Pełna wersja w formacie Acrobat Reader

PRACA ORYGINALNA
2004, VOL 34, NO 1, 32-36
ZMIANY AKTYWNOŒCI WYK£ADNIKÓW
METABOLIZMU TLENOWEGO U DZIECI
Z WSTECZNYM ODP£YWEM
¯O£¥DKOWO-PRZE£YKOWYM
NA TLE ZMIAN W B£ONIE ŒLUZOWEJ PRZE£YKU
CHANGES IN OXIDATIVE METABOLISM MARKERS
IN CHILDREN WITH GASTROESOPHAGEAL REFLUX
WITH CHANGES IN ESOPHAGEAL MUCOSAL MEMBRANE
Ma³gorzata Modzelewska-Ho³yñska, Aneta Krogulska, Krystyna W¹sowska-Królikowska
Klinika Gastroenterologii i Alergologii Dzieciêcej
Instytutu Pediatrii UM w £odzi
Streszczenie: Znaczna czêstoœæ wystêpowania patologicznego odp³ywu ¿o³¹dkowo-prze³ykowego u dzieci
oraz zwi¹zane z tym powik³ania i problemy terapeutyczne daj¹ podstawê do poszerzania badañ w tej
dziedzinie. Celem pracy by³o zwrócenie uwagi na udzia³ reaktywnych form tlenu oraz zmiany w zakresie
wyk³adników bariery antyoksydacyjnej w patofizjologii rozwoju stanu zapalnego b³ony œluzowej prze³yku
w przebiegu choroby refluksowej u dzieci. Do badañ w³¹czono 50 dzieci z rozpoznan¹ chorob¹ refluksow¹, które podzielono na: grupê I – bez zapalenia b³ony œluzowej prze³yku i II - z wspó³istnieniem histologicznych wyk³adników stanu zapalnego w obrêbie b³ony œluzowej prze³yku. Wysokie stê¿enia cytokin
prozapalnych potwierdzi³y istnienie stanu zapalnego prze³yku obserwowanego w badaniu endoskopowym i w ocenie histopatologicznej. Stwierdzono, ¿e wystêpowaniu stanu zapalnego b³ony œluzowej prze³yku towarzyszy wy¿sza aktywnoœæ potencja³ów oksydacyjnych osocza i obni¿enie aktywnoœci wyk³adników bariery antyoksydacyjnej.
S³owa kluczowe: choroba refluksowa prze³yku, wolne rodniki tlenu, bariera antyoksydacyjna
Abstract: Significantly high occurrence of gastroesophageal reflux in children and related complications
and therapeutic management problems encourage further investigations. The aim of the study was to present
the reactive oxygen species and antioxidative barrier markers in esophageal mucosa inflammation in the
course of reflux disease in children. Fifty children with gastroesophageal reflux were included in this study.
They were divided into 2 groups: I - without inflammatory changes in the esophageal mucosa and II - with
esophagits. High levels of proinflammatory cytokines confirmed the state of inflammation recorded during
endoscopy and by mucosal specimen histopathology. It was concluded that higher activity of oxidative
potentials and decrease in antioxidative barrier markers accompany esophageal mucosa inflammation.
Key words: gastroesophageal reflux, oxygen free radicals, antioxidative barrier
Wstêp
Udowodniono, ¿e nadmierna generacja reaktywnych
form tlenu oraz niedostateczna aktywnoœæ antyoksydacyjnych mechanizmów ustrojowych odgrywa rolê w patologii
32
PRZEGL¥D PEDIATRYCZNY 2004, VOL 34, NO 1
coraz wiêkszej liczby chorób, a wœród nich z zakresu przewodu pokarmowego. Wsteczny odp³yw ¿o³¹dkowo-prze³ykowy jest przyczyn¹ wielu dolegliwoœci u noworodków, niemowl¹t i dzieci starszych, natomiast skutecznoœæ jego leczenia jest wci¹¿ ograniczona (1-5). Zmusza to do poszukiwa-
Zmiany aktywnoœci...
nia nowszych metod diagnostycznych i terapeutycznych. U
podstaw rozwoju stanu zapalnego w obrêbie b³ony œluzowej prze³yku w przebiegu wstecznego odp³ywu ¿o³¹dkowoprze³ykowego dopatruje siê wzmo¿onej migracji neutrofilów. Granulocyty obojêtnoch³onne, wzbudzone przez czynniki toksyczne, bior¹ udzia³ w generowaniu molekularnych
mediatorów reakcji zapalnej (6). Wœród nich na szczególn¹
uwagê zas³uguj¹ cytokiny. Uwa¿a siê, ¿e s¹ one wyk³adnikiem procesów zapalnych na poziomie ultrastrukturalnym i
stanowi¹ wczesny element w ³añcuchu procesów zachodz¹cych w zapaleniu (7). Powoduj¹ one aktywacjê wybuchu oddechowego w neutrofilach, efektem czego jest generowanie wysoce reaktywnych wolnych rodników tlenowych
(WRT). WRT uwalniane w nadmiarze, po przekroczeniu licznych mechanizmów obronnych ustroju, zaburzaj¹ istniej¹c¹ równowagê antyoksydacyjn¹ i w ten sposób bior¹ bezpoœredni udzia³ w powstawaniu zmian chorobowych w b³onie
œluzowej przewodu pokarmowego.
Cel pracy
Celem pracy jest próba oceny generowania wolnych rodników tlenu oraz aktywnoœci wybranych parametrów enzymatycznej bariery antyoksydacyjnej w przebiegu procesów
zapalnych prze³yku u dzieci z chorob¹ refluksow¹ (GERD), a
tak¿e zachowania siê stê¿enia wybranych cytokin prozapalnych.
Materia³
Do badañ w³¹czono 50 dzieci w wieku od 6 miesi¹ca do
18 r.¿. (œrednia 10 lat 9 miesiêcy) z rozpoznan¹ w Klinice
Gastroenterologii i Alergologii Dzieciêcej Instytutu Pediatrii
Uniwersytetu Medycznego w £odzi chorob¹ refluksow¹,
przed rozpoczêciem leczenia farmakologicznego. Wœród
badanych dzieci w oparciu o ocenê histopatologiczn¹ wycinków pobranych w trakcie badania endoskopowego wyodrêbniono 2 grupy: grupa I - licz¹ca 20 dzieci z patologicznym odp³ywem ¿o³¹dkowo-prze³ykowym bez zapalenia
b³ony œluzowej prze³yku, grupa II - licz¹ca 30 dzieci z patologicznym refluksem ¿o³¹dkowo-prze³ykowym ze wspó³istniej¹cym zapaleniem b³ony œluzowej prze³yku. Grupa porównawcza (P) – 10 zdrowych dzieci, którym krew pobierano w trakcie przeprowadzania innych analiz pracownianych.
U dzieci tych nie wykonywano badañ inwazyjnych.
Metody
Podstaw¹ rozpoznania patologicznego refluksu by³o badanie lekarskie i 24-godzinne monitorowanie pH treœci przeRycina 1. Wartoœæ œredniego stê¿enia interleukiny 1β (pg/ml) i
interleukiny 6 (pg/ml) w osoczu dzieci w grupach badanych i
grupie porównawczej.
Rycina 2. Porównanie stê¿enia dialdehydu malonowego MDA
(nmol/ml) w tkance oraz w osoczu dzieci w grupach I i II.
4,5
4,26
4
3,36
3,5
3
2,86
2,5
2,24
2
1,61
1,5
1
0,5
0
– grupa I,
tkanka
–grupa II,
osocze
- grupa porównawcza
³ykowej za pomoc¹ jedno lub dwuodprowadzeniowej sondy oraz rejestratora z analiz¹ komputerow¹ zapisu – Digitrapper Mk III firmy Synectics Medical. U chorych tych wykonano badanie endoskopowe z ocen¹ nasilenia makroskopowych zmian zapalnych w obrêbie b³ony œluzowej prze³yku wg skali Savary’ego-Millera. W czasie endoskopii pobrano wycinki b³ony œluzowej z okolicy nadwpustowej do badania histopatologicznego. Z badañ wykluczono dzieci ze
wspó³istniej¹cym zaka¿eniem Helicobacter pylori.
Zaplanowany panel oznaczeñ biochemicznych wykonano w surowicy krwi. Aktywnoœæ procesu zapalnego oceniano na podstawie stê¿eñ interleukiny 1β (IL-1β) i interleukiny
6 (IL-6) metod¹ ELISA. Poœredniej oceny iloœci WRT w osoczu dokonano poprzez badanie stê¿eñ produktów peroksydacji lipidów. Stê¿enie dialdehydu malonowego (MDA)
oznaczano w oparciu o reakcjê z TBA z wytworzeniem czerwonego barwnika i pomiar absorpcji przy d³ugoœci fali:
λ= 535 i 580 nm wzglêdem próby œlepej, a stê¿enie dienów
sprzê¿onych (DS) - badaj¹c absorpcjê fali œwiat³a wzglêdem
czystego n-heptanu przy λ = 233 nm na spektrofotometrze
Spekord. Wyniki wyra¿ano w jednostkach absorpcji na 0,1
ml surowicy. Wyk³adniki bariery antyoksydacyjnej osocza
oceniono poprzez pomiar aktywnoœci dysmutazy ponadtlenkowej (SOD) w oparciu o inhibicjê autooksydacji pirogallolu oraz peroksydazy glutationowej (GPX) wg zmodyfikowanej met. Rice-Evans. Ponadto przeprowadzono oznaczenia stê¿eñ dialdehydu malonowego i dienów sprzê¿onych w homogenatach tkankowych z b³ony œluzowej prze³yku. Praca posiada³a zgodê Terenowej Komisji Etyki Badañ
Naukowych Uniwersytetu Medycznego w £odzi.
Dla ka¿dego rodzaju badania obliczono medianê, œredni¹ arytmetyczn¹, standardowe odchylenie i przedzia³ ufnoœci. Uzyskane wyniki poddano analizie statystycznej z okreœleniem znamiennoœci ró¿nic w kolejnych przedzia³ach czasowych. Zastosowano test Studenta i rozk³ad F-Snedecora.
Rycina 3. Porównanie stê¿enia dienów sprzê¿onych DS
(nmol/ml) w tkance oraz w osoczu dzieci w grupach I i II.
3000
2,5
2
2000
1,98
1,84
1799
1,5
1540
1500
1,24
1000
655,4
0,98
1
876,9
513,1
500
0,5
0
0
– grupa I,
2,28
2356
2500
IL1β
–grupa II,
- grupa porównawcza
tkanka
IL6
– grupa I,
–grupa II,
osocze
- grupa porównawcza
PRZEGL¥D PEDIATRYCZNY 2004, VOL 34, NO 1
33
Modzelewska-Ho³yñska M., Krogulska A., W¹sowska-Królikowska K.
Rycina 4. Wykres wartoœci œrednich aktywnoœci dysmutazy ponadtlenkowej SOD-1 (U/ml) w osoczu dzieci w grupach badanych i w grupie porównawczej.
1800
1400
29,98
30
1622,4
1600
Rycina 5. Wykres œrednich aktywnoœci peroksydazy glutationowej GPX (U/ml) w osoczu dzieci w grupach badanych i w grupie
porównawczej.
27,51
1498,8
1332,6
1200
23,34
25
20
1000
15
800
600
10
400
5
200
0
– grupa I,
0
–grupa II,
- grupa porównawcza
Porównania par dokonano przy pomocy nieparametrycznego testu U Manna-Whitney’a. Wszystkie obliczenia wykonano za pomoc¹ programu Statistica for Windows v. 4.5.
Wyniki badañ
U 30 dzieci ze zmianami patomorfologicznymi w obrêbie b³ony œluzowej prze³yku (grupa II) obserwowano aktywny, przewlek³y proces zapalny z obecnoœci¹ nacieku utworzonego z komórek limfocytarnych i granulocytów obojêtnoch³onnych wg klasyfikacji Ismail-Beigi w modyfikacji Heilmanna. U 12 pacjentów (40%) uwidoczniono intensywny
naciek z granulocytów kwasoch³onnych. Nasilone zmiany
wystêpowa³y g³ównie w nab³onku i blaszce w³aœciwej. U 5
(16,7%) badanych dzieci stwierdzono przerost warstwy podstawnej przekraczaj¹cy 20% gruboœci nab³onka. W podobnym odsetku wystêpowa³ przerost warstwy brodawkowatej
przekraczaj¹cy 2/3 gruboœci nab³onka.
Œrednie stê¿enia IL-1β (1799 pg/ml) zarówno w grupie
dzieci bez zapalenia (grupa I), jak i ze wspó³istniej¹cym zapaleniem b³ony œluzowej prze³yku (grupa II) (œr. 2356 pg/ml)
by³y wy¿sze od stê¿enia cytokiny w grupie porównawczej
(œr. 1540 pg/ml). Ró¿nice stê¿eñ pomiêdzy grup¹ porównawcz¹ a grup¹ I by³y nieznamienne statystycznie, natomiast
w odniesieniu do grupy II by³y wysoce znamienne (p<0,005).
Podobnie œrednie stê¿enie IL-6 w grupie dzieci bez zapalenia (œr. 655,4 pg/ml) by³o znamiennie wy¿sze (p<0,05) oraz
wysoce znamiennie wy¿sze w grupie dzieci ze wspó³istniej¹cym refluksowym zapaleniem prze³yku w odniesieniu do
grupy porównawczej (p<0,005). Ró¿nice stê¿eñ pomiêdzy
obu grupami dzieci z chorob¹ refluksow¹ by³y statystycznie
istotne (p<0,05) (ryc. 1).
W grupie I œrednie stê¿enie MDA we krwi wynosi³o 2,24
nmol/ml i odbiega³o w sposób znamienny od stê¿eñ w grupie porównawczej (œr. 1,61 nmol/ml, p < 0,05). W grupie II
stwierdzono szczególnie wysokie stê¿enia MDA (œr. 3,36
nmol/ml), a wartoœci te w sposób wysoce znamienny odbiega³y od grupy porównawczej (p<0,001). Ró¿nice pomiêdzy
stê¿eniami MDA w grupie I i w grupie II by³y wysoce znamienne statystycznie (p < 0,005).
Stê¿enia MDA w bioptatach b³ony œluzowej prze³yku
wykazywa³y ró¿nice wysoce znamienne pomiêdzy wartoœciami stê¿eñ u dzieci z grupy I i II (p<0,001). W grupie I
wynosi³o ono œrednio 2,86 nmol/ml, a w grupie II- 4,26 nmol/
ml. W obu badanych grupach stê¿enia w tkankach by³y znamiennie wy¿sze ni¿ oznaczone w osoczu dzieci. W grupie
dzieci z refluksem ¿o³¹dkowo-prze³ykowym wspó³istniej¹cym z zapaleniem b³ony œluzowej prze³yku oznaczone wartoœci ró¿ni³y siê znamiennie statystycznie (p < 0,01) (ryc. 2).
Stê¿enie DS w osoczu dzieci w grupie II (œr.1,98 nmol/ml)
odbiega³o w sposób znamienny od grupy porównawczej (œr.
34
PRZEGL¥D PEDIATRYCZNY 2004, VOL 34, NO 1
– grupa I,
–grupa II,
- grupa porównawcza
0,98 nmol/ml; p<0,001). Natomiast ró¿nice pomiêdzy grup¹
porównawcz¹ a grup¹ I (dzieci bez zapalenia b³ony œluzowej
prze³yku) (œr. 1,24 nmol/ml) by³y niezamienne statystycznie
(p>0,05). Ró¿nice pomiêdzy stê¿eniami DS dzieci w grupie I i
w grupie II by³y wysoce znamienne statystycznie (p < 0,005).
Stê¿enia dienów sprzê¿onych w tkankach wykazywa³y
ró¿nice wysoce znamienne pomiêdzy wartoœciami uzyskanymi u dzieci z zapaleniem (II) i bez zapalenia b³ony œluzowej prze³yku (I) (p<0,001). W grupie I wynosi³o ono œrednio
1,84 nmol/ml, a w grupie II - 2,28 nmol/ml. W obu grupach
stê¿enia oznaczone w tkankach by³y wy¿sze ni¿ w osoczu.
Jednak¿e ró¿nice te by³y nieznamienne statystycznie w grupie dzieci bez histologicznych wyk³adników zapalenia b³ony œluzowej prze³yku (IA), a w grupie dzieci ze wspó³istniej¹cym zapaleniem (IIA) - istotne statystycznie (p<0,05) (ryc. 3).
Aktywnoœæ SOD by³a nieznamiennie wy¿sza w grupie I w
odniesieniu do grupy porównawczej (p>0,05). U dzieci bez
zapalenia prze³yku œrednia wartoœæ wynosi³a 1622,4 U/ml, a
w grupie porównawczej 1498,8 U/ml. Najni¿sz¹ aktywnoœæ
1332,64 U/ml okreœlono w grupie dzieci z zapaleniem b³ony œluzowej prze³yku i by³y to wartoœci znamienne statystycznie w odniesieniu do grupy porównawczej (p<0,005).
Ró¿nice aktywnoœci dysmutazy ponadtlenkowej pomiêdzy
dzieæmi w grupie I a w grupie II by³y znamienne statystycznie
(p < 0,005) (ryc. 4).
Aktywnoœæ GPX w osoczu by³a najni¿sza w grupie dzieci
bez zapalenia b³ony œluzowej prze³yku w stosunku do grupy
z histologicznymi wyk³adnikami refluksowego zapalenia
prze³yku i grupy porównawczej, a wartoœci ró¿ni³y siê znamiennie statystycznie (p<0,05). Stê¿enia wynosi³y odpowiednio 23,34 U/ml i 27,51 U/ml. W grupie II oznaczono najwy¿sz¹ œredni¹ wartoœæ w wysokoœci 29,98 U/ml (ryc. 5).
Dyskusja
Obraz makroskopowy b³ony œluzowej stwierdzony
w badaniu endoskopowym oraz opisane zmiany zapalne
w badaniu patomorfologicznym dokumentuj¹ istnienie procesów zapalnych w b³onie œluzowej (8, 9, 10). Jednak ze
wzglêdu na niepe³ne wspó³istnienie zmian makroskopowych
opisywanych w badaniu endoskopowym z ocen¹ patomorfologiczn¹ wycinków b³ony œluzowej prze³yku poszukuje
siê dalszych mo¿liwoœci pozwalaj¹cych na weryfikacjê stanu zapalnego, z ograniczeniem metod inwazyjnych. Uznanym markerem zapalenia s¹ cytokiny prozapalne. W licznych pracach udowodniono w patogenezie GERD istnienie
zwi¹zku przyczynowego pomiêdzy stresem oksydacyjnym
a aktywnoœci¹ procesu zapalnego (11-15). W piœmiennictwie utworzono nawet okreœlenie “choroba wolnych rodników tlenu” (16). W przedstawianej pracy wyrazem opisywanych zmian jest zale¿noœæ pomiêdzy iloœci¹ generowanych
Zmiany aktywnoœci...
WRT, stê¿eniem cytokin a obrazem patomorfologicznym b³ony œluzowej. IL-1β wraz z TNFα drog¹ aktywacji fosfolipazy
A2 wtórnie wzbudzaj¹ peroksydacjê kwasu arachidonowego z powstawaniem jego aktywnych metabolitów. Wœród
nich szczególne znaczenie maj¹ parakrynnie generowane
pod wp³ywem cyklooksygenazy prostaglandyny, a przy
wspó³udziale lipooksygenazy - leukotrieny (17). Omawiane
metabolity wtórnie generuj¹ WRT i prowadz¹ do prze³amania bariery antyoksydacyjnej krwi z uszkodzeniem struktur
tkankowych. Procesy te nasilaj¹ powstaj¹ce nadtlenki lipidów i aldehydy. Natomiast IL-6 wspólnie z IL-1β s¹ uwa¿ane
za najsilniejszy modulator wydzielania z hepatocytów bia³ek ostrej fazy (7). Stwierdzone wœród dzieci zapalenie b³ony
œluzowej prze³yku (grupa II) oraz wysokie stê¿enia IL-1β i IL6 potwierdzaj¹ zatem istnienie zaawansowanego procesu
zapalnego. Natomiast utrzymywanie siê stê¿eñ tych cytokin
na niskim poziomie w grupie I oraz u dzieci zdrowych przemawia za brakiem nasilonego stanu zapalnego, co mo¿e
wskazywaæ na przydatnoœæ tych oznaczeñ w monitorowaniu
stanu zapalnego b³ony œluzowej prze³yku. Równie¿ oznaczone poziomy stê¿enia IL-1β i IL-6 potwierdzaj¹ istnienie
znamiennych ró¿nic pomiêdzy grupami I a II, i odpowiedni¹
kwalifikacjê dzieci do poszczególnych grup.
Wykazany w pracy wzrost stê¿eñ MDA i DS w chorobie
refluksowej, przebiegaj¹cej ze stanem zapalnym b³ony œluzowej prze³yku, dokumentuje narastanie stê¿enia WRT. O
istnieniu zwi¹zku tych metabolitów z procesem zapalnym w
prze³yku dowodz¹ istotne ró¿nice stê¿eñ oznaczanych parametrów obserwowane w osoczu pomiêdzy dzieæmi w grupie I
a dzieæmi z grupy II. W badaniach u dzieci z refluksowym
zapaleniem b³ony œluzowej prze³yku (grupa II) obserwowano
znamiennie wy¿sze stê¿enia MDA i DS zarówno w odniesieniu do grupy I, jak i do grupy porównawczej. Obserwowany
w badaniach w³asnych wzrost stê¿enia MDA jest zgodny z
doœwiadczeniami wielu autorów, którzy wyjaœniaj¹ podstawy
generowania WRT przez neutrofile (18, 19, 20). Podobnie
zachowanie siê stê¿eñ dienów sprzê¿onych we krwi dokumentuje wzbudzenia procesów peroksydacyjnych. Naturalnie wystêpuj¹ce nienasycone kwasy t³uszczowe nie zawieraj¹
sprzê¿onych wi¹zañ podwójnych. Ich pojawienie siê jest
oznak¹ rozpoczêcia peroksydacji i umo¿liwia œledzenie procesu. W badaniach najwy¿sze stê¿enia DS wystêpowa³y u
dzieci z zapaleniem prze³yku. Brak istotnych ró¿nic w stê¿eniach DS u dzieci w grupie I w zestawieniu z grup¹ porównawcz¹ dokumentuj¹ brak zmian zapalnych w tych grupach.
W homogenatach b³ony œluzowej prze³yku obserwowano wy¿sze wartoœci produktów peroksydacji lipidów w obu
grupach ni¿ w analogicznych oznaczeniach w surowicy.
Wzrost stê¿enia MDA œwiadczy o g³êbokim uszkodzeniu
komórek w wyniku rozpadu lipidów z ich b³on komórkowych (21). Zatem przedstawione badania s¹ wyrazem wzrostu generacji WRT w przestrzeni pozakomórkowej w czasie
zapalenia b³ony œluzowej prze³yku. Jest to zrozumia³e bior¹c
pod uwagê, ¿e miejscem zachodz¹cych procesów s¹ struktury tkankowe (22, 23, 24). Wykonane badanie potwierdza
zatem lokalizacjê tocz¹cego siê procesu zapalnego.
Peroksydacja lipidów jest udokumentowanym wynikiem
stresu oksydacyjnego (23, 24). Jednoczeœnie organizm jest
wyposa¿ony w z³o¿one mechanizmy antyoksydacyjne zapobiegaj¹ce uszkodzeniom powodowanym przez nasilone
procesy utleniania i redukcji (17, 25). W ich sk³ad wchodz¹
zarówno mechanizmy enzymatyczne jak i nieenzymatyczne. Obni¿enie aktywnoœci enzymów stanowi¹cych barierê
antyoksydacyjn¹ mo¿e byæ powodem zachwiania równowagi tych procesów i utraty zdolnoœci unieczynniania aktywnych form tlenu, co sprzyja rozwojowi stanu zapalnego.
Tym bardziej, ¿e wzrost stê¿enia nadtlenku wodoru zwi¹za-
ny jest z uaktywnieniem reakcji dysmutacji i cechuje siê zdolnoœci¹ do penetrowania œciany komórkowej. Wychodz¹c z
za³o¿enia, ¿e zwiêkszona generacja anionorodnika ponadtlenkowego jest podstawowym substratem dla SOD, to
wzrost aktywnoœci tego enzymu mo¿e œwiadczyæ o odpowiedzi jednego z najwa¿niejszych mechanizmów bariery
antyoksydacyjnej na nadprodukcjê reaktywnych form tlenu.
SOD bowiem rozk³adaj¹c anionorodniki ponadtlenkowe
zapobiega powstaniu ich pochodnych form oraz uszkadzaj¹cemu dzia³aniu, a jednoczeœnie uniemo¿liwia zapocz¹tkowanie przez WRT wyzwolenia kaskady niekorzystnych
zjawisk biologicznych. Natomiast zmniejszona aktywnoϾ
SOD i GPX, bêd¹cych podstawow¹ czêœci¹ systemu antyoksydacyjnego, mo¿e byæ powodem niezrównowa¿enia procesów wytwarzania aktywnych postaci tlenu i ich unieczynnienia. W przedstawianych badaniach potwierdzono obserwacje innych autorów dokumentuj¹ce szczególnie nisk¹
aktywnoϾ SOD u dzieci z procesem zapalnym (18, 20, 21).
Na szczególn¹ uwagê zas³uguje zachowanie siê GPX. W warunkach fizjologicznych peroksydacja lipidów jest hamowana przez GPX selenozale¿n¹, która katalizuje redukcjê nadtlenku wodoru (24). Wykazana, wy¿sza aktywnoœæ peroksydazy glutationowej u dzieci ze wspó³istniej¹cym zapaleniem
b³ony œluzowej prze³yku ni¿ w grupie porównawczej mo¿e
byæ dowodem œwiadcz¹cym o g³êbokim uszkodzeniu komórek b³ony œluzowej prze³yku. Zmniejszenie aktywnoœci
enzymów obrony antyoksydacyjnej mo¿e powodowaæ niezrównowa¿enie procesów wytwarzania aktywnych postaci
tlenu i ich unieczynniania. Konsekwencj¹ tego zjawiska
mo¿e byæ nagromadzenie du¿ych iloœci biologicznie toksycznych pochodnych tlenu, które mog¹ byæ odpowiedzialne za zapalenie b³ony œluzowej. W badaniach doœwiadczalnych obserwowano pocz¹tkowy wzrost, a nastêpnie
w miarê postêpowania procesu zapalnego - spadek GPX w
b³onie œluzowej prze³yku zwierz¹t doœwiadczalnych z kwaœnym refluksem. Stres oksydacyjny, powoduj¹cy niski poziom GPX, wspó³wystêpowa³ ze wzrostem aktywnoœci SOD,
maj¹cej dzia³anie ochronne na b³onê œluzow¹ prze³yku; nie
tylko wzrasta sekrecja WRT, ale pog³êbia siê niewydolnoœæ
bariery antyoksydacyjnej.
Przedstawiony wywód dokumentuje œcis³e powi¹zania w
jedn¹ ca³oœæ licznych mechanizmów i zjawisk zachodz¹cych w komórce. Pocz¹wszy od rozwoju reakcji zapalnej,
poprzez sekrecjê cytokin prozapalnych, bêd¹cych molekularnymi mediatorami wzbudzaj¹cymi generowanie WRT i
poprzez peroksydacjê kwasu arachidonowego z powstaniem jego toksycznych metabolitów a¿ do powstania zmian
strukturalnych b³ony œluzowej, w przypadku niewydolnoœci
enzymatycznych mechanizmów obrony antyoksydacyjnej.
Natomiast nadal niewiele jest prac klinicznych weryfikuj¹cych przedstawione rozwa¿ania teoretyczne w chorobie refluksowej u dzieci. Prowadzenie dalszych badañ pozwoli
byæ mo¿e na wdro¿enie ich w praktyce klinicznej i pozwoli
na lepsze monitorowanie stanu zapalnego b³ony œluzowej
prze³yku oraz ograniczenie badañ inwazyjnych.
Wnioski
1. Wolne rodniki tlenowe odgrywaj¹ istotn¹ rolê w patogenezie zmian zapalnych b³ony œluzowej prze³yku u dzieci.
2. Aktywnoœæ potencja³ów oksydacyjnych osocza u dzieci z zapaleniem b³ony œluzowej prze³yku jest wy¿sza w porównaniu z grup¹ dzieci bez objawów zapalenia.
3. AktywnoϾ bariery antyoksydacyjnej osocza dzieci z
komponent¹ zapaln¹ jest znamiennie ni¿sza w porównaniu
z refluksem ¿o³¹dkowo-prze³ykowym bez zapalenia b³ony
œluzowej prze³yku.
PRZEGL¥D PEDIATRYCZNY 2004, VOL 34, NO 1
35
Modzelewska-Ho³yñska M., Krogulska A., W¹sowska-Królikowska K.
PIŒMIENNICTWO:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
Rai A. M., Orlando R. C. Gastroesophageal reflux disease. Curr. Opin. Gastroenterol. 1998, 14, 329-333.
Cosgrove M., Dodge J. Gastroesophageal reflux in children. Eur. J. Gastroenterol. Hepat. 1999, 2, 2-3.
Davies A. E. M., Sandhu B. K. Diagnosis and treatment of gastro-oesophageal reflux. Arch. Dis. Child. 1995, 73, 82-86.
Korzon M., Brodzicki J. Aspekty kliniczne refluksu ¿o³¹dkowo-prze³ykowego u dzieci. Gastroenerol. Pol. 1998, 5, 481-485.
Vandenplas Y., Hegar B. Diagnosis and treatment of gastro-oesophageal reflux disease in infants and children. J. Gastroenterol.
Hepatol. 2000, 15, 593-603.
Tobey N. A., Carson J. L., Alkiek R. A., Orlando R. C. Dilated intercellular spaces: a morphological feature of acid reflux-demaged human
esophageal epithelium. Gastroenterol. 1996, 11, 1200-1205.
Cornevalli S. Nitric oxide (NO) upregulates synthesis of tumor necrosis factor á (TNFá), interleukin 6 (IL-6), and interleukin 8 (IL-8)
by human mononuclear cells. Eur. Resp. J. 1997, 10, 38-42.
Iwañczak B., WoŸniak Z. Ocena histopatologiczna b³ony œluzowej prze³yku w chorobie refluksowej u dzieci. Ped. Pol. 2001, 76,
421-427.
Pace F., Santalucia F., Bianchi P. G. Natural history of gastroesophageal reflux disease without esophagitis. Gut 1991, 32, 845-848.
Heine R. G., Cameron D. Js., Chow C. W., Hill D. J., Catto S. A. Esophagitis in distressed infants: poor diagnostic agreement between
esophageal pH monitoring and histopathologic findings. J. Pediatr. 2002, 140, 14-19.
Oh T. Y., Lee J. S., Ahn B. O., Cho H., Kim W. B., Kim Y. B., Surh Y. J., Cho S. W., Hahm K. B. Oxidative damages are critical in
pathogenesis of reflux esophagitis: implication of antioxidants in its treatment. Free Radic. Biol. Med. 2001, 30, 905-915.
Oh T. Y., Lee J. S., Ahn B. O., Cho H., Kim W. B., Kim Y. B., Surh Y. J., Cho S. W., Lee K. M., Hahm K. B. Oxidative stress is more
important than acid in the pathogenesis of reflux oesophagitis in rats. Gut 2001, 49, 364-371.
Wetscher G. J., Hinder P. R., Bagchi D., Perdikis G., Redmond E. J., Glaser K., Adrian T. E., Hinder R. A. Free radical scavengers
prevent reflux esophagitis in rats. Dig. Dis. Sci. 1995, 40, 1292-1296.
Wetscher G. J., Hinder P. R., Kingler P. Reflux esophagitis in humans is a free radical event. Dis. Esophagus. 1997, 10, 29-32.
Wetscher G. J., Perdikis G., Kretchmar D. H. Esophagitis in Sprague-Dawley rats is mediated by free radicals. Dig. Dis. Sci. 1995,
40, 1297-1305.
Socha P. Zastosowanie zmiataczy wolnych rodników w leczeniu chorób przewodu pokarmowego i w leczeniu ¿ywieniowym
dzieci. Ped. Wsp. Gastroenterol. Hepatol. ¯ywienie Dziecka 2001, 3, 129-133.
Ba³a G., Czerwionka-Szaflarska M., Drewa G., Mierzwa G. Plasma and erythrocyte malonodialdehyde concentrations in children
with chronic gastroduodenitis. Med. Sci. Monit. 1996, 2, 469-473.
Postêpski J., Opoka-Winiarska V., Tuszkiewicz-Misztal E. Znaczenie reakcji wolnorodnikowych w patogenezie wybranych schorzeñ u dzieci. Ped. Pol. 2000, 75, 767-777.
Bulkley G. B. Free radicals and other reactive oxygen metabolites: clinical relevance and the therapeutic efficacy of antioxidant
therapy. Surgery 1993, 113, 479-483.
Suppan K., K³opocka M., Budzyñski J., Grad K., Œwi¹tkowski M., Drewa G., Marciniak R., Korenkiewicz J. Poziom dialdehydu
malonowego i aktywnoœci enzymów antyoksydacyjnych w przebiegu zapalenia b³ony œluzowej ¿o³¹dka u pacjentów z chorob¹
wrzodow¹. Gastroenterol. Pol. 1998, 5, (supl.1), 116.
Drake I. M., Mapstone N. P., Schorah C. J. Reactive oxygen species activity and lipid peroxidation in Helicobacter pylori associated
gastritis; relation to gastric mucosal ascorbic acid concentrations and effect of H. pylori eradication. Gut 1998, 42, 768-771.
Bartnikowska E. Powstawanie wolnych rodników tlenowych w œrodowisku otaczaj¹cym i wewn¹trzkomórkowym. Pneumol.
Alergol. Pol. 1994, 62, 35-40.
Czerwionka–Szaflarska M., Ba³a G., Drewa G., Mierzwa G. Rodniki tlenowe jako mediatory patofizjologii ¿o³¹dkowo-jelitowej.
Gastroenterol. Pol. 1997, 4 (3), 303-306.
D¹browski A., Gabrylewicz A. Rodniki tlenowe w chorobach przewodu pokarmowego. Medycyna 2000,1990, 6, 4-7.
Korzon M., Renke J., Popadiuk S., WoŸniak M., Bugajczyk B. Rola obni¿onej wydolnoœci antyoksydacyjnej w patogenezie
niektórych przewlek³ych chorób zapalnych u dzieci. Prz. Pediatr. 1999, (supl. 1) 30-34.
Adres do korespondencji:
Dr med. Ma³gorzata Modzelewska-Ho³yñska
Klinika Gastroenterologii i Alergologii Dzieciêcej
Instytutu Pediatrii Uniwersytetu Medycznego
ul. Sporna 36/50
91-738 £ódŸ
tel./fax (0-42) 656 26 30
36
PRZEGL¥D PEDIATRYCZNY 2004, VOL 34, NO 1