Способ восстановительного лечения больных хронической обструктивной болезнью легких зрелого возраста

Изобретение относится к медицине, в частности к пульмонологии, и касается восстановительного лечения больных обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) зрелого возраста. Для этого осуществляют озонотерапию путем внутривенного введения 200,0 мл озонированного физиологического раствора со скоростью 8-10 мл/мин. При этом до проведения курса озонотерапии определяют исходный уровень пероксидации по соотношению уровней малонового диальдегида (МДА_ с общим уровнем пероксидации (АОА). При значении МДА/АОА, превышающем контрольные показатели на 50% и более, проводят 8 процедур озонотерапии с концентрацией озона 600 мкг/л. При значении МДА/АОА менее 50% проводят 5 процедур озонотерапии с концентрацией озона 2000 мкг/л. Такой дифференцированный подход обеспечивает уменьшение окислительного стресса и активацию защитной системы клеток без истощения клеточных ресурсов и повреждения геномного аппарата. 2 пр., 2 табл.

 

Изобретение относится к медицине, в частности к пульмонологии, и может быть использовано при восстановительном лечении больных хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) зрелого возраста (от 44 до 60 лет согласно классификации Всемирной организации здравоохранения, 2010). Предложенный способ предназначен для практического здравоохранения, может быть осуществим на стационарном и поликлиническом этапах реабилитации больных ХОБЛ.

Неутешительный мировой прогноз прогрессирующей распространенности ХОБЛ обусловлен увеличением длительности воздействия факторов риска развития данной патологии на жителей планеты [1]. Нарушение баланса между системами перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты (ПОЛ-АОЗ) организма играет первостепенную роль в патогенезе ХОБЛ и может приводить к необратимым оксидативным повреждениям биологических молекул, в частности ДНК клетки [2]. В качестве наиболее точного интегрального биомаркера уровня окислительного повреждения ДНК используется 8-гидрокси-2-дезоксигуанозин (8-OHdG) [3], содержание которого увеличивается при ХОБЛ. Поэтому принципиально важной задачей для клиницистов становится возможность управления интенсивностью свободнорадикальных окислительных процессов при данной патологии с целью снижения выраженности дестабилизации генома [4]. Различный уровень пероксидации при ХОБЛ обуславливает поиск методов лечения, позволяющих нормализовать баланс системы ПОЛ-АОЗ посредством антиоксидантных или прооксидантных воздействий [5]. Активация свободнорадикальных процессов при угнетении системы АОЗ, отмечаемая рядом авторов при ХОБЛ, является классическим показанием к назначению курса антиоксидантной терапии [6]. Однако необходимо учитывать наличие различных вариантов активации свободно-радикальных процессов [7]. С другой стороны, существуют результаты исследований, подвергающие сомнению целесообразность подавления повышенного уровня ПОЛ, так как он инициирует синтез собственных защитных систем организма, например, посредством активации ферментативного звена АОЗ. Если кратковременное применение экзогенных антиоксидантов позволяет сохранить собственную эндогенную антиоксидантную защиту клеток, то ингибирование процессов ПОЛ с помощью их длительного применения не приводит к активации системы АОЗ в результате угнетения синтеза репаративных систем и белков с защитной функцией [8].

В этой связи, значительный интерес представляет применение озонотерапии в качестве непосредственного окислительного регулятора генерации эндогенных антиоксидантов при ХОБЛ, так как основным механизмом биологического действия озона является опосредованная активацией ПОЛ, стимуляция системы АОЗ организма [9]. Адекватная дозированность свободнорадикального сигнала, учитывающая исходный уровень пероксидации у больных ХОБЛ, позволит активизировать защитные системы клетки без истощения клеточных ресурсов и необратимого повреждения геномного аппарата. Применение озонотерапии у больных ХОБЛ позволит нивелировать окислительный стресс и, тем самым, уменьшить исходную выраженность дестабилизации клеточного генома.

Известен способ подбора индивидуальной дозы озона при лечении больных острым панкреатитом, заключающийся в экспериментальном (in vitro) выборе концентрации озонированного физиологического раствора (2, 4 или 8 мг/л). Оптимальной дозой озона считалась та, при добавлении которой в кровь регистрировался минимальный уровень ПОЛ и максимальная активность системы АОЗ (Патент РФ №2328295).

Недостатками способа являются следующие: не применим для больных ХОБЛ, поскольку:

- применяемые концентрации озона (4 и 8 мг/л) превышают верхнюю границу диапазона оптимальных метаболических концентраций для эритроцитов человека (1-3 мг/л) и не охватывают терапевтически значимый диапазон менее 1 мг/л [10].

- выбор оптимальной для пациента концентрации оценивается только по первичному ответу системы пероксидации (in vitro) и не учитывает динамику процессов ПОЛ-АОЗ в условиях in vivo.

- способ не позволяет подтвердить безопасность и эффективность рекомендованных концентраций при курсовом применении, учитывающих динамику процессов пероксидации и степень оксидативного повреждения генома.

- существует необходимость забора большого объема крови у пациента, техническая трудоемкость, длительность и экономическая затратность процедуры подбора индивидуальной концентрации озона.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является способ лечения хронического бронхита у пациентов с сопутствующим вторичным иммунодефицитом, включающий комплексное применение озонотерапии и аутотрансфузии фотомодифицированной крови (АУФОК), при котором в стадии ремиссии пациенту проводят озонотерапию путем внутривенного введения озонированного физиологического раствора (ОФР) в количестве 6 процедур, через день, при концентрации озона в озоно-кислородной газовой смеси 600 мкг/л, а через неделю после озонотерапии пациенту проводят АУФОК-терапию в количестве 2 процедур с интервалом в 7 дней, при этом на первой процедуре объем облучаемой крови составляет 0,8 мл/кг массы больного, на 2-й процедуре - 1 мл/кг (Патент РФ №2496527).

Недостатками способа являются следующие:

- длительность курса лечения (25 дней), снижающая комплаентность пациентов.

- недостаточная эффективность 6 процедур озонотерапии, требующая дополнительного включения в курс лечения АУФОК-терапии.

- техническая сложность исполнения методики АУФОК-терапии (эксфузия, ультрафиолетовое облучение крови и аутогемотрансфузия); необходимость стерилизации кварцевой кюветы в аппарате, что повышает риск инфицирования пациента.

- не оценивается исходный уровень пероксидации больного, позволяющий выбрать эффективный режим дозирования озонотерапии.

- способ не позволяет подтвердить безопасность рекомендованной концентрации и курса лечения по степени выраженности оксидативного повреждения генома.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание эффективного и безопасного способа восстановительного лечения больных ХОБЛ, позволяющего активизировать антиоксидантную защиту клетки без истощения ее ресурсов и необратимого повреждения геномного аппарата (табл. 1, 2).

Для решения поставленной задачи согласно заявляемому способу восстановительного лечения больных хронической обструктивной болезнью легких, включающему озонотерапию путем внутривенного введения 200,0 мл озонированного физиологического раствора с концентрацией озона в озоно-кислородной газовой смеси 600 мкг/л, через день, согласно изобретению пациентам со стабильным течением определяют исходный уровень пероксидации для выбора режима дозирования и длительности курса озонотерапии, затем пациенту с высоким уровнем пероксидации проводят 8 процедур озонотерапии, пациенту с умеренно-повышенным/нормальным уровнем пероксидации проводят 5 процедур озонотерапии, с концентрацией озона в озоно-кислородной газовой смеси 2000 мкг/л. Высокий уровень пероксидации больных ХОБЛ определяют по содержанию МДА/АОА выше контрольных значений более чем на 50%, а умеренно-повышенный уровень пероксидации больных определяют по уровню МДА/АОА, превышающему контрольные показатели менее чем на 50% [11].

Техническим результатом является повышение безопасности и эффективности восстановительного лечения больных ХОБЛ за счет применения дифференцированных подходов к назначению режима дозирования и длительности курса озонотерапии, базирующегося на основе исходного уровня пероксидации. Способ позволяет упростить подбор эффективной концентрации озона и длительности курса восстановительного лечения с применением озонотерапии у больных ХОБЛ за счет оценки уровня пероксидации до начала лечения; повысить безопасность и эффективность лечения данной патологии за счет подбора концентрации медицинского озона, активизирующего антиоксидантную защиту клетки без истощения ее ресурсов и необратимого повреждения геномного аппарата. Способ позволяет уменьшить выраженность оксидативного повреждения ДНК и липидов у больных ХОБЛ за счет нормализации исходного дисбаланса системы ПОЛ-АОЗ.

Заявляемый в качестве изобретения способ обеспечивает эффективное и безопасное восстановительное лечение больных ХОБЛ вследствие применения дифференцированных подходов к назначению режима дозирования и длительности курса озонотерапии, базирующегося на основе исходного уровня пероксидации. Заявляемый способ прост в техническом исполнении, требует минимального количества используемых средств (медицинский озонатор, стерильный 0,9% раствор хлористого натрия, одноразовые системы для внутривенных вливаний).

В результате проведенного заявителями поиска по патентным, научно-техническим источникам информации, не выявлено способа восстановительного лечения больных ХОБЛ с применением дифференцированных подходов к назначению режима дозирования и длительности курса озонотерапии, базирующегося на основе исходного уровня пероксидации.

Поскольку совокупность существенных признаков заявляемого изобретения не выявлена из уровня техники, то, по мнению заявителя, оно соответствует критерию изобретения «новизна».

Заявленное техническое решение, по мнению заявителя, соответствует критерию изобретения «изобретательский уровень», поскольку в результате проведенных исследований в отношении уровня техники не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками.

Заявленное техническое решение соответствует критерию изобретения «промышленная применимость», поскольку оно может быть использовано в здравоохранении по указанному назначению.

Заявляемый способ разработан и проверен экспериментально в клинике Владивостокского филиала ФГБНУ «ДНЦ ФПД» - НИИ МКВЛ. Результаты выполненных исследований представлены в таблицах 1, 2.

Способ осуществляют следующим образом.

Пациенту с ХОБЛ стабильного течения до проведения курса озонотерапии определяют исходный уровень антиоксидантной активности (АОА), содержание малонового диальдегида (МДА) в крови и рассчитывают индекс, характеризующий уровень пероксидации - МДА/АОА. Затем в зависимости от исходного уровня пероксидации выбирают один из двух режимов дозирования и длительности курса озонотерапии, которые не приводят к истощению клеточных ресурсов и необратимому повреждению геномного аппарата. Это контролируется значениями показателей МДА и АОА соответственно.

Пациенту с высоким уровнем пероксидации проводят 8 процедур озонотерапии, через день, путем внутривенного капельного введения 200,0 мл озонированного физиологического раствора с концентрацией озона в озоно-кислородной газовой смеси 600 мкг/л со скоростью введения раствора 8-10 мл/мин. Параметры возможной скорости введения раствора 8-10 мл/мин пациентам зрелого возраста были экспериментально установлены в ранних исследованиях (приоритет на изобретение от 18.12.2014; входящий №082511; регистрационный №2014151503).

Пациенту с умеренно-высоким уровнем пероксидации проводят 5 процедур озонотерапии, через день, путем внутривенного капельного введения 200,0 мл озонированного физиологического раствора с концентрацией озона в озоно-кислородной газовой смеси 2000 мкг/л со скоростью введения раствора 8-10 мл/мин.

Для получения озонированного физиологического раствора используется медицинский генератор озона, разрешенный к применению МЗ РФ: УОТА-60-01 «Медозон» (сертификат соответствия № РОСС RU. МЕ34. В01135, «Медозон», г. Москва, Россия). Озонирование осуществляется барботажем 200,0 мл стерильного 0,9% раствора хлорида натрия озоно-кислородной смесью с заданной концентрацией озона. Скорость подачи медицинского кислорода из газового баллона в озонатор - 1 л/мин, время насыщения озоном физиологического раствора - 15 минут.

Для озонирования применялся 0,9% раствор хлорида натрия, как наиболее физиологичный инфузат.

Введение 200,0 мл ОФР является достаточным объемом для осуществления предлагаемого способа с заявленным техническим результатом.

Парентеральный путь введения озонированного физиологического раствора является наиболее быстрым по реакции с кровью пациента.

Постоянство заданной концентрации обеспечивается проведением озонотерапии на фоне постоянного барботажа.

Выбор концентрации медицинского озона был основан на методических рекомендациях по применению озонотерапии; результатах собственных исследований in vitro на донорской крови больных ХОБЛ по выбору безопасного и эффективного диапазона концентраций медицинского озона по степени выраженности генотоксического и окислительного эффектов.

Необходимое количество процедур установлено в собственных исследованиях на основании динамики процессов липопероксидации и окислительного повреждения генома в условиях in vivo (после каждой процедуры озонотерапии) (табл. 1, 2).

Кратность введения ОФР через день лучше переносится больными, чем ежедневные внутривенные введения, что установлено в собственных исследованиях опытным путем.

Лечение с применением озонотерапии указанным способом проведено 34-м больным ХОБЛ стабильного течения.

Диагностическими критериями включения и исключения в исследование стали принципы международной классификации болезней (МКБ-10), критериев GOLD (Глобальная стратегия диагностики, лечения и профилактики ХОБЛ, 2011), одобренных ВОЗ и рекомендованных для применения в научной и лечебной работе. Степень тяжести ХОБЛ определяли на основании рекомендаций Всероссийского научного общества пульмонологов (2003) и Европейского респираторного общества (ЕРО, 1999).

Группу контроля составили 15 здоровых лиц, сопоставимых по возрасту с группой больных ХОБЛ (средний возраст 49,35±1,61 лет), с отсутствием в анамнезе указаний на наличие обострения хронического воспалительного процесса и острых воспалительных процессов за четыре недели до момента обследования, отсутствие жалоб на момент осмотра.

У всех больных применены основные принципы лечения стабильного состояния ХОБЛ: обучение пациентов, исключение факторов риска; медикаментозная терапия для профилактики и контроля симптомов заболевания (антихолинергические препараты короткого действия «по требованию»).

Больные ХОБЛ в зависимости от исходного уровня пероксидации методом рандомизации были разделены на две группы, сопоставимые по возрасту и полу. В I группе (n=16) средний возраст больных составил 45,50±1,09 лет, во II группе (n=18) - 44,62±3,50 лет. Больные обеих групп получали курс внутривенных инфузий 200,0 мл озонированного физиологического раствора через день.

Больным I группы (высокий уровень пероксидации) проводили 8 процедур озонотерапии, через день, путем внутривенного капельного введения 200,0 мл озонированного физиологического раствора с концентрацией озона в озоно-кислородной газовой смеси 600 мкг/л со скоростью введения раствора 8-10 мл/мин.

Больным II группы (умеренно-повышенный уровень пероксидации) проводили 5 процедур озонотерапии, через день, путем внутривенного капельного введения озонированного физиологического раствора с концентрацией озона в озоно-кислородной газовой смеси 2000 мкг/л со скоростью введения раствора 8-10 мл/мин.

В сыворотке крови больных ХОБЛ, проходивших курс озонотерапии, определяли 8-OHdG, уровень МДА, АОА, рассчитывали индекс пероксидации МДА/АОА. Исследование проводилось до начала лечения (фон) и после каждой процедуры озонотерапии. Уровень 8-OHdG определяли до начала лечения (фон), после первой процедуры (начало лечения), четвертой процедуры (середина лечения) и восьмой процедуры (окончание лечения).

У больных ХОБЛ I группы (высокий уровень пероксидации) повышение МДА на 64,63% (р<0,001) при угнетении АОА на 36,09% (р<0,01) сопровождалось ростом МДА/АОА на 162% (р<0,001) относительно контроля, что указывало на отсутствие метаболической ремиссии заболевания (табл. 1). Применение озонотерапии характеризовалось статистически значимым снижением исходно повышенного коэффициента пероксидации в течение всего курса лечения. Нормализация МДА/АОА произошла после проведения 3-5 процедур и после окончания 8 процедуры. Вместе с тем, несмотря на статистически значимое снижение уровня МДА относительно фона (р<0,001) после 3-5 процедур, его нормализации не произошло. Показатель АОА оставался ниже контрольных значений, существенно не изменяясь по отношению к фоновым. Проведение 8 процедур привело к значимому снижению фонового уровня МДА до контрольных значений, при росте исходно низкого уровня АОА до контроля.

Уровень окислительного повреждения ДНК в I группе больных ХОБЛ превышал показатели здоровых в 1,99 раз (р<0,001) (табл. 1). Несмотря на значительное повышение данного маркера в начале лечения относительно фона (на 45,48%, р<0,01) и контроля (на 189,53%, р<0,001), к концу лечения отмечено его снижение на 75,87% (р<0,001) и приближение к показателям здоровых.

Применение 8 процедур озонотерапии, через день, путем внутривенного капельного введения озонированного физиологического раствора с концентрацией озона в озоно-кислородной газовой смеси 600 мкг/л у больных ХОБЛ с высоким уровнем пероксидации позволяет нормализовать его за счет снижения МДА при повышении АОА и значительно уменьшить окислительное повреждение генома.

Во II группе больных ХОБЛ (умеренно повышенный уровень пероксидации) отмечено снижение содержания МДА на 12,6% (р<0,05) и АОА на 25,56% (р<0,01) при повышении МДА/АОА на 21,71% (р<0,05) (табл.2). Исходно повышенный коэффициент МДА/АОА сохранялся таковым в течение всего курса лечения при его статистически значимом снижении на 11,61% (р<0,05) до уровня контрольных цифр после проведения 5 процедуры. Нормализация МДА/АОА после 5 процедуры обусловлена повышением показателя АОА на 11,11% (р<0,05), который существенно не изменился относительно фона после проведения первых 4 процедур и неуклонно снижался после 6 (р<0,05), 7 (р<0,05) и 8 (р<0,01) инфузий ОФР.

Уровень окислительного повреждения ДНК во II группе больных ХОБЛ превышал показатели здоровых в 2,1 раза (р<0,001) (табл. 2). После первой процедуры произошло значительное повышение данного маркера относительно фона (на 105,00%, р<0,001) и контроля (на 334,93%, р<0,001). Однако в течение курса озонотерапии значение этого показателя неуклонно снижалось. К концу лечения отмечено уменьшение исходного уровня окислительного повреждения генома на 26,26% (р<0,01), однако он оставался выше контроля на 56,43% (р<0,001).

Применение более короткого курса озонотерапии (5 процедур), через день, путем внутривенного капельного введения озонированного физиологического раствора с концентрацией озона в озоно-кислородной газовой смеси 2000 мкг/л у больных ХОБЛ с умеренно повышенным уровнем пероксидации позволяет нормализовать баланс ПОЛ-АОС за счет повышения общей АОА и уменьшить окислительное повреждение генома.

Применение озонотерапии у больных ХОБЛ позволяет нивелировать окислительный стресс через опосредованную активацией ПОЛ стимуляцию АОА и, тем самым, уменьшить исходную выраженность дестабилизации клеточного генома. Применение дифференцированных подходов к назначению различных режимов дозирования озонотерапии по исходному уровню пероксидации оказывает превентивную коррекцию развития генотоксического эффекта за счет выбора концентраций медицинского озона, не превышающих антиоксидантный статус клеток.

Пример 1. Больная А. 46 лет, страдает ХОБЛ в течение 6 лет с обострением заболевания 1-2 раза в год. У пациентки до проведения озонотерапии установлен повышенный уровень МДА (4,62 мкмоль/л). Повышение МДА на 87,80% (р<0,001) при угнетении АОА на 24,81% (р<0,01) сопровождалось ростом коэффициента МДА/АОА на 132,3% (р<0,001) относительно контроля (высокий уровень пероксидации). Уровень 8-OHdG превышал контрольные значения в 2,9 раза (р<0,001). Пациентке проведено 8 процедур озонотерапии, через день, путем внутривенного капельного введения 200,0 мл озонированного физиологического раствора с концентрацией озона в озоно-кислородной газовой смеси 600 мкг/л со скоростью введения раствора 8-10 мл/мин. После курса озонотерапии показатели МДА (2,83 мкмоль/л) и АОА (1,22 ммоль/л) приблизились к контрольным значениям, отмечено снижение маркера окислительного повреждения ДНК в 1,7 раз (р<0,001) и его приближение к показателям здоровых. Больная хорошо перенесла курс озонотерапии, считая его полезным. Планирует ежегодное повторение.

Пример 2. Больная Л., 42 лет, в течение 5 лет страдает ХОБЛ с обострениями до 2 раз в год. До проведения озонотерапии у пациентки установлен пониженный уровень МДА (2,08 мкмоль/л) при унетении АОА на 32,3% (р<0,01). Выявлено увеличение соотношения МДА/АОА на 16,16% (р<0,01) относительно контроля (умеренно-повышенный уровень пероксидации). Уровень 8-OHdG превышал контрольные значения в 2 раза (р<0,001). Проведено 5 процедур озонотерапии, через день, путем внутривенного капельного введения 200,0 мл озонированного физиологического раствора с концентрацией озона в озоно-кислородной газовой смеси 2000 мкг/л со скоростью введения раствора 8-10 мл/мин. После курса лечения исследуемые показатели биохимического анализа крови вернулись к диапазону нормальных значений. Неблагоприятных реакций при прохождении курса озонотерапии установлено не было. Больная отмечает выраженное улучшение общего самочувствия и создание позитивного отношения к заболеванию. Настаивает на повторении курса озонотерапии через год.

ЛИТЕРАТУРА

1. Чучалин А.Г. Хроническая обструктивная болезнь легких. М.: Изд-во «Атмосфера», 2008. 568 с.

2. Neofytou Е., Tzortzaki Е., Chatziantoniou A., Nikolaos М. DNA damage due to oxidative stress in chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Int. J. Mol. Sci., 2012. №13. P. 16853-1686.

3. Зайцева H.B., Землянова M.A., Алексеев В.Б., Щербина С.Г. Цитогенетические маркеры и гигиенические критерии оценки хромосомных нарушений у населения и работников в условиях воздействия химических факторов с мутагенной активностью (на примере металлов, ароматических углеводородов, формальдегида). Пермь: Книжный формат, 2013. 222 с.

4. Kirkham PA., Barnes PJ. Oxidative Stress in COPD. Chest., 2013. Vol.144(1). P. 266-73.

5. Vijayan VK. Chronic obstructive pulmonary disease. Indian J. Med. Res. 2013. Vol.137(2). P. 251-69.

6. Журавлев A.A., Зубкова С.М. Антиоксиданты. Свободно-радикальная патология. М., 2008. 269 с.

7. Гвозденко Т.А., Кытикова О.Ю., Иванов Е.М. Биоокислительные технологии в пульмонологии. Бюллетень физиологии и патологии дыхания, 2011. №41. С.79-81.

8. Сазонтова Т.Г. Антиоксиданты и прооксиданты - две стороны одного целого. Профилактика Today, 2014. С.14-24.

9. Bocci V. A new medical drug, 2nd ed. Italy, 2011. XXI. 315 p.

10. Медицинский озон в лечении акушерско-гинекологической патологии: Пособие для врачей. Нижний Новгород, 2001. 16 с.

11. Иванов Е.М., Журавская Н.С.Актуальные вопросы хронического бронхита. Владивосток, 2005. 212 с.

Способ восстановительного лечения больных хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), включающий озонотерапию, путем внутривенного введения 200,0 мл озонированного физиологического раствора со скоростью введения раствора 8-10 мл/мин, отличающийся тем, что при стабильном течении ХОБЛ пациентам до проведения курса озонотерапии определяют исходный уровень пероксидации по соотношению уровней малонового диальдегида (МДА) с общим антиоксидантным статусом (АОА) и при значении МДА/АОА, превышающем контрольные показатели на 50% и более, - высоком уровне пероксидации, проводят 8 процедур озонотерапии с концентрацией озона в озоно-кислородной газовой смеси 600 мкг/л, а при значении МДА/АОА, превышающем контрольные показатели менее чем на 50%, - умеренно-повышенном уровне пероксидации, проводят 5 процедур озонотерапии с концентрацией озона в озоно-кислородной газовой смеси 2000 мкг/л.