Changes in the levels of adipokines in newly diagnosed pulmonary tuberculosis patients in case of treatment failure

Abstract

Improving the treatment efficacy for patients with newly diagnosed tuberculosis by reducing the number of treatment failure cases is very urgent issue nowadays. Purpose. To define the characteristics of adipokines levels changes in newly diagnosed pulmonary tuberculosis patients in case of treatment failure by examining the levels of leptin, adiponectin and leptin/adiponectin ratio. Materials and methods. A total of 58 patients with newly diagnosed pulmonary tuberculosis were the subject of this prospective study. The patients were divided into 2 groups: the first group was made up of 28 patients with the ineffectively treated newly diagnosed pulmonary tuberculosis; the second group (experimental group) consisted of 30 patients with successful treatment completion. The control group included 29 healthy voluntary donors. Changes in the levels of adipokines by measuring the blood serum leptin and adiponectin via enzyme linked immunosorbent assay using immunoassay analyzer Sirio S with “Mediagnost” kit (Germany) (ng/ml) were studied at the Scientific Medical Laboratory Center of Zaporizhzhia State Medical University. Leptin/ adiponectin ratio was calculated mathematically (relative units). Blood samples were collected after an overnight fasting. Statistica for Windows 13.0 (Copyright 1984–2018 TIBCO Software Inc., all rights reserved, Licence No. JPZ8041382130ARCN10-J) software was used for the statistical analysis. Results. The following significant changes in the adipokines levels have been found in patients with newly diagnosed pulmonary tuberculosis with massive pulmonary lesions and destructions of over 3 сm in diameter and positive sputum smear. These patients will be diagnosed with ineffective treatment. At the beginning of the antimycobacterial therapy, there was a significant 12.7 times decrease in leptin and 1.4 times increase in adiponectin indicators and 21 times decrease in the leptin/adiponectin ratio. The levels of leptin, adiponectin and leptin/adiponectin ratio were significantly worse than similar levels in patients, who completed the treatment efficiently. The level of the leptin was slightly increased during the antimycobacterial therapy, albeit being significantly reduced, and the level of the adiponectin continued to increase significantly. The leptin/adiponectin ratio was significantly lower than that in patients who completed the treatment efficiently. Conclusions. Patients with newly diagnosed pulmonary tuberculosis with the risk of treatment failure are diagnosed with severe disorders of adipocyte functional activity, that antimycobacterial chemotherapy could not even restore the balance to the adipokine system and smooth down resulting concomitant variations in immune response. The findings showed the prognostic value of the changes in leptin, adiponectin and leptin/adiponectin ratio indicators at the beginning of the treatment in relation to treatment failure among patients with newly diagnosed pulmonary tuberculosis. Нині актуальною проблемою є підвищення ефективності лікування хворих із новими випадками захворювання на туберкульоз шляхом скорочення кількості невдач лікування. Мета роботи – встановити особливості змін рівнів адипокінів у хворих на неефективно лікований уперше діагностований туберкульоз легень шляхом вивчення показників лептину, адипонектину та співвідношення лептин/адипонектин. Матеріали та методи. У проспективне дослідження включили 58 хворих на вперше діагностований туберкульоз легень, яких поділили на 2 групи: у 1 увійшли 28 пацієнтів із неефективно лікованим уперше діагностованим туберкульозом легень; 2 група (порівняння) – 30 хворих, які згодом успішно завершили курс лікування. Контрольна група – 29 здорових донорів-волонтерів. Зміни показників адипокінів вивчали в Навчальному медико-лабораторному центрі Запорізького державного медичного університету шляхом дослідження рівнів лептину й адипонектину в сироватці крові методом твердофазного імуноферментного аналізу на приладі імуноферментний рідер SirioS із застосуванням наборів «Mediagnost» (ФРН), (нг/мл). Співвідношення лептин/адипонектин розраховували математично (ум. од.). Зразки крові хворих збирали вранці натще. Статистичний аналіз виконали, використовуючи програму Statistica for Windows 13.0 (Copyright 1984–2018 TIBCO Software Inc. all rights reserved, ліцензія № JPZ8041382130ARCN10-J). Результати. У хворих на вперше діагностований туберкульоз легень із поширеним легеневим ураженням, деструкціями в легеневій тканині понад 3 см і з наявністю бактеріовиділення, в яких надалі визначили неефективність лікування, встановлені такі вірогідні зміни показників адипокінів. На початку антимікобактеріальної терапії відбувається вірогідне зниження лептину в 12,7 раза, зростання рівня адипонектину в 1,4 раза та зменшення співвідношення лептин/адипонектин у 21 раз. Рівні лептину, адипонектину та співвідношення лептин/адипонектин вірогідно гірші, ніж у хворих, які успішно завершили курс лікування. У процесі антимікобактеріальної терапії рівень лептину дещо зростав, але залишався вірогідно зниженим, а рівень адипонектину продовжував вірогідно зростати. Рівень співвідношення лептин/адипонектин вірогідно (у 3,4 раза) нижчий, ніж у хворих, які успішно завершили курс лікування. Висновки. У хворих на вперше діагностований туберкульоз легень із ризиком неефективного лікування визначають тяжкі порушення функціональної активності показників адипоцитів, що навіть антимікобактеріальна хіміотерапія не здатна відновити баланс у системі адипокінів та нівелювати спричинені ними супутні порушення імунної відповіді. Результати вказують на прогностичне значення таких змін показників лептину, адипонектину та співвідношення лептин/ адипонектин на початку лікування щодо невдачі лікування хворих на вперше діагностований туберкульоз легень. Повышение эффективности лечения больных с новыми случаями заболевания туберкулезом путем сокращения количества неудач лечения – очень актуальная проблема. Цель работы – установить особенности изменений уровней адипокинов у больных с неэффективно леченным впервые диагностированным туберкулезом легких путем изучения показателей лептина, адипонектина и соотношения лептин/ адипонектин. Материалы и методы. В проспективное исследование включены 58 больных с впервые диагностированным туберкулезом легких, которых разделили на 2 группы: в 1 группу вошли 28 пациентов с неэффективно леченным впервые диагностированным туберкулезом легких; 2 группу (группа сравнения) составили 30 больных, которые в дальнейшем успешно завершили курс лечения. Контрольную группу составили 29 здоровых доноров-волонтеров. Изменения показателей адипокинов изучали в Учебном медико-лабораторном центре Запорожского государственного медицинского университета путем исследования уровней лептина и адипонектина в сыворотке крови методом твердофазного иммуноферментного анализа на приборе иммуноферментный ридер Sirio S с применением наборов «Mediagnost» (ФРГ), (нг/мл). Соотношения лептин/ адипонектин рассчитывали математически (усл. ед.). Образцы крови больных собирали утром натощак. Статистический анализ выполняли с использованием программы Statistica for Windows 13.0 (Copyright 1984–2018 TIBCO SoftwareInc. All rights reserved, лицензия № JPZ8041382130ARCN10-J). Результаты. У больных с впервые диагностированным туберкулезом легких с распространенным легочным пораже¬нием, деструкциями в легочной ткани более 3 см и с наличием бактериовыделения, у которых в дальнейшем устано¬вили неэффективность лечения, определены следующие достоверные изменения показателей адипокинов. В начале антимикобактериальной терапии отмечено достоверное снижение уровня показателя лептина в 12,7 раза, повышение уровня показателя адипонектина в 1,4 раза и уменьшение соотношения лептин/адипонектин в 21 раз. Уровни лептина, адипонектина и соотношение лептин/адипонектин достоверно хуже, чем у больных, которые успешно завершили курс лечения. В процессе антимикобактериальной терапии уровень лептина несколько возрастал, однако оставался достоверно сниженным, а уровень адипонектина продолжил достоверно расти. Уровень соотношения лептин/адипонектин достоверно (в 3,4 раза) ниже, чем у больных, которые успешно завершили курс лечения. Выводы. У больных с впервые диагностированным туберкулезом легких с риском неэффективного лечения определены тяжелые нарушения функциональной активности показателей адипоцитов, что даже антимикобактериальная химиотерапия не способна восстановить баланс в системе адипокинов и нивелировать вызванные ими сопутствующие сдвиги в иммунном ответе. Результаты указывают на прогностическое значение таких изменений показателей лептина, адипонектина и соотношение лептин/адипонектин в начале лечения относительно неудачи лечения больных с впервые диагностированным туберкулезом легких.