Carbohydrase activity in proximal and distal segments of small intestine in health, irritated bowel syndrome and enteropathy with membrane digestion disturbance

Full Text

Список сокращений

ДПК – двенадцатиперстная кишка

ПК – подвздошная кишка

СО – слизистая оболочка

СРК – синдром раздраженного кишечника

ТК – тонкая кишка

ЭНМП – энтеропатии с нарушением мембранного пищеварения

Введение

Синдром раздраженного кишечника (СРК) встречается у 10–20% взрослого населения [1]. Этиология СРК остается неизвестной, а в основе патогенеза лежит нарушение висцеральной чувствительности кишечника, обусловленной психоэмоциональными и социальными факторами [2, 3]. В последние годы получены данные о связи клинических проявлений СРК с пищевыми интолерантностями [4] и положительном терапевтическом эффекте диеты со сниженным содержанием короткоцепочечных углеводов и полиолов (low-FODMAP diet; FODMAP – fermentable oligosaccharides, disaccharides, monosaccharides and polyols – ферментируемые олиго-, ди-, моносахариды и полиолы) [5].

Согласно нашим данным, причина появления метеоризма, нарушений стула, болей и дискомфорта в животе у более чем 2/3 пациентов с СРК связана с низкой активностью карбогидраз слизистой оболочки тонкой кишки (СО ТК) [6, 7]. Карбогидразы обеспечивают окончательное расщепление полимеров глюкозы (амилопектина, амилозы, гликогена), которые подверглись первичному гидролизу до олиго- и дисахаридов в процессе полостного пищеварения. Снижение активности какого-либо фермента приводит к формированию непереносимости определенного класса продуктов питания, что влечет за собой появление метеоризма, болей в животе и диареи [8]. Еще более убедительно эта связь подтверждается открытием способности цитопротектора ребамипида повышать активность кишечных карбогидраз и толерантность к олиго- и дисахаридам [9, 10]. Результатом выполненных нами экспериментальных и клинических исследований стало описание новой нозологической формы заболевания ТК – энтеропатии с нарушением мембранного пищеварения (ЭНМП) [11]. На основании полученных сведений об активности карбогидраз СО ТК у пациентов с СРК оказалось, что у многих из них на самом деле формируется ЭНМП.

Диапазоны значений активности дисахаридов щеточной каймы впервые описаны Хоффманом [цит. по: 12]. В отличие от классической методики Далквиста, на базе ГБУЗ «МКНЦ им. А.С. Логинова» используется модифицированный метод (модификация доктора медицинских наук Н.И. Белостоцкого), позволяющий оценить величину фонда активности ферментов ТК за счет определения активности в СО, а также в ее надэпителиальном слое [13]. Суть исследования состоит в определении активности лактазы, глюкоамилазы, мальтазы и сахаразы в биоптате, полученном из начального отдела ТК – двенадцатиперстной кишки (ДПК). Между тем изучение активности карбогидраз в других отделах ТК открывает перспективы для дальнейшего клинического изучения ЭНМП.

В 1980-х годах под руководством академика А.М. Уголева проводили экспериментальные работы, показавшие возможность изменения активности ферментов ТК, появлявшихся при поражении начальных петель тощей кишки [14]. Известно, что у людей активность карбогидраз неравномерно распределена на всем протяжении ТК [15, 16]. Сведений о ферментативной активности подвздошной кишки (ПК) в доступной литературе мы не нашли. Вместе с тем эти данные позволили бы расширить наши представления о дифференциальной диагностике ЭНМП с СРК и другими заболеваниями кишечника, а также совершенствовать подходы к лечению данной группы больных.

Цель исследования – оценить диагностическое значение активности карбогидраз в СО ДПК и дистального отдела ПК у пациентов с ЭНМП и СРК.

Материалы и методы

В исследование включены 40 человек, которые были разделены на 3 группы: 12 пациентов с ЭНМП, 16 – с СРК и 12 практически здоровых людей. Дизайн исследования включал анализ переносимости пациентами пищевых продуктов, богатых углеводными соединениями. К ним относятся продукты, содержащие:

а) избыток фруктозы (мед, яблоки и манго);

б) лактозу (молоко и молочные продукты);

в) полиолы, состоящие из сорбита и маннита (авокадо, груши), фруктаны (пшеница, лук и чеснок);

г) галактоолигосахариды (бобовые и орехи).

У всех пациентов определяли активность сахаразы, глюкоамилазы, мальтазы и лактазы в СО ДПК и ПК по методу Далквиста в модификации Н.И. Белостоцкого [13].

Число женщин, принявших участие в исследовании, оказалось существенно больше, чем мужчин (78,5% против 21,5%). Преобладали пациенты преимущественно молодого и среднего возраста (табл. 1).

 

Таблица 1. Клиническая характеристика пациентов основной группы (СРК и ЭНМП)

Table 1. Clinical characteristics of patients in the main group (irritable bowel syndrome – IBS and enteropathy with impaired membrane digestion – EMDD)

Параметры		Пациенты основной группы (n=28)
		с пищевой интолерантностью (n=18)	без пищевой интолерантности (n=10)
Половая принадлежность	Женщины	14	8
	Мужчины	4	2
Возраст, лет	18–20	0	0
	21–30	4	2
	31–40	8	7
	41–50	3	1
	51–60	3	0

 

Результаты

Клинически ЭНМП проявляется симптомами, схожими с функциональными заболеваниями кишечника. Пациентов беспокоят боли и дискомфорт в животе, связанные с нарушениями стула (чаще – диарея), повышенное газообразование и урчание в животе. Несмотря на сходство симптомов с функциональными заболеваниями кишечника, в частности с СРК, при ЭНМП причиной клинических симптомов является плохая переносимость пищевых продуктов. Бóльшая часть пациентов отмечает взаимосвязь симптомов с употреблением определенных пищевых продуктов, чаще всего молока и молочных продуктов, а также фруктов, кондитерских изделий, содержащих углеводы, варенья, соков, реже – жиров и белков [17].

В табл. 2 показана частота пищевой интолерантности у пациентов основной группы.

 

Таблица 2. Частота пищевой интолерантности у больных

Table 2. Frequency of food intolerance in patients

Группы пациентов	Пациенты
	с пищевой интолерантностью (n=18)	без пищевой интолерантности (n=10)
ЭНМП (n=12)	12	0
СРК (n=16)	6	10

 

У 18 пациентов из основной группы (n=28) клинически выявлены пищевые интолерантности, которые имели приобретенный характер, причем у 17 человек наблюдалась непереносимость более двух продуктов.

Результаты активности карбогидраз у обследованных больных представлены в табл. 3.

 

Таблица 3. Активность карбогидраз в ДПК и ПК у лиц контрольной группы, больных с СРК и ЭНМП

Table 3. The activity of carbohydrases in the duodenum and ileum in the control group, in patients with IBS and EMDD

Карбогидразы	Сегмент ТК	M±S контроль	Диапазон значений	M±S СРК	Диапазон значений	M±S ЭНМП	Диапазон значений
Глюкоамилаза*	ДПК (1)	776±163	276–1943	590±91	280–1904	164±23	83–309
	ПК (2)	714±121	220–1664	1275±158	190–2357	858±182	228–2020
Мальтаза**	ДПК (1)	2664±317	1257–5031	2118±124	1380–3533	859±76	558–1430
	ПК (2)	2532±438	888–5228	4142±489	1105–6080	3259±596	1140–5510
Сахараза***	ДПК (1)	175±21	87–310	194±33	38–562	69±7	43–121
	ПК (2)	130±27	3–305	191±27	76–490	143±30	28–325
Лактаза****	ДПК (1)	83±17	10–169	84±6,3	4–189	27±6	6–61
	ПК (2)	16±4	5–34	14,4±6,3	1–24	10±3	1–38
*(1) pконтроль – ЭНМП=0,0029, pконтроль – СРК=0,2994; pЭНМП – СРК=0,0014; *(2) pконтроль – ЭНМП=0,5073, pконтроль – СРК=0,0132; pЭНМП – СРК=0,1033; **(1) pконтроль – ЭНМП=0,0001, pконтроль – СРК=0,0887; pЭНМП – СРК<0,005; **(2) pконтроль – ЭНМП=0,3277, pконтроль – СРК=0,0259; pЭНМП – СРК=0,2676; ***(1) pконтроль – ЭНМП=0,0002, pконтроль – СРК=0,6480; pЭНМП – СРК=0,0068; ***(2) pконтроль – ЭНМП=0,7680, pконтроль – СРК=0,1356; pЭНМП – СРК=0,2618; ****(1) pконтроль – ЭНМП=0,0103, pконтроль – СРК=0,9703; pЭНМП – СРК=0,0104; ****(2) pконтроль – ЭНМП=0,3186, pконтроль – СРК=0,8024; pЭНМП – СРК=0,6693.

 

Как можно видеть из представленных данных, прослеживается тенденция к снижению ряда показателей активности кишечных карбогидраз у пациентов с ЭНМП и СРК по сравнению с данными контрольной группы в ДПК.

В табл. 4 и рис. 1–4 показано соотношение активности карбогидраз в ДПК и ПК у лиц контрольной группы и пациентов с СРК и ЭНМП.

 

Таблица 4. Соотношение активности карбогидраз в ДПК и ПК у контрольных лиц и пациентов с СРК и ЭНМП

Table 4. The ratio of the activity of carbohydrases in the duodenum and ileum in control subjects and in patients with IBS and EMDD

Параметр		Глюкоамилаза	Мальтаза	Сахараза	Лактаза
Контроль	ДПК	776±163	2664±317	175±25	83±17
	ПК	714±121	2532±438	130±27	16±4
	р	0,763	0,81	0,2	0,001
СРК	ДПК	590±91	2118±124	194±33	84±6
	ПК	1275±158	4142±489	191±27	14,4±6
	р	0,008	0,0004	0,934	0,002
ЭНМП	ДПК	164±23	859±76	69±7	27±6
	ПК	858±182	3259±59,6	143±30	10±3
	р	0,0014	0,0009	0,03	0,004

 

Рис. 1. Активность мальтазы в ПК по отношению к активности в ДПК, принятой за 100%.

Fig. 1. The ileum/duodenum ratio of maltase activity (%).

 

Рис. 2. Активность глюкоамилазы в ПК по отношению к активности в ДПК, принятой за 100%.

Fig. 2. The ileum/duodenum ratio of glucoamylase activity (%).

 

Рис. 3. Активность сахаразы в ПК по отношению к активности в ДПК, принятой за 100%.

Fig. 3. The ileum/duodenum ratio of sucrase activity (%).

 

Рис. 4. Активность лактазы в ПК по отношению к активности в ДПК, принятой за 100%.

Fig. 4. The ileum/duodenum ratio of lactase activity (%).

 

Как видно из представленных данных, у всех пациентов с ЭНМП уровень глюкоамилазы, мальтазы и сахаразы в СО ПК выше, чем в ДПК. Так, уровень глюкоамилазы в СО ПК выше в 5,2 раза по сравнению с показателями уровня фермента в ДПК, мальтазы – в 3,8 раза, сахаразы – в 2 раза. Эти данные свидетельствуют о формировании у пациентов с ЭНМП и СРК компенсаторной реакции по типу адаптационного сдвига в сторону дистальных отделов ТК, впервые описанного А.М. Уголевым в 1985 г. [18].

Что касается уровня лактазы, то эту тенденцию выявить не удалось, ее средние показатели в СО ПК были в 2,7 раза ниже, чем в СО ДПК. Оказалось, что недостаточность лактазы наблюдалась наиболее часто.

Заключение

Распределение ферментативной активности вдоль ТК является приспособительной функцией различных ее отделов, направленной на достижение максимально эффективной ассимиляции пищевых веществ.

Исследование активности карбогидраз СО ПК расширяет возможности дифференциальной диагностики ЭНМП и СРК.

Раскрытие интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Disclosure of interest. The authors declare that they have no competing interests.

Источник финансирования. Авторы декларируют отсутствие внешнего финансирования для проведения исследования и публикации статьи.

Funding source. The authors declare that there is no external funding for the exploration and analysis work.

Информированное согласие на публикацию. Пациенты подписали форму добровольного информированного согласия на публикацию медицинской информации.

Consent for publication. Written consent was obtained from the patients for publication of relevant medical information.

Вклад авторов. Авторы декларируют соответствие своего авторства международным критериям ICMJE. Все авторы в равной степени участвовали в подготовке публикации: разработка концепции статьи, получение и анализ фактических данных, написание и редактирование текста статьи, проверка и утверждение текста статьи.

Authors’ contribution. The authors declare the compliance of their authorship according to the international ICMJE criteria. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

About the authors

Elena A. Kondrashova

LLC «Yauza Medical Center»

Author for correspondence.
Email: kondrashova@yamed.ru
ORCID iD: 0009-0004-6754-849X

врач – гастроэнтеролог-эндоскопист

Russian Federation, Moscow

Nickolai I. Belostotsky

Loginov Moscow Clinical Scientific Center

Email: kondrashova@yamed.ru
ORCID iD: 0000-0003-4400-1227

д-р мед. наук, ст. науч. сотр. лаб. доклинических методов исследования 

Russian Federation, Moscow

Asfold I. Parfenov

Loginov Moscow Clinical Scientific Center

Email: kondrashova@yamed.ru

д-р мед. наук, проф., зав. отд. патологии кишечника 

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files