Клиническое значение уровня мелатонина у больных хронической обструктивной болезнью легких

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.

1. Чучалин А.Г., ред. Респираторная медицина: руководство в 3 т., 2-е изд., перераб. и доп. М.: Литтерра; 2017.

2. 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/

3. 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.

4. Budhiraja R., Parthasarathy S., Budhiraja P. et al. Insomnia in patients with COPD. Sleep. 2012; 35 (3): 369–375. DOI: 10.5665/sleep.1698.

5. 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.

6. 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.

7. Анисимов В.Н. Эпифиз, биоритмы и старение организма. Успехи физиологических наук. 2008; 39 (4): 52–76.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. Hardeland R., Coto-Montes A., Poeggeler B. Circadian rhythms, oxidative stress, and antioxidative defense mechanisms. Chronobiol. Int. 2003; 20 (6): 921–962.

15. Hardeland R. Melatonin and the electron transport chain. Cell. Mol. Life Sci. 2017; 74 (21): 3883–3896. DOI: 10.1007/s00018-017-2615-9.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. 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.

23. 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.

24. 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.

25. 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.

26. 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.

27. 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.

28. 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.

29. 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.

30. 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.

31. 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.

32. 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.