Табакокурение и болезни органов дыхания
31 мая во всем мире проводится международная акция по борьбе с курением - Всемирный день без табака, т.е. день, свободный от табачного дыма. Он был установлен в 1988 году Всемирной организацией здравоохранения.
«РМЖ» №22 от 02.10.2018 стр. 1477
Автор: Чучалин А.Г.
Табакокурение относится к одному из агрессивных факторов риска, приводящих к развитию болезней, имеющих большое социальное бремя. Данная работа преследует цель проанализировать научные публикации последних лет, которые освещают новые стороны повреждающего действия табачного дыма на организм человека, и в первую очередь на органы дыхания.
Парадокс состоит в том, что современный мир за всю историю цивилизации знает о вреде табачных изделий как никогда много, но эти знания не смогли повлиять на бурный рост рынка табачной продукции. Следует указать и на позитивный опыт некоторых стран. Так, Норвегия, Швеция, Канада, Дания и некоторые другие страны в последнее десятилетия провели эффективные образовательные и профилактические программы, что и позволило им снизить число больных раком легкого. Эта форма онкологического заболевания является чувствительным индикатором агрессивного влияния табачного дыма на развитие неопластического процесса у человека. Опыт стран, о которых говорилось выше, и некоторых других не только убеждает в пагубном влиянии табачного дыма на здоровье человека, но и демонстрирует путь эффективной профилактики рака легких и многих других заболеваний.
Современное общество нуждается в выверенной научной информации, которая бы объективно отражала пагубные свойства табачного дыма на здоровье человека. Thatcher TH., Yang SR. установили, что в одной затяжке сигареты табачный дым, проникший в дыхательные пути человека, содержит около 1015 свободных радикалов и около 4700 различных химических соединений. Необходимо подчеркнуть, что размеры отдельных частичек, входящих в состав табачного дыма, менее одного микрона. Размеры частиц позволяют классифицировать их как наночастицы, и это означает, что они проникают в дыхательные пути, свободно проходя альвеоло–капиллярную мембрану. Эндотелиальные клетки капилляров малого круга кровообращения подвергаются повреждению – феномен эндотелиальной дисфункции. Трудно представить масштабы губительного действия табачного дыма, воздействию которого человек подвергает себя на протяжении всей своей жизни.
Реактивные формы альдегидов и хинонов (quinon) играют ведущую роль в формировании окислительного стресса. Табачный дым вызывает не только острое повреждение легочной ткани, но и является непосредственной причиной воспалительного процесса; из просвета сосудов в ткани легких мигрируют макрофаги, нейтрофилы, дендритные клетки и CD+8 T–лимфоциты. В локальных воспалительных очагах повышается уровень провоспалительных медиаторов, при эмфиземе легких процесс старения клеток и пролиферация/апоптоз вовлечены в патофизиологический процесс. Как известно, деление клеток – высоко регулируемый процесс. Копии ДНК и хромосом и распределение их в делящихся клетках контролируется комплексом циклин/циклин–зависимой киназой. Это семейство белков играет важную роль в регуляции процесса пролиферации клеток, что особенно проявляется при генотоксических стрессах. Из этого комплекса протеинов больше изучена роль р21 и р57: р21 потенцирует воспалительный процесс и ингибирует апоптоз и пролиферацию. С данными биологическими процессами связывают старение клеток. Эта гипотеза легла в основу исследований Yao H. которые показали, что при абляции гена белка р21 значительно модифицируется воспалительный ответ на проникновение табачного дыма в дыхательные.
Относительно новым направлением является исследование генотоксичности табачного дыма и его роли в ускорении процесса старения человеческого организма. Биологический процесс старения клеток происходит вследствие необратимой остановки деления и роста клеток, которая, в свою очередь, возникает вследствие повреждения ДНК. Табакокурение приводит к окислительному и генотоксическому стрессу, особую роль отводят активным формам кислорода, с последними связывают процесс повреждения ДНК. Естественно, данный процесс – более сложный. Однако следует подчеркнуть, что впервые за всю историю изучения влияния табачного дыма на человеческий организм описываются молекулярные механизмы, затрагивающие процесс деления клеток, повреждение ДНК, нарушение процесса фосфорилизации, регенерации, пролиферации и апоптоза.
Функциональная активность комплекса циклин/циклин–киназы играет также важную роль в формировании воспалительного процесса. Снижение фагоцитарной активности и числа альвеолярных макрофагов может явиться биологической причиной склонности курящего человека к инфекционным заболеваниям дыхательных путей. Необходимо подчеркнуть, что больные ХОБЛ имеют низкую чувствительность к действию ингаляционных глюкокортикостероидов, что и объясняет невысокую противовоспалительную активность существующих ингаляционных лекарственных средств, используемых в лечебных программах для больных, страдающих ХОБЛ. У человека, курящего табачные изделия, складывается своеобразная ситуация: с одной стороны, он восприимчив к респираторной инфекции, с другой – у него снижена противовоспалительная активность многих лекарственных средств.
Таким образом, данные, полученные Yao H. заложили новые подходы в изучении патогенеза и биологического процесса старения при эмфиземе легких.
Другим направлением в изучении патобиологических процессов при хронической обструктивной болезни легких является изучение антиокислительных механизмов, что особенно важно в условиях окислительного стресса. Были исследованы генетические механизмы, влияющие на уровень антиоксидантной защиты. Табачный дым содержит значительное количество свободных радикалов, которые, ингаляционно проникнув в дыхательные пути, нарушают баланс в системе оксиданты–антиоксиданты. В процессе формирования этого дисбаланса, который охарактеризован, как окислительный стресс, происходит повреждение биологических мембран клеток, входящих в структуру легочной ткани. Острое повреждение легочной ткани при хроническом табакокурении трансформируется в хронический воспалительный процесс дыхательных путей. Результатом воспалительного процесса является медленное, но прогрессирующее снижение вентиляционной функции легких. Клиническая картина этого патологического процесса известна, как хроническая обструктивная болезнь легких.
Табакокурение является агрессивным фактором риска возникновения и прогрессирования большой и разнообразной по своим механизмам группы заболеваний, среди которых высокое социальное бремя имеют: ХОБЛ, рак легких, ишемическая болезнь сердца, артериальная гипертония, остеопороз и некоторые другие.
ХОБЛ возникает и развивается у человека под воздействием комплекса факторов, которые можно охарактеризовать как клинические и, с другой стороны, молекулярные (как, например, генетические). Это обстоятельство объясняет, почему из двух индивидуумов ХОБЛ развивается только у одного. Следует подчеркнуть, что табакокурение является агрессивным фактором риска развития этой формы патологии легких у человека. Как известно, функциональное развитие легких у человека заканчивается в возрасте после 20 лет. Табакокурение приводит к редукции вентиляционной функции легких, преждевременно снижаются параметры ФВД, ускоренными темпами нарастает дыхательная недостаточность.
Повреждающее действие табачного дыма резко возрастает у лиц с атопическими реакциями, дефицитом антиоксидантов. Необходимо подчеркнуть, что в условиях холодного климата и напряженной физической работы ингаляции табачного дыма провоцирует раннее развитие эмфиземы легких. Клинические проявления ХОБЛ, возникающие от воздействия табачного дыма, носят различный характер. Типичным проявлением является развитие эмфиземы, так называемый эмфизематозный тип ХОБЛ. Фенотипически он характеризуется пониженным весом, гипотрофией мышц, выраженной гиперинфляцией легочной ткани. Второй фенотип клинически проявляется кашлем, повышенной продукцией мокроты, развитием диффузного цианоза; у этой категории больных относительно рано развиваются признаки декомпенсированного легочного сердца. Этот фенотип ХОБЛ обозначается, как бронхитический.
Наиболее тяжело протекает вариант хронического облитерирующего бронхиолита; при данной клинической форме рано формируются и прогрессируют признаки дыхательной недостаточности. На ранних этапах развития облитерирующего бронхиолита больные становятся зависимыми от ингаляций кислородом; они, как правило, резистентны к лекарственным средствам, предназначенным улучшить вентиляционную функцию легких.
Одной из редких форм легочной патологии является эозинофильная гранулема; другие обозначения данной патологии: легочный гранулематоз клетками Langerhans, легочный гистиоцитоз Х (последний термин употребляется наиболее часто). Природа заболевания остается до конца не изученной, однако подчеркивается, что фактором риска в развитии гранулематозного процесса в легких является табакокурение. Доказательством служит развитие бронхиолита, в стенки терминального отдела дыхательных путей мигрируют макрофаги, содержащие характерные включения в фаголизосомах элементов табачного дыма (маркеры табачного дыма). Болезнь поражает людей в молодом возрасте, характеризуется повторными пневмотораксами и нарастающей одышкой. Диагноз подтверждается после проведения имидж–диагностики, но для окончательной постановки диагноза необходимо провести биопсию легких, которая позволяет выявить характерные морфологические изменения. Однако в более сложных случаях требуется проведение иммуногистохимических исследований, с помощью которых можно выявить S100 протеин или же CD1 антиген, который располагается на поверхности клеток и являются высоко чувствительными маркерами гистиоцитоза Х (рис. 3).
Рак легких является одной из наиболее распространенных форм злокачественного заболевания у человека. Актуальность проблемы подчеркивается сопоставлением с раком молочной железы, колоректальным и предстательной железы. рак легких является лидирующей формой злокачественного новообразования. В России ежегодно от рака легких умирают около 90 тыс. человек. Эти цифры красноречиво свидетельствуют, насколько злободневно для современного общества стоит разработка эффективных целевых профилактических программ, разработка методов ранней диагностики и эффективных методов лечения. С этих позиций особое отношение в обществе должно сформироваться к профилактическим программам, направленным на борьбу с табакокурением, которое является лидирующим фактором риска в возникновении рака легких. Следует подчеркнуть, что с табакокурением связывают развитие рака легких более чем в 80% всех случаев. В оставшихся 20% случаев рака легких факторами риска являются асбест, полициклические ароматические гидрокарбоны, эфирные соединения, радон и некоторые другие.
Прямая зависимость между табакокурением и развитием бронхиальной карциномы установлена при исследовании метаболита табачного дыма бензопирена, который повреждает в трех локусах ген р53 – ген супрессор процесса амплификации онкогенов.
Таким образом, современные научные исследования по изучению механизмов повреждающего действия табачного дыма на организм человека позволили выделить три наиболее важные области. Табакокурение является фактором, с которым связывают процесс биологического старения клеток человеческого организма. Табачный дым нарушает равновесие в системе оксиданты–антиоксиданты и приводит к формированию окислительного стресса. Высокая продукция активных форм кислорода, а также определенные химические соединения (альдегиды и другие) индуцируют хронический воспалительный процесс дыхательных путей. Наконец, сложный химический состав табачного дыма обладает выраженными генотоксическими свойствами. Ответ организма на повреждающее действие табачного дыма во многом зависит от экспрессии генов эпителиального покрова дыхательных путей как в формировании механизмов защиты, так и в процессе амплификации онкогенов.
Клинические формы поражения органов дыхания при табакокурении очень разнообразны. Наиболее распространенной патологией является развитие хронической обструктивной болезни легких. Эпидемиологические исследования продемонстрировали прямую связь между рынком табачных изделий и ростом числа больных с раком легких. За предельно короткий промежуток времени одна из редких форм злокачественного новообразования у человека трансформировалась под воздействием табака в самую распространенную форму рака.
При всей убедительности научных данных об агрессивных свойствах табачного дыма разработать эффективные профилактические программы пока не удается (автор в данном случае имеет в виду ситуацию в России).
Остается еще много нерешенных вопросов по влиянию табачного дыма на организм человека. К таким вопросам, в частности, относится взаимодействие табачного дыма и целого ряда лекарственных субстанций. Так, известно, что снижается эффект макролидов, теофиллина, ингаляционных глюкокортикостероидов и целый ряд других лекарственных средств. Возможно, что высокая устойчивость к химиотерапевтическим препаратам у больных туберкулезом связана с тем фактом, что прием лекарственных средств происходит на фоне агрессивного воздействия табачного дыма.