pełna wersja w pdf

Rogala B. i wsp. Stê¿enie selenu we krwi pe³nej i osoczu chorych na astmê oskrzelow¹
147
ARTYKU£Y ORYGINALNE
Alergia Astma Immunologia, 2002, 7(3), 147-150
Stê¿enie selenu we krwi pe³nej i osoczu chorych na
astmê oskrzelow¹
Selenium concentration in plasma and whole blood in asthmatic
patients
BARBARA ROGALA 1/, MARIUSZ SZCZERBOWSKI 2/, S£AWOMIR ¯EGLEÑ 1/, ALICJA GRZANKA 1/
1/
Katedra i Klinika Chorób Wewnêtrznych, Alergologii i Immunologii Klinicznej Œl¹skiej Akademii Medycznej w Katowicach,
ul. 3 Maja 13/15, 41-800 Zabrze
2/
Wojewódzki Szpital Chorób P³uc i GruŸlicy, ul. K. Miarki 14, 40-082 Kup k. Opola
Wprowadzenie. Selen, stanowi¹c niezbêdny sk³adnik szeregu
aktywnych enzymatycznie bia³ek koniecznych do prawid³owego
przebiegu odpowiedzi immunologicznej, wp³ywa na wiele sk³adowych
odczynu zapalnego. Jednak¿e, prace analizuj¹ce rolê selenu w astmie
oskrzelowej s¹ nieliczne, a ich wyniki niejednoznaczne.
Cel. Celem pracy by³a ocena stê¿enia selenu w osoczu i pe³nej krwi
chorych na astmê oskrzelow¹ w odniesieniu do stê¿eñ innych
pierwiastków - sodu, potasu i magnezu w surowicy.
Materia³ i metody. Badanie przeprowadzono u 57 chorych na astmê
(œrednia wieku 36,4) diagnozowanych zgodnie z zaleceniami Global
Strategy for asthma Management and Prevention oraz u 15 zdrowych
osób. Kryteria w³¹czenia stanowi³y: dodatni wynik testów skórnych
przynajmniej na dwa standardowe alergeny wziewne i stê¿enie
ca³kowitego IgE>100 IU/mL. Stê¿enie selenu oznaczono metod¹
fluorometryczn¹. Jony sodowe i potasowe analizowano metod¹,
jonoselektywn¹, a magnez oznaczono metod¹ kolorymetryczn¹.
Wyniki. Nie stwierdzono statystycznie istotnych ró¿nic w stê¿eniu
selenu, a tak¿e potasu, sodu i magnezu pomiêdzy analizowanymi
grupami. Nie zanotowano tak¿e znamiennej zale¿noœci pomiêdzy
stê¿eniem badanych jonów.
Wnioski. Badania nie potwierdzaj¹ istotnego znaczenia selenu
w patogenezie astmy oskrzelowej.
Alergia Astma Immunologia, 2002, 7(3), 147-150
S³owa kluczowe: astma oskrzelowa, selen, sód, potas, magnez
Selen (Se), odkryty przez szwedzkiego chemika i mineraloga J.J. Berzeliusa w 1817 roku, jest jednym z pierwiastków œladowych niezbêdnych do prawid³owego funkcjonowania organizmu. Stanowi integralny sk³adnik wielu
enzymów, w tym peroksydazy glutationowej, dejodazy-I-5-jodotyroninowej, co przede wszystkim decyduje o jego wielokierunkowej aktywnoœci biologicznej. Selen odgrywa rolê w zachowaniu homeostazy procesów antyoksydacyjnych, wp³ywa na uk³ad hormonalny, procesy
zapalne i immunologiczne. Zwrócono uwagê na znaczenie przewlek³ych niedoborów selenu w rozwoju niektó-
Introduction. Selenium is a compound of numerous enzymes
important in several immune processes. However, the literature data
concerning the role of selenium deficiency in asthmatic inflammation
are scarce and equivocal.
Aim of study. The aim of the study was to evaluate the plasma and
whole blood selenium concentrations in asthmatic patients in relation
to other ions, including sodium, potassium and magnesium.
Material and methods. 57 asthmatic patients (mean age 36.4 years)
diagnosed according to the Global Strategy for Asthma Management
and Prevention guidelines and 15 healthy controls were included.
Following inclusion criteria were involved: positive skin prick test at
least against two standard allergens and total IgE level > 100 IU/mL.
Fluorometric assay of selenium concentration was performed. Sodium
and potassium levels were estimated using ion selective method, and
magnesium concentration was assayed by the colorimeter.
Results. No differences in selenium plasma and whole blood
concentrations between studied and control group, as well as in sodium,
potassium and magnesium concentrations were found. Neither, any
significant relationship between studied ions was observed.
Conclusions. The results of the study do not support a role of selenium
in the pathogenesis of asthma.
Alergia Astma Immunologia, 2002, 7(3), 147-150
Key words: bronchial asthma, selenium, sodium, potassium, magnesium
rych chorób. Wykazano, ¿e zmniejszona aktywnoœæ peroksydazy glutationu i obni¿one stê¿enie Se w surowicy
odgrywaj¹ wa¿n¹ rolê w patogenezie choroby niedokrwiennej miêœnia sercowego oraz w rozwoju mia¿d¿ycy têtnic [1,2,3]. Udowodniono zwi¹zek pomiêdzy poda¿¹ Se a wystêpowaniem i przebiegiem niektórych chorób nowotworowych [4,5,6,7,8]. Niskie stê¿enie selenu
w surowicy stwierdzono w alkoholowej marskoœci w¹troby [9], chorobie reumatycznej [10,11], AIDS [12],
niewydolnoœci nerek [13], dystrofii miêœni [14,15] i makulopatii [16].
Alergia Astma Immunologia, 2002, 7(3), 147-150
148
Znane s¹ równie¿ prace analizuj¹ce rolê selenu
w astmie oskrzelowej. Badania te s¹ jednak nieliczne,
a wyniki niejednoznaczne. Znaczenie Se w patofizjologii
astmy oskrzelowej mo¿e wyra¿aæ siê wp³ywem tego pierwiastka na funkcjê komórek immunologicznie kompetentnych i tkankowy odczyn zapalny, co szeroko przedstawiono w pracy pogl¹dowej autorów tego badania [17].
Celem niniejszej pracy by³a ocena stê¿enia Se w osoczu i pe³nej krwi chorych na astmê oskrzelow¹ w odniesieniu do zachowania siê stê¿eñ innych pierwiastków –
sodu, potasu, magnezu w surowicy badanych osób.
PACJENCI I METODY
Pacjenci
Badanie przeprowadzono u 57 chorych na astmê oraz
u 15 zdrowych osób, którzy stanowili grupê kontroln¹.
Wszyscy badani mieszkali na terenie województwa opolskiego. U ka¿dego chorego rozpoznano astmê i okreœlano
stopieñ ciê¿koœci choroby na podstawie klasyfikacji Global Strategy for asthma Management and Prevention
– NHLBI/WHO Workshop Report [18].
Do badania kwalifikowano chorych, którzy wykazywali: dodatni wynik testów skórnych przynajmniej na dwa
standardowe alergeny wziewne i stê¿enie ca³kowitego
IgE > 100 IU/ml (zakres wartoœci 145-698 IU/ml, œrednio
375 IU/ml).
Ponadto wyodrêbniono grupê 8 chorych na astmê zawodow¹ piekarzy z podobnym stopniem nasilenia astmy
(astma przewlek³a umiarkowana). Wszyscy chorzy byli
leczeni w sposób typowy z uwzglêdnieniem postaci klinicznych zgodnie z wymienionym raportem [18]. W astmie przewlek³ej ciê¿kiej dawka dobowa steroidów systemowych u ¿adnego chorego nie przekracza³a 10 mg
w przeliczeniu na prednizolon. W ostatnich trzech miesi¹cach przed badaniem chorzy znajdowali siê w fazie
stabilizacji choroby. U wszystkich wykluczono wspó³istniej¹ce inne choroby w oparciu o badanie przedmiotowe,
podstawowe badania laboratoryjne i radiologiczne. Charakterystykê badanych grup podano w tabeli I.
Metody analizy biochemicznej
Stê¿enie selenu w osoczu i pe³nej krwi wykonywano
metod¹ fluorometryczn¹ w modyfikacji wed³ug A. Danch
i wsp. [19] przy pomocy aparatu firmy Perkin-Elmer typu
LS30. Jony sodowe i potasowe analizowano metod¹ jonoselektywn¹ z zastosowaniem aparatu STAT PROFILE 1
produkcji Nova Biomedical. Magnez oznaczano metod¹
kolometryczn¹ fotokolorymetrem biochemicznym
ANA 3A produkcji HTL.
Analiza statystyczna danych
Wyniki przedstawiono jako wartoœci œrednie ± odchylenie standardowe (SD) oraz b³¹d standardowy œredniej
(SEM). Stê¿enia selenu ze wzglêdu na spe³nienie warunku rozk³adu normalnego i równoœci wariancji porównywano testem t-Studenta dla niezale¿nych prób losowych.
W odniesieniu do stê¿eñ Mg, Na, K, zastosowano test
nieparametryczny Manna-Whitneya dla niezale¿nych prób
losowych. W analizie zwi¹zków korelacyjnych wykonano test Spearmana. Obliczenia przeprowadzono programem Statistica for Windows wersja 4.1 na komputerze
PC Pentium 120 MHz.
WYNIKI
Zawartoœæ pierwiastków badano w nastêpuj¹cych grupach: kontrolna; chorzy na astmê z wy³¹czeniem zawodowej, z podzia³em na stopnie ciê¿koœci (epizodyczna,
przewlek³a ³agodna, przewlek³a umiarkowana, przewlek³a ciê¿ka); chorzy na astmê zawodow¹. Uzyskane wyniki, z uwzglêdnieniem w/w podzia³u, przedstawiono na
rycinach (ryc.1-5). Nie stwierdzono statystycznie istotnych ró¿nic w stê¿eniu selenu (oznaczanego zarówno
w osoczu, jak i krwi pe³nej), sodu, potasu, magnezu pomiêdzy analizowanymi grupami. Nie obserwowano równie¿ istotnych ró¿nic w zawartoœci selenu w poszczególnych stopniach ciê¿koœci astmy, jakkolwiek w podgrupie
chorych na astmê przewlek³¹ umiarkowan¹, z wy³¹czeniem zawodowej, zauwa¿ano tendencjê do ni¿szych wartoœci w porównaniu do pozosta³ych grup osób.
70
Tabela I. Charakterystyka badanych grup
Badane grupy
Liczba
65
P³eæ
15
56
8
26
Wiek
7
23
ASTMA
ATOPOWA
ASTMA
£AGODNA
60
badanych kobiety mê¿czyŸni zakres œrednio
kontrola
astma atopowa
w tym:
astma epizodyczna
astma ³agodna
astma umiarkowana
astma przewlek³a
ciê¿ka
astma zawodowa
[ng/mL]
20-50 33,26
20-50 37,28
ASTMA
UMIARKOWANA
55
50
45
40
ASTMA
EPIZODYCZNA
35
9
19
12
3
9
8
6
10
4
21-40 30,2
22-50 37,36
24-45 39,5
9
8
6
2
3
6
36-50
20-50
ASTMA
ZAWODOWA
30
ASTMA
CIʯKA
KONTROLA
25
SD
SEM
44
44
Œrednia
Ryc. 1. Stê¿enie selenu [ng/mL] w osoczu badanych chorych
Rogala B. i wsp. Stê¿enie selenu we krwi pe³nej i osoczu chorych na astmê oskrzelow¹
90
[ng/mL]
149
Nie wykazano równie¿ korelacji pomiêdzy stê¿eniem
Se w osoczu i pe³nej krwi a stê¿eniem potasu, sodu, magnezu w poszczególnych grupach.
ASTMA
EPIZODYCZNA
85
70
65
60
55
ASTMA
£AGODNA
KONTROLA
ASTMA
ATOPOWA
50
ASTMA
CIʯKA
ASTMA
UMIARKOWANA
45
ASTMA
ZAWODOWA
40
35
SD
SEM
Œrednia
Ryc. 2. Stê¿enie selenu [ng/mL] we krwi pe³nej badanych chorych
150
[mM/L]
ASTMA
EPIZODYCZNA
148
146
ASTMA
CIʯKA
KONTROLA
144
142
140
ASTMA
ATOPOWA
138
ASTMA
ZAWODOWA
ASTMA
£AGODNA
ASTMA
UMIARKOWANA
136
SD
SEM
134
ŒREDNIA
Ryc. 3. Stê¿enie jonów sodu [mM/L] w surowicy badanych chorych
5
4.8
4.6
[mM/L]
ASTMA
ATOPOWA
ASTMA
£AGODNA
ASTMA
UMIARKOWANA
ASTMA
ZAWODOWA
4.4
4.2
4
3.8
KONTROLA
3.6
ASTMA
EPIZODYCZNA
ASTMA
CIʯKA
SD
SEM
ŒREDNIA
Ryc. 4. Stê¿enie jonów potasu [mM/L] w surowicy badanych
chorych
3.2
[mg/dL]
3
2.8
2.6
2.4
ASTMA
ATOPOWA
ASTMA
£AGODNA
ASTMA
CIʯKA
2.2
ASTMA
ZAWODOWA
2
1.8
1.6
KONTROLA
ASTMA
EPIZODYCZNA
ASTMA
UMIARKOWANA
SD
SEM
ŒREDNIA
Ryc. 5. Stê¿enie jonów magnezu [mg/dL] w surowicy badanych
chorych
DYSKUSJA
ZawartoϾ selenu w przyrodzie, jak i w organizmie
ludzkim jest szeroko zró¿nicowana w zale¿noœci od regionu geograficznego oraz stosowanej diety. Ca³kowita zawartoœæ selenu w organizmie wynosi 13-20 mg. Najczêœciej stosowanym wskaŸnikiem „statusu selenowego” jest
okreœlenie jego stê¿enia w osoczu. Wynosi ono 60-120
ng/ml. W badaniu wykazano ni¿sze stê¿enia Se w osoczu
grupy kontrolnej (51,1 ± 9,19 ng/ml) nie tylko w stosunku
do normy laboratoryjnej, ale równie¿ danych uzyskanych
w populacji normalnej na przyk³ad w województwie œl¹skim – 62,3 ± 13 ng/ml [19]. Nale¿y wiêc s¹dziæ, ¿e województwo opolskie nale¿y do terenów o niskiej zawartoœci Se w glebie. Ró¿nice te nie mog¹ wynikaæ z zastosowania ró¿nych metod badawczych, poniewa¿ w obu przypadkach badania by³y wykonywane przez tê sam¹ osobê,
w tej samej pracowni.
Analiza zabranego materia³u nie wykaza³a istotnych
statystycznie ró¿nic w zawartoœci selenu u chorych na
astmê w porównaniu do grupy kontrolnej osób zdrowych.
Nie udowodniono równie¿ zmian w stê¿eniu Se w poszczególnych grupach chorych na astmê w zale¿noœci od
postaci klinicznej i ciê¿koœci choroby. Mimo, ¿e oznaczano selen nie tylko w osoczu, ale równie¿ w krwi pe³nej.
Autorzy s¹dzili, ¿e uwzglêdnienie wewn¹trzkomórkowej
zawartoœci Se bêdzie lepszym wskaŸnikiem ewentualnych
zaburzeñ gospodarki selenowej i lepiej korelowa³o z objawami chorobowymi. Tym bardziej, ¿e Se w pe³nej krwi
ma d³u¿szy indeks czasowy, jest mniej zale¿ny od aktualnie stosowanej diety. Jednak¿e i w tym przypadku nasze
badanie nie wskazywa³o na zmiany w gospodarce selenowej u chorych na astmê. Na ten problem zwróci³y uwagê badania Flatta i wsp. [20], którzy wykazali istotnie ni¿sze stê¿enie selenu w krwi pe³nej chorych na astmê zamieszkuj¹cych Now¹ Zelandiê, kraj o szczególnie niskim
stê¿eniu Se w glebie. Nie obserwowali oni tej ró¿nicy
w stosunku do grupy osób zdrowych, gdy oznaczali Se
w osoczu. Odmiennego zdania byli badacze z Australii
[21], którzy dowiedli obni¿one poziomy Se w surowicy
chorych na astmê, przy porównywalnych wartoœciach
w pe³nej krwi w stosunku do osób zdrowych. Z kolei Pearson i wsp. [22] stwierdzili znamiennie ni¿sze stê¿enie
selenu w surowicy tylko chorych na astmê aspirynow¹ w
porównaniu do chorych z inn¹ manifestacj¹ alergii – astm¹ bez nadwra¿liwoœci na aspirynê, py³kowic¹, pokrzywk¹. Autorzy ci oznaczali Se jedynie w surowicy krwi.
W omówieniu wyników nale¿y zwróciæ uwagê na grupê chorych na astmê zawodow¹, w której równie¿ nie
wykazano ró¿nic w stê¿eniu Se zarówno w pe³nej krwi,
jak i w osoczu w porównaniu z grup¹ kontroln¹. Jest to
150
Alergia Astma Immunologia, 2002, 7(3), 147-150
o tyle wartoœciowa obserwacja, ¿e jak dotychczas ocena
roli selenu w astmie zawodowej nie by³a przedmiotem zainteresowania badaczy, a analizowana grupa chorych stanowi³a homogenn¹ grupê (do badañ w³¹czono astmê zawodow¹ piekarzy).
Wp³yw na obni¿enie Se mo¿e mieæ równie¿ terapia
wysokimi dawkami steroidów systemowych. Tê zale¿noœæ wykaza³ Marano i wsp.[23] u chorych na astmê oraz
Peretz i wsp. [24] u chorych na ostre i przewlek³e reumatoidalne zapalenie stawów. W przedstawionym materiale
steroidy systemowe pobierali chorzy na astmê przewlek³¹ ciê¿k¹, ale najwy¿sz¹ stosowan¹ dawk¹ by³o
10 mg/dobê w przeliczeniu na prednizolon. W tej grupie
chorych nie obserwowano nawet tendencji do ni¿szych
wartoœci stê¿enia selenu.
W niniejszej pracy nie zak³adano analizy znaczenia
makroelementów, takich jak magnez, sód, potas w patogenezie astmy oskrzelowej. Oznaczono ich stê¿enie maPiœmiennictwo
1. Thiele R, Schuffenhauer M, Winnefeld K, Dawcynski H,
Pleissner J, Pfeifer R. Selenspiegel bei Patienten mit akutem
Herzinfarkt und bei Patienten mit schwerem Angina-pectorisAnfall ohne Herzinfarkt. Med. Klin 1995; Suppl 1: 45-48.
2. Oster O, Drexler M, Schenk J, Meinertz T, Kasper W, Schuster
CJ, Prellwitz W. The serum selenium concentration of patients
with acute myocardial infarction. Ann Clin Res 1986; 18: 36-42.
3. Salonen JT, Alfthan G, Huttunen JK, Pikkarainen J, Puska P.
Association between cardiovascular death and myocardial
infarction and serum selenium in a matched-pair longitudinal
study. Lancet 1982; 2: 175-179.
4. Zimmermann T, Albrecht S, Lauschke H, Ludwig K. Reaktive
Sauerstoffspezies in der Pathogenese gastrointestinaler Tumoren.
Eine Verlaufsstudie. Med Klin 1995; Suppl 1: 15-18.
5. Watson RR, Moriguchi S, McRae B, Tobin L, Mayberry JC,
Lucas D. Effects of selenium in vitro on human T-lymphocyte
functions and K-562 tumor cell growth. J Leukoc Biol 1986; 39:
447-456.
6. Books JD, Metter EJ, Chan DW i wsp. Plasma selenium level
before diagnosis and the risk of prostate cancer development.
J Urol 2001; 166: 2034-2038.
7. Combs GF Jr, Clark LC, Turnbull BW. An analysis of cancer
prevention by selenium. Biofactors 2001; 14: 153-159.
8. Osborne M, Boyle P, Lipkin M. Cancer prevention. Lancet 1997;
349 Suppl 2: SII 27-30.
9. Loguercio C, De Girolamo V, Federico A i wsp. Trace elements
and chronic liver diseases. J Trace Elem Med Biol 1997; 11:
158-161.
10. Knekt P, Heliovaara M, Aho K i wsp. Serum selenium, serum
alpha-tocopherol, and the risk of rheumatoid arthritis.
Epidemiology 2000; 11: 402-405.
11. Peretz AM, Neve JD, Famaey JP. Selenium in rheumatic diseases.
Semin. Arthritis Rheum 1991; 20: 305-316.
12. Allavena C, Dousset B, May T i wsp. Relationship of trace
element, immunological markers, and HIV1 infection progression.
Biol Trace Elem Res 1995; 47: 133-138.
j¹c na uwadze wzajemne relacje pomiêdzy pierwiastkami
oraz, ¿e niedobór jednego mo¿e byæ zjawiskiem wtórnym
wzglêdem niedoboru drugiego. We wszystkich badanych
grupach chorych nie wykazano ró¿nic w stê¿eniu magnezu, sodu, potasu w porównaniu do osób zdrowych co mo¿e
przemawiaæ przeciwko udzia³owi tych pierwiastków w patogenezie astmy. Jednak obiektywne okreœlenie ich roli
wymaga³oby oceny stê¿eñ tkankowych tych pierwiastków. Nie stwierdzono równie¿ istnienia znamiennych statystycznie zwi¹zków korelacyjnych pomiêdzy zawartoœci¹
selenu a stê¿eniem magnezu, sodu, potasu.
Nasze badania nie potwierdzaj¹ istotnego znaczenia
selenu w patogenezie astmy. Okreœlenie roli selenu w patogenezie astmy jest wiêc problemem nadal otwartym
i wymaga dalszych badañ w grupach o znacznie wiêkszej
liczebnoœci, z ró¿nymi postaciami astmy w tym aspirynowej, z uwzglêdnieniem zró¿nicowania geograficznego i dietetycznego.
13. Zachara BA, Adamowicz A, Trafikowska U i wsp. Selenium
and glutathione levels, and glutathione peroxidase activities in
blood components of uremic patients on hemodialysis
supplemented with selenium and treated with erythropoetin.
J Trace Elem Med Biol 2001; 15: 201-208.
14. Orndahl G, Rindby A, Selin E. Selenium therapy of myotonic
dystrophy. Acta Med Scand 1983; 213: 237-239.
15. Orndahl G, Rindby A, Selin E. Myotonic dystrophy and
selenium. Acta Med Scand 1982; 211: 493-499.
16. Mayer MJ, van Kuijk FJ, Ward B, Glucs A. Whole blood selenium
in exudative age-related maculopathy. Acta Ophthalmol Scand
1998; 76: 62-67.
17. Rogala B, Szczerbowski M, ¯egleñ S. Znaczenie selenu w zjawiskach immunopatologicznych. Alergia Astma Immunologia
1999; 4: 239-243.
18. Global Strategy for asthma Management and Prevention –
NHLBI/WHO Workshop Report, National Heart, Lung and
Blood Institute, 1999.
19. Danch A, Dró¿d¿ M. Uproszczona metoda fluorometrycznego
oznaczania selenu w materiale biologicznym. Diagn Lab 1996;
32: 529-534.
20. Flatt A, Pearce N, Thomson CD i wsp. Reduced selenium in
asthmatic subjects in New Zealand. Thorax 1990; 45: 95-99.
21. Misso NL, Powers KA, Gillon RL i wsp. Reduced platheled
glutathine peroxidase activity and serum selenium concentration
in atopic asthmatic patients. Clin Exp Allergy 1996; 26: 838-847.
22. Pearson DJ, Suarez-Mendez VJ, Day JP, Miller PF. Selenium
status in relation to reduced glutathione peroxidase activity in
aspirin-sensitive asthma. Clin Exp Allergy 1991; 21: 203-208.
23. Marano G, Fischioni P, Graziano C i wsp. Increased serum
selenium levels in patients under corticosteroid treatment.
Pharmacol Toxicol 1990; 67: 120-122.
24. Peretz A, Neve J, Vertongen F i wsp. Selenium status in relation
to clinical variables and corticosteroid treatment in rheumatoid
arthritis. J Rheumatol 1987; 14: 1104-1107.