Системная красная волчанка (СКВ) — аутоиммунное заболевание, развивающееся в результате хронической активации самореактивных лимфоцитов и провоспалительных клеток миелоидного ряда, и характеризуется воспалительным поражением многих органов, включая почки, головной мозг, суставы и кожу. К настоящему времени почти не изучена молекулярная основа различных проявлений заболевания и влияние аутоиммунного процесса на основные механизмы обмена веществ в организме. Кроме того, существующие критерии диагностики и прогнозирования заболевания далеки от идеала.
В поисках неизвестных ранее проявлений, а также потенциальных маркеров заболевания были исследованы образцы сыворотки больных СКВ. Образцы были подвергнуты масштабному сканированию с анализом более 2 000 метаболитов.
Материалы и методы. Для первичного и основного анализа были отобраны 20 больных СКВ, у 10 из которых отмечалось поражение почек. Средний индекс массы тела (ИМТ) участников соответствовал 29.9, что существенно не отличалось от среднего ИМТ населения региона исследования (Даллас, США). Для сравнения были также включены здоровые взрослые (n = 9), которым для исключения латентно текущих аутоиммунных заболеваний был проведен скрининг, причем не только у самих испытуемых, но и у их родственников первого порядка.
Образцы были подвергнуты жидкостной и газовой хроматографии/масс-спектрометрии. Затем полученные данные проанализировали по критериям библиотеки стандартных химических соединений/метаболитов, включающей информацию о 2000 веществ.
Результаты и выводы. Статистически значимые различия были отмечены в уровне более чем 100 метаболитов, участвующих в нескольких важных метаболических путях. Выявили метаболический дисбаланс в разных процессах, включая гликолиз, цикл Кребса, ?-окисление жирных кислот, биосинтез липидов, биосинтез эйкозаноидов и метаболизм метильных групп. При системной красной волчанке также отмечался повышенный оксидативный стресс, недостаточность субстратов для биосинтеза энергетических продуктов, несбалансированный липидный профиль и, естественно, повышение маркеров воспалительного процесса.
Основная часть наблюдаемых изменений касалась энергетического обмена. При системной красной волчанке отмечены значительные нарушения гликолиза, что объясняется существенным снижением ключевых интермедиатов, включая глицерин-3-фосфат, пируват и лактат.
У больных СКВ нарушен и цикл Кребса, так как в исследованных сыворотках зафиксировано снижение уровня малата, цитрата и ?-КГ. Альтернативный метод получения энергии в организме — ?-окисление жирных кислот — также страдает при системной красной волчанке, что подтверждается существенным снижением концентрации промежуточных продуктов — 1,2 пропандиола и 3-оксибутирата.
Возможно, что все эти нарушения энергетического обмена обуславливаю такие частые симптомы системной красной волчанке, как выраженную общую слабость, при которой зачастую невозможно встать с постели, и хроническую усталость. Однако это предположение требует проведения дальнейших исследований.
Помимо этого отмечено значительное снижение ацил-карнитина, который необходим для транспортировки жирных кислот в митохондрии для ?-окисления. Интересно также отметить, что в крови больных СКВ были значительно снижены все необходимые жирные кислоты пищевого происхождения. Речь идет о таких важных для организма соединениях, как полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК): n3-ПНЖК (?-линоленовая кислота, эйкозапентаноат и докозагексаноат), а также n6-ПНЖК (линолевая кислота, ?-линоленовая кислота, дигомо-?-линоленат и дигомолинолеат).
Наблюдаемые изменения липидного профиля объясняют повышенный риск сердечно-сосудистых осложнений, описанный при системной красной волчанке.
В сыворотке пациентов с СКВ обнаружены маркеры выраженного перекисного окисления липидов — повышение уровня продукции 9-HODE и 13-HODE, причем концентрация их коррелировала с активностью болезни. За счет генерации свободных радикалов в митохондриях это ведет к повышению окислительного повреждения тканей. Действительно, увеличение окислительного стресса и снижение доступности антиоксидантов при системной красной волчанке уже были описаны в предыдущих работах.
Эти метаболические изменения имеют потенциальную диагностическую и терапевтическую ценность. Не исключено, что некоторые из них могут стать неспецифическими маркерами заболевания, а более детальное представление патофизиологии при системной красной волчанке может способствовать разработке новых терапевтических целей.