В последние годы пристальное внимание общих патологов, микробиологов и клиницистов привлекают вопросы, связанные с изучением роли эндотоксина (ЭТ) грамотрицательной кишечной микрофлоры в физиологии и патологии человека [6, с. 139-143; 7, Р. 253-263]. Эндотоксин представляет собой липополисахарид (ЛПС), который является структурным компонентом клеточной стенки всех грамотрицательных бактерий и выделяется во внешнюю среду главным образом при разрушении бактериальных клеток. Эндотоксин обладает широким спектром биологической активности [8]. В организме человека эндотоксин, выполняет роль своеобразного “экзогормона” – “гормона адаптации”, оставаясь при этом чужеродным для организма антигеном, против которого вырабатываются антитела. Последнее свойство дало возможность использовать показатели титров антиэндотоксиновых антител для скрининговой оценки иммунного статуса организма.

Цель работы – изучить возможность использования показателей гуморального иммунитета к эндотоксину (ЭТ) грамотрицательных бактерий для оценки иммунного статуса спортсменов и эффективности тренировочного процесса.

Методика исследования. Проведено изучение содержания ЭТ в плазме крови и показателей антиэндотоксинового иммунитета у 64 спортсменов: баскетболистов (n=20), легкоатлетов (n=18), тяжелоатлетов (n=13), триатлонистов (n=13) при выполнении велоэргометрической нагрузки PWC₁₇₀. Средний возраст обследуемых составил 18,6±1,2 лет. Контрольную группу составили практически здоровые, не занимающиеся никаким видом спорта студенты (n=34). Средний возраст этих испытуемых  18,5±0,5 лет. В качестве показателей нормы были приняты результаты обследования практически здоровых людей в возрасте 20-40 лет (n=30). В качестве стандартной нагрузки использовали тест PWC₁₇₀.Определение PWC₁₇₀ проводили на велоэргометре “Sven sport” (Швеция,1988). Во время проведения теста регистрировали мощность нагрузки и рассчитывали физическую работоспособность по стандартной формуле.

У всех обследуемых брали венозную кровь до и после выполнения нагрузочного теста. Определяли содержание эндотоксина в сыворотке крови и антител к гликолипиду хемотипа Re (показатель А₁) и к ЛПС E.coli 014 (показатель А₂). Выбор этих двух антигенов определялся следующим. Гликолипид хемотипа Re состоит из липида А и нескольких молекул кетодезоксиоктоната. Оба этих компонента входят в состав липополисахарида (ЛПС) большинства патогенных и условно патогенных грамотрицательных бактерий, в частности, энтеробактерий. Поэтому антитела к Re-гликолипиду могут реагировать с ЭТ различных грамотрицательных бактерий. ЛПС Escherichia coli 014 (ОАЭ) содержит общий энтеробактериальный антиген, который связан с ЛПС большинства штаммов энтеробактерий. Поэтому антитела к ЛПС E.coli 014 (ОАЭ) могут нейтрализовать эндотоксины различных видов энтеробактерий. В связи с этим содержание антител к избранным двум антигенам может с определенной вероятностью характеризовать состояние гуморального звена антиэндотоксинового иммунитета. Показатель А₃ соответствовал отношению показателя А₂ к показателю А₁. При обследовании здоровых доноров были определены средние показатели нормы: А₁ – 200 у.е.О.П.,  А₂ – 400 у.е.О.П.,  А₃ – 2/1.

Оценка гранулоцитарного звена антиэндотоксинового иммунитета основана на способности гранулоцитов связывать эндотоксин за счет Fc-зависимого механизма [9, с. 76-79]. В основе теста лежит идентификация ЭТ-позитивных полиморфноядерных лейкоцитов (ПЯЛ) в мазках периферической крови при помощи антител к Re-гликолипиду, которые взаимодействуют с частью молекулы ЛПС, присутствующей в структуре эндотоксина всех грамотрицательных бактерий. Использование этой разновидности антиэндотоксиновых антител правомочно благодаря тому, что именно с этой структурной частью молекулы ЛПС связан практически весь спектр наиболее важных биологических свойств эндотоксина: пирогенность, способность индуцировать ДВС-синдром, противоопухолевый эффект, миелопоэз, активность макро- и микрофагов, Т- и В-лимфоцитов и др.

Статистическую обработку данных проводили с использованием программы MS Excel (Ver.5.0.) при уровне значимости р£0,05.

Результаты и их обсуждение. Оценка состояния здоровья с использованием показателей антиэндотоксинового иммунитета к гликолипиду хемотипа Re и к антигену ЛПС E.coli 014 (ОАЭ) (“СОИС-технология”) была разработана главным врачом клиник №1 и №2 Московского института общей и клинической патологии Клинико-диагностического общества, кандидатом медицинских наук И.А. Аниховской [10]. Суть методики состоит в том, что на основании результатов определения показателей содержания двух видов антиэндотоксиновых антител, данные обследуемого могут быть отнесены к одной из 11 групп, приведенных в таблице 1.

Таблица 1.  Формирование групп по показателям содержания антиэндотоксиновых антител

После определения группы состояние здоровья пациента оценивают следующим образом:

1) как нормальное физиологическое состояние – при нормальных значениях показателей А₁, А₂ и А₃;

2) как вариант субкомпенсированного снижения резистентности с вероятностью развития дисбактериоза – при нормальном показателе А₁ и снижении показателей А₂ и А₃;

3) как вариант субкомпенсированного снижения резистентности с повышением вероятности заболеваний желудочно-кишечного тракта, мочеполовых инфекций и дисбактериоза – при нормальном значении показателя А₁ и повышении показателей А₂ и А₃;

4) как вариант субкомпенсированного снижения резистентности с повышением вероятности развития пневмоний, мочеполовых инфекций и дисбактериоза – при повышении показателя А₁, нормальном значении показателя А₂ и снижении показателя А₃;

5) как вариант декомпенсированного снижения резистентности с высокой вероятностью развития патологии эндокринной системы, заболеваний желудочно-кишечного тракта и дисбактериоза – при повышении показателя А₁ и снижении показателей А₂ и А₃;

6) как вариант декомпенсированного снижения резистентности с высокой вероятностью развития острых пневмоний, мочеполовых инфекций и дисбактериоза – при повышении показателей А₁ и А₂ и нормальном значении показателя А₃;

7) как вариант декомпенсированного снижения резистентности с высокой вероятностью развития мочеполовых инфекций, заболеваний желудочно-кишечного тракта и дисбактериоза – при понижении показателя А₁ и повышении показателей А₂ и А₃;

8) как вариант декомпенсированного снижения резистентности с высокой вероятностью развития заболеваний желудочно-кишечного тракта, вирусных инфекций и дисбактериоза – при снижении показателей А₁ и А₂ и нормальном значении показателя А₃;

9) как вариант декомпенсированного снижения резистентности с высокой вероятностью развития мочеполовых инфекций, патологии желудочно-кишечного тракта и дисбактериоза – при снижении показателя А₁, нормальном значении показателя А₂ и повышении показателя А₃;

10) как вариант декомпенсированного дисбалансированного снижения резистентности с повышенной вероятностью развития онкологической патологии, коллагенозов, патологии эндокринной системы, острых пневмоний, заболеваний желудочно-кишечного тракта, цирроза печени, туберкулеза и дисбактериоза – при резком повышении (на 300-600 у.е.О.П.) показателей А₁ и А₂ и повышении или понижении показателя А₃;

11) как вариант декомпенсированного дисбалансированного снижения резистентности с высокой вероятностью развития вирусных инфекций, мочеполовых инфекций, острых пневмоний, патологии эндокринной системы, заболеваний желудочно-кишечного тракта и дисбактериоза – при резком снижении (на 150-250 у.е.О.П.) показателей А₁ и А₂ и повышении или понижении значений показателя А₃.

Мы применили существующую методику оценки состояния здоровья к нашим испытуемым для раннего выявления предболезни, скрытой болезни или иммунодефицита с учетом проведенных нами исследований [11, с. 82-84; 12, с. 84-85].

Необходимо отметить, что после распределения обследуемых по группам оценки состояния здоровья по “СОИС-технологии” нами не выявлено испытуемых, которых можно было включить в 3,4,7,10 и 11 группы, что указывает на отсутствие видимых отклонений в состоянии здоровья.

Проведенные исследования показали, что у большинства спортсменов после выполнения физической нагрузки показатели гуморального антиэндотоксинового иммунитета отклоняются от показателей нормы в сторону снижения или повышения. У 61% обследуемых (у всех легкоатлетов, у большинства триатлонистов) и у 50% (тяжелоатлетов и баскетболистов) выявляются первые признаки иммунодефицитных состояний при отсутствии жалоб со стороны ухудшения здоровья в момент выполнения теста PWC₁₇₀. У 39% испытуемых признаков нарушения иммунитета не выявлено, хотя отмечается предрасположенность к развитию дисбактериоза и подверженность к развитию острого воспалительного процесса при чрезмерных физических нагрузках.

Дополнительно нами изучена концентрация ЭТ у обследуемых лиц до и после выполнения физической нагрузки в зависимости от распределения по группам здоровья по “СОИС-технологии “.

Большинство спортсменов имели повышенное содержание ЭТ в плазме крови как до, так и после выполнения теста. Содержание ЭТ в плазме крови в состоянии покоя, соответствующее показателям физиологической нормы, было выявлено у 8 человек из группы сравнения, 5 легкоатлетов, 5 триатлонистов, 3 баскетболистов, 6 тяжелоатлетов.

В 1 группе здоровья после выполнения физической нагрузки отмечали тенденцию к снижению концентрации эндотоксина и нарастание титров антигликолипидных антител, что указывает на наличие антительного ответа и адаптацию организма к предложенной физической нагрузке. Среди обследуемых 2 группы выявлено увеличение содержания ЭТ в 1,3 раза с одновременным увеличением титров антиэндотоксиновых антител, т.е. проявление системной эндотоксинемии. Концентрация ЭТ в 6 группе сохранялась на том же уровне независимо от выполненной физической нагрузки, что может указывать на толерантность к эндотоксину. Постоянный уровень концентрации ЭТ обеспечивается высокими (по сравнению с другими группами здоровья) титрами антиэндотоксиновых антител, которые купируют патологические проявления ЭТ. В 8 и 9 группах после выполнения физической нагрузки отмечали нарастание концентрации эндотоксина в 1,4-1,8 раза по сравнению с показателями в состоянии “покоя” на фоне относительно низких титров антигликолипидных антител, что может способствовать развитию эндотоксиновой агрессии у спортсменов при неадекватной физической нагрузке. Поэтому обследуемые этих групп (2,6,8,9) нуждаются в коррекции антиэндотоксинового иммунитета и подборе адекватной физической нагрузки для профилактики срыва адаптивно-приспособительных механизмов.

На основании полученных результатов нами проведена оценка состояния здоровья спортсменов и группы сравнения по “СОИС-технологии”.

Среди 98 обследованных по показателям иммунитета резистентность организма была в норме у 9 (9,2%) человек. У 22 (22,4%) испытуемых была выявлена иммунологическая картина дисбактериоза кишечника. У 8 (8,2%) спортсменов заподозрен острый воспалительный процесс с нормальным иммунным ответом. Первые признаки иммунодефицитных состояний, нарушение функции печени и почек, наличие прогрессирующих заболеваний желудочно-кишечного тракта выявлено у 29 (29,6%) испытуемых. У 26 (26,5%) человек заподозрены хронические мочеполовые инфекции в стадии обострения с развитием иммунодефицитных состояний (табл. 2).

Таблица 2. Оценка состояния здоровья обследуемых групп по «СОИС-технологии»

Таким образом, предложенный нами метод оценки концентрации эндотоксина в системном кровотоке и показателей гуморального и клеточного иммунитета при физической нагрузке у спортсменов позволяет адекватно оценивать эффективность тренировок, выявлять скрыто протекающие заболевания с последующим целенаправленным диагностическим обследованием и патогенетическим лечением.

Цель работы – уточнить состояния иммунного статуса спортсменов по показателям специфического гуморального иммунитета исследуемых групп к грамотрицательным микроорганизмам и бифидумбактериям.

Методика исследования. Проведено изучение содержания эндотоксина грамотрицательных бактерий кишечника (ЭТ) в плазме крови и показателей гуморального звена антиэндотоксинового иммунитета у 64 спортсменов: баскетболистов (n=20), легкоатлетов (n=18), тяжелоатлетов (n=13), триатлонистов (n=13). Средний возраст обследуемых – 18,6±1,2 лет. Контрольную группу составили практически здоровые, не занимающиеся никаким видом спорта студенты (n=34). Средний возраст этих испытуемых – 18,5±0,5 лет. В качестве показателей нормы были приняты результаты обследования практически здоровых людей в возрасте 20-40 лет (n=30). В качестве стандартной нагрузки использовали тест PWC₁₇₀.Определение PWC₁₇₀ проводили на велоэргометре “Sven sport” (Швеция,1988). Во время проведения теста регистрировали мощность нагрузки и рассчитывали физическую работоспособность по стандартной формуле.

Методы диагностики системной эндотоксинемии и активности антиэндотоксинового иммунитета (АЭИ) разработаны сотрудниками Института общей и клинической патологии КДО РАЕН (Патенты РФ №№ 2011993, 2088936, 2093825).  Наиболее распространенным в мировой исследовательской практике способом определения ЛПС в жидких средах, в том числе в циркулирующей крови, является лимулюс-тест (ЛАЛ-тест), основанный на способности ЛПС вызывать коагуляцию белковых фракций лизата амебоцитов краба Limulus polyphemus [4, P. 2477-2483]. Однако он имеет ряд недостатков, которых во многом лишен его аналог (модификация) – Микро-ЛАЛ-тест. Микро-ЛАЛ-тест позволяет оценивать реакцию при концентрации эндотоксина 0,01EU ЛПС в 1мл крови [5,  с.7-10; 6].

Определение активности гуморального звена АЭИ стало возможным с появлением “СОИС-ИФА” (скрининг оценки иммунного статуса в иммуноферментном анализе). Скрининговая диагностическая технология основана на определении антиэндотоксиновых антител к наиболее общим антигенным детерминантам ЛПС, а именно: к Re-гликолипиду, содержащему в своей структуре исключительно липид-А и три остатка кетодезоксиоктулоновой кислоты, входящему в состав ЛПС всех грамотрицательных бактерий; и ЛПС E.coli 014, который содержит антиген Кунина (общий антиген энтеробактерий) [7]. При обследовании здоровых доноров были определены средние показатели нормы: содержание антител к Re-гликолипиду (показатель А₁ - 200 у.е.О.П.), содержание антител к ЛПС E.coli 014 ОАЭ (показатель А₂ - 400 у.е.О.П.), соотношение А₂/А₁ (показатель А₃) - 2/1.

Определение активности специфического антибактериального гуморального иммунитета проводили в иммуноферментном анализе,  определяли  концентрации антибактериальных антител к следующим антигенам условно патогенных бактерий: синегнойной палочке (норма – 12,9-15,4 мкг/мл), кишечной палочке (норма – 13,2-14,9 мкг/мл), протею (норма – 10,4-12,6 мкг/мл), бактероидам (норма – 5,3-5,7 мкг/мл), клебсиелле (норма – 23,2-26,6 мкг/мл), бифидумбактериям (норма – 3,6-4,6 мкг/мл) и к антигенам кандиды (норма – 24,2-26,2 мкг/мл).

Статистическую обработку данных проводили с использованием программы MS Excel (Ver.5.0.) при уровне значимости р£0,05.

Результаты и их обсуждение.  Методика “СОИС-технология” была разработана главным врачом клиник №1 и №2 Московского института общей и клинической патологии Клинико-диагностического общества, кандидатом медицинских наук И.А. Аниховской [8]. Согласно методике на основании результатов определения показателей содержания двух видов антиэндотоксиновых антител, данные обследуемого могут быть отнесены к одной из 11 групп здоровья. После распределения обследуемых по группам оценки состояния здоровья по “СОИС-технологии” нами не выявлено испытуемых, которых можно было включить в 3,4,7,10 и 11 группы, что указывает на отсутствие видимых отклонений в состоянии здоровья.

Для уточнения состояния иммунного статуса спортсменов мы изучили специфический гуморальный иммунитет к грамотрицательным микроорганизмам и бифидумбактериям.

В 1 и 6 группах здоровья концентрации антител к антигенам синегнойной палочки были незначительно повышены, а в остальных группах – снижены. Значимое снижение концентрации антител к антигенам синегнойной палочки отмечали во 2 и 9 группах здоровья по отношению к показателям условно здоровых волонтеров. Значимое повышение концентрации антител к антигенам протея установлено в 6 группе. Концентрации антител к антигенам бактероидов были значимо повышены (в 1,5-2 раза) в 1, 2 и 6 группах по сравнению с показателями условно здоровых волонтеров и значимо снижены в 9 группе по сравнению с другими группами здоровья. Значимое снижение концентрации антител (в 4-5 раз) к антигенам клебсиеллы отмечали в 1 и 2 группах здоровья, а повышение титров – в 6 и 9 группах.

При анализе концентрации антибифидумных антител установили разнонаправленные изменения: значимые повышения (в 1,5-2 раза) в 6 и 8 группах на фоне пониженных концентраций в 1, 2 и 9 группах по сравнению с показателями условно здоровых волонтеров. Во всех группах отмечали повышенные концентрации антикандидозных антител. Значимые повышения выявлены в 5,6,8,9 группах здоровья по сравнению с остальными группами.

Таким образом, до выполнения физической нагрузки по показателям концентрации антител к изученным антигенам нами были установлены серологические признаки вторичного иммунодефицита в 5,6,8,9 группах, признаки дисбактериоза – в 5 и 6 группах.

Значимое повышение концентрации антител к антигенам синегнойной палочки было установлено в 6 группе. Значимо сниженными концентрации антител к антигенам синегнойной палочки оставались во 2 и 9 группах, как по отношению к другим группам здоровья, так и по сравнению с показателями условно здоровых волонтеров. Существенной динамики изменения концентрации антител к антигенам протея после выполнения физической нагрузки не выявлено. После выполнения физической нагрузки также не установлено существенной динамики в изменении концентрации антител к антигенам бифидумбактерий. По-прежнему, концентрации антител сохранялись повышенными в 6 и 8 группах здоровья и пониженными – в 9 группе по сравнению с показателями условно здоровых волонтеров. При сравнении концентрации антител к антигенам клебсиеллы после выполнения физической нагрузки установили, что сохранились значимые снижения концентраций (в 4-5 раз) в 1 и 2 группах здоровья по сравнению с показателями условно здоровых волонтеров и остальными группами здоровья. Концентрации антикандидозных антител после выполнения физической нагрузки продолжали оставаться повышенными во всех группах. В 5,6,8,9 группах здоровья отмечали значимые повышения концентраций по сравнению с остальными группами, а в 1, 6 и 9 группах – выявляли тенденцию к нарастанию концентраций антикандидозных антител. Следовательно, после физической нагрузки по показателям антител к изученным антигенам были установлены серологические признаки вторичного иммунодефицита в 5,6,8,9 группах, признаки дисбактериоза – в 5, 6 и 8 группах. Серологическими факторами дисбактериоза, а, следовательно, и эндотоксиновой агрессии (ЭА) могут быть следующие грамотрицательные микроорганизмы: в 5 группе здоровья – протей, бактероиды; в 6 группе здоровья – синегнойная палочка, протей, бактероиды; в 8 группе здоровья – бактероиды. После выполнения физической нагрузки, выявленные изменения нарастали, это подтверждает тот факт, что физическая нагрузка является стрессорным фактором и при определенных условиях может явиться причиной развития эндотоксиновой агрессии.

В связи с доказанной ролью ЭТ кишечной микрофлоры в развитии общего адаптационного синдрома и, в частности, реакций дизадаптации на физическую нагрузку возникает необходимость в разработке антиэндотоксинового направления в спорте. Суть этого направления основана на использовании средств и процедур, позволяющих предупреждать поступление в системный кровоток избытка кишечного ЛПС, интенсифицировать процессы связывания и элиминации ЭТ из системного кровотока для профилактики срыва адаптивно-приспособительных механизмов организма человека под контролем скрининговых диагностических эндотоксин-тест-систем.

Дополненные антиэндотоксиновой составляющей мероприятия включают в себя использование антиэндотоксиновых препаратов: иммуномодуляторов, эубиотиков, энтеросорбентов, аминокислот, в том числе из морепродуктов.