ВЛИЯНИЕ ВНЕКЛЕТОЧНОЙ ДНК И НУКЛЕАЗНОЙ АКТИВНОСТИ ПЛАЗМЫ НА ТЕЧЕНИЕ МИКРОБНО-ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В ДЫХАТЕЛЬНОМ ТРАКТЕ ПРИ МУКОВИСЦИДОЗЕ

Муковисцидоз является наследственным полиорганным заболеванием, в 90% случаев поражение дыхательной системы, в результате хронического воспаления и хронического инфекционного процесса, является основной причиной смертности. В настоящее время хроническое воспаление в респираторном тракте при муковисцидозе активно изучается и создаются новые подходы к терапии. Циркулирующая внеклеточная ДНК (вкДНК) присутствует в кровотоке и других биологических жидкостях у здоровых и больных людей. Повышение концентрации вкДНК наблюдается при ряде патологий в период обострения и при воздействии повреждающих факторов. Концентрация вкДНК регулируется активностью эндонуклеаз. Цель. Исследование концентрации вкДНК и эндонуклеазной активности в плазме детей с муковисцидозом. Методы. Концентрация плазменной вкДНК исследована у 115 детей, а уровень нуклеазная активности у 117 больных. Контрольная группа составила 49 здоровых детей соответствующего возраста и пола. ВкДНК выделяли методом фенольной экстракции. Концентрацию внеклеточной ДНК измеряли методом флюоресценции с интеркалирующим красителем PicoGreen (Invitrogen). Уровень активности ДНКазы 1 в образцах плазмы был измерен методом радиальной диффузии. Данные представлены как медиана (Ме) и квартели (Q1 - Q3). Статистический анализ проводили при помощи непараметрического теста U-критерия Манна-Уитни для сравнения уровней концентрации вкДНК и нуклеазной активности в группах детей с муковисцидозом и контрольной, а также  для анализа взаимосвязи между концентрацией вкДНК и уровнем нуклеазной активности с клиническими характеристиками больных. Результаты. Показатель вкДНК оказался ниже значений группы здоровых детей (p<0,05). Уровень нуклеазной активности у больных МВ не отличался от контрольной группы. С возрастом наблюдалась тенденция к снижению концентрации вкДНК. Нуклеазная активность достоверно снижалась с возрастом (p< 0,05). Также отмечалось снижение нуклеазной активности  при обострении бронхолегочного процесса (p<0,05) При оценке функции легких по данным спирометрии и показателю ОФВ1>80%,  содержание вкДНК не отличалось от показателей контрольной группы. При снижении функции легких (ОФВ1<80%) концентрация вкДНК понижалась. Больные со сниженной функцией легких и повышенной потребностью в бронходилятаторах имели низкую  нуклеазную активность. Заключение. Дети с муковисцидозом имели низкую концентрацию вкДНК в сравнени с контролем. У пациентов с нормальными показателями спирометрии вкДНК вероятно играет метаболическую роль и отличается по составу вкДНК пациентов со сниженной функцией легких. Снижение уровня нуклеазной активности с возрастом происходит одновременно с прогресссированием заболевания. Изменение концентрации и состава вкДНК, а также уровень нуклеазной активности у больных МВ может иметь значение для прогнозирования тяжести течения заболевания. Расшифровка качественного состава вкДНК при муковисцидозе требует дальнейшего изучения для определения его роли в развитии хронического воспалительного процесса. Изучение вкДНК и нуклеазной активности при МВ может быть использовано в разработке нового патогенетического  лечения.

EXTRACELLULAR DNA AND PLASMA NUCLEASE ACTIVITY EFFECT ON THE COURSE OF THE MICROBIAL INFLAMMATORY PROCESS IN THE RESPIRATORY TRACT IN CYSTIC FIBROSIS

Background. Cystic fibrosis is a hereditary multi-organ disease. The involvement of the respiratory system due to chronic inflammation and a chronic infectious process is the main cause of death in 90% of cases. Currently, chronic inflammation in the respiratory tract in cystic fibrosis is being actively studied and new approaches to therapy are being developed. Circulating extracellular DNA/cell-free DNA (eDNA/cf DNA) is present in the bloodstream and other biological fluids of both healthy and sick individuals. The eDNA concentration is increased during exacerbation of several illnesses and in cases of exposure to damaging factors. The eDNA concentration is regulated by the endonucleases activity. Objectives. Study of the eDNA concentration and endonuclease activity in the plasma of children with cystic fibrosis. Methods. The concentration of eDNA was determined in 115 children, and nuclease activity was determined in 117 children. The control group included 49 healthy children of the same age and sex. The eDNA was extracted by phenolic extraction. The concentration of extracellular DNA was measured by fluorescence with an intercalating dye PicoGreen (Invitrogen). The DNAse 1 activity in plasma samples was measured by means of radial diffusion. The data are presented as a median (Me) and quartiles (Q1 - Q3). Statistical analysis was performed using a nonparametric Mann-Whitney U test to compare the eDNA concentration and nuclease activity in groups of children with cystic fibrosis and control, and also to analyze the relationship between the eDNA concentration and the nuclease activity with the clinical characteristics of patients. Results. The eDNA concentration was lower than that of healthy children (p<0.05). The nuclease activity in CF patients did not differ from that of the control group. There was a trend to decrease of the eDNA concentration with the age. Nuclease activity decreased significantly with the age (p<0.05). In patients with exacerbation of the bronchopulmonary process, a decrease in nuclease activity was demostrated (p <0.05). The eDNA concentration in patients with FEV1> 80% does not differ from the control group. The eDNA concentration decreased along with a decrease of lung function (FEV1 <80%). Patients with deteriorated lung function and increased requirement for bronchodilators had low nuclease activity. Conclusion. Children with cystic fibrosis had lower eDNA concentration in comparison with the control. In patients with normal spirometry parameters, eDNA probably plays a metabolic role and its composition differs from that of the eDNA of patients with impaired lung function. The nuclease activity of blood plasma in patients with cystic fibrosis decreased with age, and at the same time the progression of the disease was observed. Changes of the eDNA concentration and composition, as well as the nuclease activity in CF patients, can be important for predicting the course and severity of the disease. The interpretation of the qualitative composition of the eDNA requires further study to determine its role in the development of the chronic inflammatory process in CF. The study of eDNA and nuclease activity in CF can be used for development of new pathogenetic treatment modalities.