Логотип журнала "Провизор"








Влияние 1,25-дигидрокси-витамина D3 на экспериментальный сепсис
Другие статьи из раздела: Фармация за рубежом
Статья
№ 9`2014 Уникальность белорусской системы здравоохранения
№ 04'2011 АСПЕКТИ ФАРМАЦІЇ В ІТАЛІЇ
№ 19'2010 ВНЕАПТЕЧНЫЕ ПРОДАЖИ ЛЕКАРСТВ: спорный вопрос в Польше и в России
№ 18'2010 Внесет ли 2010 год изменения в продажи фармацевтических товаров в Центральной Европе?
№ 13'2010 Фармацевтические рынки европейских соседей Украины: такие близкие и такие разные
№ 10'2010 БОЛЬШЕ, ЧЕМ ПРОДВИЖЕНИЕ ЛЕКАРСТВ
№ 10'2010 ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО: учимся у соседей
№ 06'2010 Будущее официальной фитотерапии и фитофармакологии в России
№ 03'2010 Фармацевтический рынок России подвел итоги 2009 года
№ 03'2010 Организация работы медицинских представителей в США

Влияние 1,25-дигидрокси-витамина D3 на экспериментальный сепсис

Soren 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.
Проведены три серии экспериментов. Испытуемых для каждого исследования разделили на две группы. В течение трех дней до эксперимента крысы первой группы ежедневно получали инъекции 100 нанограмм / кг 1,25-дигидрокси-витамина D3, а второй — эквивалент плацебо. В первом эксперименте сепсис был вызван лапаротомией или псевдооперацией. Во втором исследовании крысы получили по 8 мг / кг липополисахариды (ЛПС) или эквивалент плацебо. В третьем эксперименте крысы первой группы получили ЛПС внутривенно в дозе 7 мг / кг, второй — эквивалент плацебо.
Результаты: все три модели сепсиса показали серьезное ускорение коагуляции и нарушения функции печени: уменьшение количества тромбоцитов и времени Квика, увеличение энзимов, влияющих на метаболизм протеина (ALT-энзимов), и билирубина (р < 0,05). В первом эксперименте крысы, получавшие 1,25-дигидрокси-витамин D3, сохранили нормальную концентрацию тромбоцитов, в то время как у крыс, получавших эквивалент плацебо, этот показатель значительно снизился (р < 0,05). В группе крыс, получивших ЛПС, влияние витамина D на тромбоциты не было выявлено.
Выводы: результаты первого исследования свидетельствуют о положительном воздействии 1,25-дигидрокси-витамина D3 на коагуляцию, индуцированную сепсисом. В исследованиях 2 и 3 такого влияния обнаружено не было.

Введение

1,25-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 методы

Животные

Самцы 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.

Материалы

1,25-дигидрокси-витамин D3 в капсулах (доза — 100 нанограмм / кг / день — считается максимально допустимой, т. к. дальнейшее увеличение может привести к гиперкальциемии [8]), ЛПС. 

Аналитические методы

Подсчет 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 исследований

Было 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:

  1. контроль + плацебо;
  2. контроль + 1,25-дигидрокси-витамин D3;
  3. псевдолапаротомия (обнажение кишечника без лигирования и прободения) + плацебо;
  4. псевдооперация + 1,25-дигидрокси-витамин D3;
  5. лапаротомия с лигированием и прободением кишечника 1,2 мм иглой (ЛПК) + плацебо;
  6. ЛПК + 1,25-дигидрокси-витамин D3.

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:

  1. контроль + плацебо;
  2. контроль + 1,25-дигидрокси-витамин D3;
  3. одна инъекция ЛПС дозой 8 мг / кг + + плацебо;
  4. одна инъекция ЛПС дозой 8 мг / кг + + 1,25-дигидрокси-витамин D3;

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:

  1. контроль (часовое вливание 20 мл изотонического солевого раствора через бедренный катетер) + плацебо;
  2. контроль + 1,25-дигидрокси-витамин D3;
  3. часовое внутривенное вливание ЛПС дозой 7 мг / кг в изотоническом солевом растворе через катетер + плацебо;
  4. часовое внутривенное вливание ЛПС дозой 7 мг / кг в изотоническом солевом растворе через катетер + 1,25-дигидрокси-витамин D3.

Образцы крови взяты через 4 часа.

Результаты

Влияние 1,25-дигидрокси-витамина D3 и плацебо на сепсис, вызванный ЛПК или псевдооперацией, показано в таблице 1.

Таблица 1 :: Сепсис, вызванный ЛПК или псевдооперацией, у крыс, предварительно получавших 1,25-дигидрокси-витамин D3 или плацебо

 


Контроль + плацебо


Контроль + 1,25-дигидрокси- витамин D3


Псевдооперация + плацебо


Псевдооперация + 1,25-дигидрокси- витамин D3


ЛПК + плацебо

ЛПК + 1,25-дигидрокси- витамин D3

n=

8

8

8

8

8

8


Тромбоциты (109/л)


647 ± 95


606 ± 139

631 ± 48

551 ± 53

418 ± 492

515 ± 533


Протромбин (сек.)

12,0 ± 0,2

12,2 ± 0,7

11,4 ± 0,6

11,0 ± 0,8

12,5 ± 1,2

12,7 ± 1,0

ALT (кол-во/сек.)

53 ± 7

53 ± 8

59 ± 13

64 ± 5

71 ± 17

77 ± 132

Билирубин (μмоль/л)

0,68 ± 0,29

0,62 ± 0,27

1,23 ± 0,111

0,73 ± 0,393

3,51 ± 1,872

2,36 ± 1,142

Креатинин (μмоль/л)

41 ± 7

46 ± 19

46 ± 14

36 ± 3

40 ± 2

42 ± 5

Мочевина (μмоль/л)

8,2 ± 0,5

8,4 ± 0,7

7,0 ± 0,51

6,5 ± 0,61

6,9 ± 0,8

8,9 ± 2,6

Са++ (7,4) (ммоль/л)

1,34 ± 0,02

1,36 ± 0,02

1,35 ± 0,02

1,35 ± 0,02

1,26 ± 0,062

1,28 ± 0,032

1 значительный эффект от псевдооперации (р < 0,05);
2 значительный эффект от ЛПК (р < 0,05);
3 значительный эффект от 1,25-дигидрокси-витамина D3 (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.

Таблица 2 :: Сепсис, вызванный инъекцией ЛПС дозой 8 мг/кг, или контроль у крыс, получавших 1,25-дигидрокси-витамин D3 или плацебо

 

Контроль + плацебо

Контроль + 1,25-дигидрокси- витамин D3

ЛПС + плацебо

ЛПС + 1,25-дигидрокси- витамин D3

n=

8

8

6

6

Тромбоциты (109/л)

647 ± 95

606 ± 139

259 ± 1981

208 ± 2141

Протромбин (сек.)

12,0 ± 0,2

12,2 ± 0,7

11,4 ± 0,41

12,0 ± 0,4

ALT (кол-во/сек.)

53 ± 7

53 ± 8

124 ± 167

94 ± 241

Билирубин (μмоль/л)

0,68 ± 0,29

0,62 ± 0,27

1,77 ± 1,10

2,12 ± 0,531

Креатинин (μмоль/л)

41 ± 7

46 ± 19

44 ± 7

57 ± 11

Мочевина (μмоль/л)

8,2 ± 0,5

8,4 ± 0,7

10,66 ± 3,09

11,90 ± 2,471

Са++ (7,4) (ммоль/л)

1,34 ± 0,02

1,36 ± 0,02

1,36 ± 0,02

1,37 ± 0,02

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.

Таблица 3 :: Сепсис, спровоцированный часовой внутривенной инъекцией ЛПС дозой 7 мг/кг, или контроль у крыс, получавших 1,25-дигидрокси-витамин D3 или плацебо

 

Контроль + плацебо

Контроль + 1,25-дигидрокси- витамин D3

ЛПС + плацебо

ЛПС + 1,25-дигидрокси- витамин D3

n=

6

8

10

10

Тромбоциты 109/л)

1056 ± 196

980 ± 260

480 ± 801

415 ± 631

Протромбин сек.)

21,4 ± 3,5

17,9 ± 2,0

29,8 ± 6,1

26,6 ± 3,61

ALT кол-во/сек.)

53 ± 18

78 ± 30

66 ± 8

93 ± 33

Билирубин μмоль/л)

1,27 ± 0,35

1,27 ± 0,13

2,66 ± 0,651

3,26 ± 0,601

Креатинин μмоль/л)

55 ± 4

62 ± 52

76 ± 61

103 ± 191,2

Мочевина μмоль/л)

6,3 ± 1,1

7,8 ± 0,7

11,8 ± 0,81

13,3 ± 1,01,2

Са++ (7,4) ммоль/л)

1,34 ± 0,02

1,42 ± 0,052

1,24 ± 0,041

1,28 ± 0,041

1 значительный эффект от ЛПК (р < 0,05);
2 значительный эффект от 1,25-дигидрокси-витамина D3 (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.

Обсуждение

1,25-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 клеткимишени 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.

Выводы

Благотворное 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 1998–2017



Грипп у беременных и кормящих женщин
Актуально о профилактике, тактике и лечении

Грипп. Прививка от гриппа
Нужна ли вакцинация?
















Крем от морщин
Возможен ли эффект?
Лечение миомы матки
Как отличить ангину от фарингита






Журнал СТОМАТОЛОГ



џндекс.Њетрика