентрации NO но калибровочной кривой [2, 5].
Статистическую обработку выполняли, используя программу Statistica 6.0. Данные представлены в виде М ± SD, где М — среднее арифметическое значение, SD — стандартное отклонение. Оценку достоверности различий при нормальном распределении коэффициента асимметрии проводили с использованием t-критерия Стьюдента. При анализе распределений, отклоняю¬щихся от нормального, использовали непараметриче¬ские критерии Вилкоксона и Манна—Уитни.
Результаты
При анализе клеточного состава мокроты у пациентов с антракозом по сравнению с контролем отмечено достоверно большее количество нейтрофилов и эозинофилов и меньшее количество альвеолярных макрофагов и лим¬фоцитов, причем при обострении заболевания эти из¬менение были более выражены. В фазу обо¬стрения также наблюдалось достоверно большее, чем у здоровых, общее количество клеток в 1 мл (цитоз).
При анализе клеточного состава мокроты в зависимо¬сти от степени тяжести заболевания при тяжелой форме антракоза по сравнению с легкой и среднетяжелой выявлено достоверно более высокое содержание нейтрофилов как в стадию обострения, так и после его купирова¬ния, а также снижение количества эозинофилов при обострении течения антракоза. Достоверных различий в кле¬точном составе мокроты у пациентов с легкой и среднетя¬желой формой антракоза не получено.
В литературе имеются данные, свидетельствующие о том, что клеточный состав мокроты зависит от предшест¬вующей базисной терапии [9, 12]. Установить различия в составе мокроты в зависимости от наличия базисной терапии для легкой и тяжелой форм антракоза не представлялось возмож¬ным, поскольку подавляющее большинство пациентов (89%) с легкой формой антракоза не имели базисной терапии до посту¬пления в стационар, а все пациенты с тяжелой формой антракоза при¬нимали ингаляционные глюкокортикостероиды (ИГКС). В группе среднетяжелой формой антроакоза у пациентов, принимавших препараты базисной терапии, в период обострения было большее содержание альвеолярных макрофагов и меньшее содержание эозинофилов по сравнению с не принимавшими ИГКС .
Содержание метаболитов NO в конденсате выдыхаемого воздуха в контрольной группе составило (0,88 ± 0,2) мкмоль/л. Повышение концентрации NO наблюдалось у всех пациентов с антракозом и было максимальным в период обострения.
Содержание метаболитов NO при обострении течения антракоза варьировало в зависимости от предшествующей терапии на амбулаторном этапе. У пациентов со среднетяжелой форме антракоза без предшествующей терапии ИГСК уровень NO был более высоким, чем у пациентов, использующих ИГКС (соответственно (12,0± 2,1) и (9,9 ± 3,8) мкмоль/л, р < 0,05). Вероятно, это обусловлено подавлением кортикостероидами транскрипции генов, ответствен¬ных за синтез NO-синтазы [7, 16]. Установить разли¬чие показателей NO при отсутствии или наличии ба¬зисной терапии для легкой и тяжелой  форм антракоза не представ¬лялось возможным.
К окончанию курса терапии обострения течения антракоза, который продолжался от 5 до 11 дней (в среднем (6,5 ± 1,6) дня), отмечалось улучшение состояния у всех больных. Хо¬роший эффект лечения (достижение ПСВ 80% от должных значений, отсутствие приступов удушья, восстановление нормальной физической активности) наблюдался у 39 пациентов (60,9%), в том числе у 17 пациентов с легкой персистирующей и у 22 со средне-тяжелой формой антракоза. Неполный контроль симптомов был у 25 пациентов (39,1%), в том числе у 1 пациента с легкой персистирующей формой антракоза, у 19 со среднетяжелой и у 5 с тяжелой  формой антракоза.
После купирования обострения в среднем по группе отмечалось уменьшение цитоза мокроты (Р < 0,001), количества нейтрофилов (Р<0,03) и эозинофилов (Р< 0,001), увеличение количества альвеолярных мак¬рофагов ( Р< 0,001).
При анализе клеточного состава мокроты в зависимо¬сти от уровня достижения контроля симптомов антракоза выявлено, что в группе пациентов, не достигших пол¬ного или хорошего контроля, при обострении антракоза на¬блюдалось большее относительное содержание ней¬трофилов   и   меньшее   содержание   эозинофилов. К окончанию курса терапии обострения заболевания в обеих группах происходило снижение количества нейтрофилов и эозинофилов, но у пациен¬тов с неполным контролем сохранялась достоверно более выраженная нейтрофилия мокроты.
Отмечено достоверное снижение уровня содержа¬ния метаболитов NO, более выраженное в группе па¬циентов, достигших полного контроля симптомов антракоза. Все пациенты с тяжелой формой антракоза имели не¬полный контроль симптомов, и содержание NO в конденсате выдыхаемого воздуха у них было выше, чем у пациентов с легкой и средней степенью тяжести, что может быть связано с более выраженной персистенцией воспаления в дыхательных путях.
Проведенные исследования свидетельствуют о наличии четко выраженной коррелятивной связи между уровнем выдыхаемого оксида азота  и частотой цитогенетических нарушений в крови больных антракозом. Исследование клеток мокроты, полученной от больных антракозом свидетельствует об особо высоком уровне апоптотически измененных клеток в мокроте у пациентов с антракозом, при повышенном уровне NO  в конденсате выдыхаемого воздуха.
Обсуждение
У пациентов с обострением антракоза по сравнению со здоровыми наблюдалось достоверное повышение уровня метаболитов NO в конденсате выдыхаемого воздуха, повышение общего цитоза и относительного количества эозинофилов, нейтрофилов и снижение количества альвеолярных макрофагов в мокроте. После купирования обострения антракоза происходило достоверное снижение уровня NO в конденсате выдыхаемого воздуха, уменьшение цитоза, количества нейтрофилов и эози¬нофилов, увеличение количества альвеолярных мак¬рофагов в мокроте. При анализе данных в зависимости от степени тяжести заболевания отмече¬но, что при легкой форме антракоза фиксировались наиболее низ¬кие показатели NO как в период обострения заболе¬вания, так и после его купирования. При тяжелой форме антракоза отмечалось большее содержание NO в конденсате выдыхаемого воздуха после курса лечения, повышение относительного количества нейтрофилов в мокроте вне зависимости от фазы заболе¬вания, а также снижение количества эозинофилов при обострении антракоза. При анализе данных в зависимости от наличия базисной терапии до настоящего обострения выявлено, что у пациентов со среднетяжелой формой антракоза без предшествующей терапии ИГСК в период обострения наблюдались более высокий уровень NO, меньшее со¬держание альвеолярных макрофагов и большее со¬держание эозинофилов в мокроте, чем у пациентов, ис¬пользующих ИГКС.
Приведенные данные свидетельствуют о снижении активности эозинофильного воспаления во время обо¬стрения антракоза на фоне терапии ИГКС. Кроме того, не¬полный контроль симптомов и тяжелое течение забо¬левания, по-видимому, ассоциированы с более высо¬ким уровнем метаболитов NO и нейтрофильным компонентом воспаления. С одной стороны, это мо¬жет быть проявлением продолжающегося воспаления в дыхательных путях. С другой стороны, сохранение нейтрофилии мокроты может быть причиной недостаточ¬ной эффективности ИГКС у этих пациентов.
Заключение
Таким образом настоящим исследованием показано наличие связи между тяжестью течения антракозом, повышенным содержанием в крови цитогенетически измененных клеток и клеток с кариопатологиями в мокроте больных в конденсате выдыхаемого воздуха которых наблюдается высокий уровень оксида азота. Возможно заключить, что такие неинвазивные методики, как исследование клеточного состава индуцированной мокроты и уровней оксида азота в конденсате выды¬хаемого воздуха, высокоинформативны не только для диагностики антракоза, но и для оценки влияния противовоспалительной терапии.
Литература
1. Авдеев СИ., Анаев Э.Х., Чучалин А.Г. Применение ме¬тода индуцированной мокроты для оценки интенсивно¬сти воспаления дыхательных путей // Пульмонология. 1998. № 2. С. 81-85
2.    Анаев Э.Х.,  Чучалин А.Г.  Исследование конденсата  вы¬дыхаемого воздуха в пульмонологии (обзор зарубежной литературы) // Пульмонология. 2002. № 1. С. 57—66.
3.    Гельцер Б.И.,   Петешова Е.A.,   Кочеткова Е.В.,   Елисеева Е.В. Определение метаболитов оксида азота в конденсате выдыхаемого воздуха как способ оценки NO-реактивности  дыхательных  путей  у  больных  бронхиальной астмой II Пульмонология, 2003 № 10. С. 91—94.
4.    Глобальная стратегия лечения  и профилактики бронхи¬альной астмы/ Под ред. А.Г. Чучалина. М.: Изд-во «Ат¬мосфера», 2002.
5.Назаретян Э.Е., Ниримиияи М.З., Мартиросян Т.Н. Гаспарян А.К). Содержание окиси азота в слюне и ле¬гочная гипертензия у больных с различной степенью тя¬жести бронхиальной астмы // Пульмонология. 2000, № 2. С. 23-27.
6.    Невзорова В.А., Мапстровскаи Ю.Н., Чкаловец И.В. и др Исследования   содержания   метаболитов   оксида   азота,i-кислого гликопротеина и его гликоформ в конденсате выдыхаемого воздуха больных бронхиальной астмой //Пульмонология. 2003. № 6. С. 46—51.
7.    Barnes P.I. The effect of drugs on exhaled nitric oxide // ERR. 1999. V. 68. P. 231-233.
8. .Barnes P.J., Pedersen S., Busse WAV. Efficacy and safety о inhaled corticosteroids //   Am. J. Respir. Crit.  Care Med
1998.    V. 157. P. 1-53.
9. Euhy J.V., Boushey H.A. Effect of low-dose becloinethasom dipropionate on antracos control and airway inflammation // ERJ. 1998. V. 11. P. 1240-1247.
10. Ho L.P., InnesJ.A., Greening A.P. Nitrite levels in breatl condensate of patients with cystic fibrosis is elevated in con¬trast to exhaled nitric oxide // Thorax. 1998. V. 53 P. 680-684.
11 .Holz O., Magnussen H. Update ol sputum methodology // ERJ. 2000. V. 16. P. 355-359.
12. Jatakanon A., Kharitonov S.A., I.imS., Barnes 1'.I. Etfec ol different doses of inhaled budesonide on markers of air¬way inflammation in patients with mild antracos // Thorax  1999. V. 54. P. 108-114.
13..JayaramL., Parameswuran K., Sears M.R., Hargreave h.E Induced sputum cell counts: their usefulness in clinical prac¬tice // ERJ. 2000. V. 16. P. 150-158.
14.    Kharitonov S.A., Barnes P.f. Exhaled markers of pulmonan disease // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2001. V. 163
P. 1693-1722.
15.    Kharitonov S.A., Wells A.U., O'Connor В.]. el al. Elevatec levels of exhaled nitric oxide in bronchiectasis //  Am.  J
Respir. Crit. Care Med. 1995. V. 151. P. 1889-1893.
16.    Kharitonov S.A.,     Yates D.H.,    Chung K.E..    Barnes P.J  Changes in the dose of inhaled steroids affect exhaled nitric
oxide   levels   in   asthmatic   patients   //   ERJ.    1996.   V. 9 P. 196-201.
17. Lim S., Chung K.F. Potential role of noninvasive markers о inflammation in clinical management of asthma /'/ ERR 1998. V. 64. P. 1103-1107