pulmoПульмонологияPULMONOLOGIYA0869-01892541-9617Scientific and Practical Journal “PULMONOLOGIYA” LLC10.18093/0869-0189-2019-29-1-7-7-17pulmo-1105Research ArticleПЕРЕДОВАЯ СТАТЬЯEDITORIALКлиническое значение уровня мелатонина у больных хронической обструктивной болезнью легкихClinical significance of melatonin level in patients with chronic obstructive pulmonary diseaseГончаренкоО. В.GoncharenkoO. V.

Гончаренко Ольга Владимировна – аспирант кафедры факультетской терапии.

394036, Воронеж, ул. Студенческая, 10; тел.: (473) 253-11-45.

Ol’ga V. Goncharenko - Postgraduate student, Department of General Internal Medicine.

ul. Studencheskaya 10, Voronezh, 394622; tel.: (473) 253-11-45.

escoolap90@mail.ruБудневскийА. В.BudnevskiyA. V.

Будневский Андрей Валериевич – доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой факультетской терапии.

394036, Воронеж, ул. Студенческая, 10; тел.: (473) 263-81-30.

Andrey V. Budnevskiy - Doctor of Medicine, Professor, Head of Department of General Internal Medicine.

ul. Studencheskaya 10, Voronezh, 394622; tel.: (473) 263-81-30.

avbudnevski@vsmaburdenko.ruКожевниковаС. А.KozhevnikovaS. A.

Кожевникова Светлана Алексеевна – кандидат медицинских наук, ассистент кафедры общей врачебной практики (семейной медицины) и медицинской экспертизы Института дополнительного профессионального образования.

394036, Воронеж, ул. Студенческая, 10; тел.: (473) 255-58-76.

Svetlana A. Kozhevnikova - Candidate of Medicine, Assistant Lecturer, Department of General Medical Practice (Family Medicine) and Medical Expertise, Institute of Postgraduate Medical Training.

ul. Studencheskaya 10, Voronezh, 394622; tel.: (473) 255-58-76.

kozhevnikova_s_a@mail.ruОвсянниковЕ. С.OvsyannikovE. S.

Овсянников Евгений Сергеевич – кандидат медицинских наук, доцент, доцент кафедры факультетской терапии.

394036, Воронеж, ул. Студенческая, 10; тел.: (473) 263-81-30.

Evgeniy S. Ovsyannikov - Candidate of Medicine, Assistant Professor, Associate Professor, Department of General Internal Medicine.

ul. Studencheskaya 10, Voronezh, 394622; tel.: (473) 263-81-30.

ovses@yandex.ruВоронежский государственный медицинский университет им. Н.Н.Бурденко Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияN.N.Burdenko Voronezh State Medical University, Healthcare Ministry of RussiaRussian Federation201922042019291717Copyright © Гончаренко О.В., Будневский А.В., Кожевникова С.А., Овсянников Е.С., 20192019Гончаренко О.В., Будневский А.В., Кожевникова С.А., Овсянников Е.С.Goncharenko O.V., Budnevskiy A.V., Kozhevnikova S.A., Ovsyannikov E.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.pulmonology.ru/pulm/article/view/1105

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) относится к числу самых распространенных хронических заболеваний легких. Сопутствующие нарушения сна существенно ухудшают качество жизни (КЖ) пациентов с ХОБЛ, в связи с этим требуется дополнительное изучение этиологии и взаимосвязей описанных состояний. Целью данной работы явился анализ влияния мелатонина на выраженность диссомнических нарушений, профиль цитокинов и уровень сурфактантного белка D (SP-D) у пациентов с ХОБЛ разной степени тяжести. Материалы и методы. В исследование включены больные с диагнозом ХОБЛ II–IV стадии вне обострения (n = 88: 62 мужчины, 26 женщин; средний возраст – 68,61 ± 0,72 года (от 40 до 80 лет)) – группа D, фенотип с частыми обострениями согласно критериям Глобальной инициативы по ХОБЛ (Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease – GOLD). В зависимости от стадии ХОБЛ сформированы 3 группы: 1-я (n = 31: 22 мужчины, 9 женщин; средний возраст – 67,42 ± 1,38 года) – с диагнозом ХОБЛ II стадии по GOLD; 2-я (n = 29: 19 мужчин, 10 женщин; средний возраст – 68,83 ± 1,21 года) – с диагнозом ХОБЛ III стадии по GOLD; 3-я (n = 28: 21 мужчина, 7 женщин; средний возраст – 69,71 ± 1,09 года) – с диагнозом ХОБЛ IV стадии по GOLD. В рамках комплексного обследования исходно и через 1 год наблюдения оценивались клинико-лабораторные и инструментальные показатели. Результаты. Продемонстрировано, что тяжелое течение ХОБЛ с частыми обострениями, выраженной клинической симптоматикой и значимым влиянием на КЖ пациентов статистически значимо напрямую связано с низким уровнем мелатонина, что отражается на биоритмах пациентов с ХОБЛ в виде различных диссомнических нарушений, повышенной активностью хронического системного воспаления, сниженного уровня SP-D. Заключение. По данным исследования сделан вывод, что диссомнические нарушения, низкая антиоксидантная защита, низкий уровень SP-D, высокая активность провоспалительной системы и низкая активность противовоспалительной системы у пациентов с ХОБЛ II–IV стадии по GOLD обуслoвлены низким уровнем мелатонина.

The objective of this study was to analyze an impact of melatonin on clinical course, cytokine profile and surfactant protein D level in patients with COPD. Methods. The study involved 88 patients (62 men and 26 women) with stable moderate-to-severe COPD (GOLD stages II – IV), the "frequent exacerbator" phenotype (group D), aged 40 to 80 years (mean age, 68.61 ± 0.72 years). The patients were divided into three groups according to COPD stage: 31 patients (22 men and 9 women; mean age, 67.42 ± 1.38 years) with COPD GOLD stage II); 29 patients (19 men and 10 women; mean age, 68.83 ± 1.21 years) with COPD GOLD stage III); and 28 patients (21 men and 7 women; mean age, 69.71 ± 1.09 years) with COPD GOLD stage IV. Clinical and laboratory parameters were assessed at baseline and in 1 year of the follow-up. Results. Severe COPD course with frequent exacerbations, prominent clinical signs and significant impact on quality of life was directly and statistically significantly related to lower melatonin level. This was also associated with different sleep disorders, high-grade chronic systemic inflammation, and lower surfactant protein D (SP-D) level. Conclusion. Lower melatonin level in COPD patients could cause sleep disorders, decrease the antioxidant defense and SP-D level, increase the pro-inflammatory activity and decrease the anti-inflammatory activity.

хроническая обструктивная болезнь легкихмелатонинцитокинысурфактантный белок Dсhronic obstructive pulmonary diseasemelatonincytokinessurfactant protein DReferencesЧучалин А.Г., ред. Респираторная медицина: руководство в 3 т., 2-е изд., перераб. и доп. М.: Литтерра; 2017.Chuchalin A.G. [Respiratory Medicine: Guideline]. The 2nd Edition. Moscow: Litterra; 2017 (in Russian).Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. GOLD 2017. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of COPD. Available at: https://goldcopd.org/gold-2017-global-strategy-diagnosis-management-prevention-copd/Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. GOLD 2017. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of COPD. Available at: https://goldcopd.org/gold-2017-global-strategy-diagnosis-management-prevention-copd/Авдеев С.Н. Обострения хронической обструктивной болезни легких: выбор антибактериальной терапии. Пульмонология. 2014; (6): 65–72. DOI: 10.18093/0869-0189-2014-0-6-65-72.Avdeev S.N. [Exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease: a choice of antibacterial treatment]. Pul'monologiya. 2014; (6): 65–72. DOI: 10.18093/0869-0189-2014-0-6-65-72 (in Russian).Budhiraja R., Parthasarathy S., Budhiraja P. et al. Insomnia in patients with COPD. Sleep. 2012; 35 (3): 369–375. DOI: 10.5665/sleep.1698.Budhiraja R., Parthasarathy S., Budhiraja P. et al. Insomnia in patients with COPD. Sleep. 2012; 35 (3): 369–375. DOI: 10.5665/sleep.1698.Будневский А.В., Цветикова Л.Н., Овсянников Е.С., Гончаренко О.В. Мелатонин: роль в развитии хронической обструктивной болезни легких. Пульмонология. 2016; 26 (3): 372–378. DOI: 10.18093/0869-0189-2016-26-3-372-378.Budnevskiy A.V., Tsvetikova L.N., Ovsyannikov E.S., Goncharenko O.V. [A role of melatonin for occurrence of chronic obstructive pulmonary disease]. Pul'monologiya. 2016; 26 (3): 372–378. DOI: 10.18093/0869-0189-2016-26-3-372-378 (in Russian)Будневский А.В., Овсянников Е.С., Резова Н.В., Шкатова Я.С. Мелатонин и артериальная гипертония: возможная роль в комплексной терапии. Терапевтический архив. 2017; 89 (12): 122–126. DOI: 10.17116/terarkh20178912122-126.Budnevskiy A.V., Ovsyannikov E.S., Rezova N.V., Shkatova Ya.S. [Melatonin and hypertension: a possible role in complex therapy]. Terapevticheskiy arkhiv. 2017; 89 (12): 122–126. DOI: 10.17116/terarkh20178912122-126 (in Russian).Анисимов В.Н. Эпифиз, биоритмы и старение организма. Успехи физиологических наук. 2008; 39 (4): 52–76.Anisimov V.N. Epiphysis, biorhythms and aging. Uspekhi fiziologicheskikh nauk. 2008; 39 (4): 52–76 (in Russian).Hynninen M.J., Pallesen S., Hardie J. et al. Insomnia symptoms, objectively measured sleep, and disease severity in chronic obstructive pulmonary disease outpatients. Sleep Med. 2013; 14 (12): 1328–1333. DOI: 10.1016/j.sleep.2013.08.785.Hynninen M.J., Pallesen S., Hardie J. et al. Insomnia symptoms, objectively measured sleep, and disease severity in chronic obstructive pulmonary disease outpatients. Sleep Med. 2013; 14 (12): 1328–1333. DOI: 10.1016/j.sleep.2013.08.785.Vozoris N.T., Fischer H.D., Wang X. et al. Benzodiazepine drug use and adverse respiratory outcomes among older adults with COPD. Eur. Respir. J. 2014; 44 (2): 332–340. DOI: 10.1183/09031936.00008014.Vozoris N.T., Fischer H.D., Wang X. et al. Benzodiazepine drug use and adverse respiratory outcomes among older adults with COPD. Eur. Respir. J. 2014; 44 (2): 332–340. DOI: 10.1183/09031936.00008014.Трибунцева Л.В., Кожевникова С.А., Бурлачук В.Т., Прозорова Г.Г. Влияние расстройства сна и депрессии на течение хронической обструктивной болезни легких. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2016; 15 (S): 150–154.Tribuntseva L.V., Kozhevnikova S.A., Burlachuk V.T., Prozorova G.G. [An impact of sleep disorders and depression on the course of chronic obstructive pulmonary disease]. Kardiovaskulyarnaya terapiya i profilaktika. 2016; 15 (S): 150–154 (in Russian).Будневский А.В., Овсянников Е.С., Лабжания Н.Б. Сочетание хронической обструктивной болезни легких и метаболического синдрома: патофизиологические и клинические особенности. Терапевтический архив. 2017; 89 (1): 123–127. DOI: 10.17116/terarkh2017891123-127.Budnevskiy A.V., Ovsyannikov E.S., Labzhaniya N.B. [Chronic obstructive pulmonary disease concurrent with metabolic syndrome: Pathophysiological and clinical features]. Terapevticheskiy arkhiv. 2017; 89 (1): 123–127 (in Russian).Будневский А.В., Овсянников Е.С., Шкатова Я.С. Взаимосвязь хронической обструктивной болезни легких, ожирения и уровня мелатонина. Пульмонология. 2018; 28 (3): 359–367. DOI: 10.18093/0869-0189-2018-28-3-359-367.Budnevskiy A.V., Ovsyannikov Е.S., Shkatova Y.S. [A relationship between chronic obstructive pulmonary disease, obesity and melatonin level]. Pul'monologiya. 2018; 28 (3): 359–367. DOI: 10.18093/0869-0189-2018-28-3-359-367 (in Russian).Subramanian P., Dakshayani K.B., Pandi-Perumal S.R. et al. 24-hour rhythms in oxidative stress during hepatocarcinogenesis in rats: effect of melatonin or alpha-ketoglutarate. Redox. Rep. 2008; 13 (2): 78–86. DOI: 10.1179/135100008X259178.Subramanian P., Dakshayani K.B., Pandi-Perumal S.R. et al. 24-hour rhythms in oxidative stress during hepatocarcinogenesis in rats: effect of melatonin or alpha-ketoglutarate. Redox. Rep. 2008; 13 (2): 78–86. DOI: 10.1179/135100008X259178.Hardeland R., Coto-Montes A., Poeggeler B. Circadian rhythms, oxidative stress, and antioxidative defense mechanisms. Chronobiol. Int. 2003; 20 (6): 921–962.Hardeland R., Coto-Montes A., Poeggeler B. Circadian rhythms, oxidative stress, and antioxidative defense mechanisms. Chronobiol. Int. 2003; 20 (6): 921–962.Hardeland R. Melatonin and the electron transport chain. Cell. Mol. Life Sci. 2017; 74 (21): 3883–3896. DOI: 10.1007/s00018-017-2615-9.Hardeland R. Melatonin and the electron transport chain. Cell. Mol. Life Sci. 2017; 74 (21): 3883–3896. DOI: 10.1007/s00018-017-2615-9.Esrefoglu M., Gül M., Emre M.H. et al. Protective effect of low dose of melatonin against cholestatic oxidative stress after common bile duct ligation in rats. World J. Gastroenterol. 2005; 11 (13): 1951–1956. DOI: 10.3748/wjg.v11.i13.1951.Esrefoglu M., Gül M., Emre M.H. et al. Protective effect of low dose of melatonin against cholestatic oxidative stress after common bile duct ligation in rats. World J. Gastroenterol. 2005; 11 (13): 1951–1956. DOI: 10.3748/wjg.v11.i13.1951.Djordjevic B., Cvetkovic T., Stoimenov T.J. et al. Oral supplementation with melatonin reduces oxidative damage and concentrations of inducible nitric oxide synthase, VEGF and matrix metalloproteinase 9 in the retina of rats with streptozotocin/nicotinamide induced pre-diabetes. Eur. J. Pharmacol. 2018; 833: 290–297. DOI: 10.1016/j.ejphar.2018.06.011.Djordjevic B., Cvetkovic T., Stoimenov T.J. et al. Oral supplementation with melatonin reduces oxidative damage and concentrations of inducible nitric oxide synthase, VEGF and matrix metalloproteinase 9 in the retina of rats with streptozotocin/nicotinamide induced pre-diabetes. Eur. J. Pharmacol. 2018; 833: 290–297. DOI: 10.1016/j.ejphar.2018.06.011.Maharaj D.S., Limson J.L., Daya S. 6-Hydroxymelatonin converts Fe (III) to Fe (II) and reduces iron-induced lipid peroxidation. Life Sci. 2003; 72 (12): 1367–1375.Maharaj D.S., Limson J.L., Daya S. 6-Hydroxymelatonin converts Fe (III) to Fe (II) and reduces iron-induced lipid peroxidation. Life Sci. 2003; 72 (12): 1367–1375.Cruz A., Tasset I., Ramírez L.M. et al. Effect of melatonin on myocardial oxidative stress induced by experimental obstructive jaundice. Rev. Esp. Enferm. Dig. 2009; 101 (7): 460–463.Cruz A., Tasset I., Ramírez L.M. et al. Effect of melatonin on myocardial oxidative stress induced by experimental obstructive jaundice. Rev. Esp. Enferm. Dig. 2009; 101 (7): 460–463.Adibhatla R.M., Hatcher J.F. Altered lipid metabolism in brain injury and disorders. Subcell. Biochem. 2008; 49: 241–268. DOI: 10.1007/978-1-4020-8831-5_9.Adibhatla R.M., Hatcher J.F. Altered lipid metabolism in brain injury and disorders. Subcell. Biochem. 2008; 49: 241–268. DOI: 10.1007/978-1-4020-8831-5_9.Лямина С.В., Веденикин Т.Ю., Малышев И.Ю. Современный подход к анализу иммунного ответа при заболеваниях легких: сурфактантный белок D и его роль. Современные проблемы науки и образования. 2011; 4: 1–10.Lyamina S.V., Vedenikin T.Yu., Malyshev I.Yu. [Current approach to evaluation of immune response in lung diseases: a role of surfactant protein D]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2011; 4: 1–10 (in Russian).Roth T. Hypnotic use for insomnia management in chronic obstructive pulmonary disease. Sleep Med. 2009; 10 (1): 19–25. DOI: 10.1016/j.sleep.2008.06.005.Roth T. Hypnotic use for insomnia management in chronic obstructive pulmonary disease. Sleep Med. 2009; 10 (1): 19–25. DOI: 10.1016/j.sleep.2008.06.005.Kryger M., Roth T., Wang-Weigand S., Zhang J. The effects of ramelteon on respiration during sleep in subjects with moderate to severe chronic obstructive pulmonary disease. Sleep Breath. 2009; 13 (1): 79–84. DOI: 10.1007/s11325-008-0196-4.Kryger M., Roth T., Wang-Weigand S., Zhang J. The effects of ramelteon on respiration during sleep in subjects with moderate to severe chronic obstructive pulmonary disease. Sleep Breath. 2009; 13 (1): 79–84. DOI: 10.1007/s11325-008-0196-4.Halvani A., Mohsenpour F., Nasiriani K. Evaluation of exogenous melatonin administration in improvement of sleep quality in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Tanaffos. 2013; 12 (2): 9–15.Halvani A., Mohsenpour F., Nasiriani K. Evaluation of exogenous melatonin administration in improvement of sleep quality in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Tanaffos. 2013; 12 (2): 9–15.Milkowska-Dymanowska J., Bialas A.J., Makowska J. et al. Geroprotectors as a therapeutic strategy for COPD – where are we now? Clin. Interv. Aging. 2017; 2017 (12): 1811–1817. DOI: 10.2147/CIA.S142483.Milkowska-Dymanowska J., Bialas A.J., Makowska J. et al. Geroprotectors as a therapeutic strategy for COPD – where are we now? Clin. Interv. Aging. 2017; 2017 (12): 1811–1817. DOI: 10.2147/CIA.S142483.Gumral N., Naziroglu M., Ongel K. et al. Antioxidant enzymes and melatonin levels in patients with bronchial asthma and chronic obstructive pulmonary disease during stable and exacerbation periods. Cell. Biochem. Funct. 2009; 27 (5): 276–283. DOI: 10.1002/cbf.1569.Gumral N., Naziroglu M., Ongel K. et al. Antioxidant enzymes and melatonin levels in patients with bronchial asthma and chronic obstructive pulmonary disease during stable and exacerbation periods. Cell. Biochem. Funct. 2009; 27 (5): 276–283. DOI: 10.1002/cbf.1569.de Matos Cavalcante A.G., de Bruin P.F., de Bruin V.M. et al. Melatonin reduces lung oxidative stress in patients with chronic obstructive pulmonary disease: a randomized, double-blind, placebo-controlled study. J. Pineal. Res. 2012; 53 (3): 238–244. DOI: 10.1111/j.1600-079X.2012.00992.x.de Matos Cavalcante A.G., de Bruin P.F., de Bruin V.M. et al. Melatonin reduces lung oxidative stress in patients with chronic obstructive pulmonary disease: a randomized, double-blind, placebo-controlled study. J. Pineal. Res. 2012; 53 (3): 238–244. DOI: 10.1111/j.1600-079X.2012.00992.x.Kim G.D., Lee S.E., Kim T.H. et al. Melatonin suppresses acrolein-induced IL-8 production in human pulmonary fibroblasts. J. Pineal. Res. 2012; 52 (3): 356–364. DOI: 10.1111/j.1600-079X.2011.00950.x.Kim G.D., Lee S.E., Kim T.H. et al. Melatonin suppresses acrolein-induced IL-8 production in human pulmonary fibroblasts. J. Pineal. Res. 2012; 52 (3): 356–364. DOI: 10.1111/j.1600-079X.2011.00950.x.Shin I.S., Shin N.R., Park J.W. et al. Melatonin attenuates neutrophil inflammation and mucus secretion in cigarette smoke-induced chronic obstructive pulmonary diseases via the suppression of Erk-Sp1 signaling. J. Pineal. Res. 2015; 58 (1): 50–60. DOI: 10.1111/jpi.12192.Shin I.S., Shin N.R., Park J.W. et al. Melatonin attenuates neutrophil inflammation and mucus secretion in cigarette smoke-induced chronic obstructive pulmonary diseases via the suppression of Erk-Sp1 signaling. J. Pineal. Res. 2015; 58 (1): 50–60. DOI: 10.1111/jpi.12192.Peng Z., Zhang W., Qiao J., He B. Melatonin attenuates airway inflammation via SIRT1 dependent inhibition of NLRP3 inflammasome and IL-1β in rats with COPD. Int. Immunopharmacol. 2018; 62: 23–28. DOI: 10.1016/j.intimp.2018.06.033.Peng Z., Zhang W., Qiao J., He B. Melatonin attenuates airway inflammation via SIRT1 dependent inhibition of NLRP3 inflammasome and IL-1β in rats with COPD. Int. Immunopharmacol. 2018; 62: 23–28. DOI: 10.1016/j.intimp.2018.06.033.Shin N.R., Park J.W., Lee I.C. et al. Melatonin suppresses fibrotic responses induced by cigarette smoke via downregulation of TGF-β1. Oncotarget. 2017; 8 (56): 95692–95703. DOI: 10.18632/oncotarget.21680.Shin N.R., Park J.W., Lee I.C. et al. Melatonin suppresses fibrotic responses induced by cigarette smoke via downregulation of TGF-β1. Oncotarget. 2017; 8 (56): 95692–95703. DOI: 10.18632/oncotarget.21680.Shin I.S., Park J.W., Shin N.R. et al. Melatonin inhibits MUC5AC production via suppression of MAPK signaling in human airway epithelial cells. J. Pineal. Res. 2014; 56 (4): 398–407. DOI: 10.1111/jpi.12127.Shin I.S., Park J.W., Shin N.R. et al. Melatonin inhibits MUC5AC production via suppression of MAPK signaling in human airway epithelial cells. J. Pineal. Res. 2014; 56 (4): 398–407. DOI: 10.1111/jpi.12127.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.