СОДЕРЖАНИЕ МАЛОНОВОГО ДИАЛЬДЕГИДА И АКТИВНОСТЬ АНТИОКСИДАНТНЫХ ФЕРМЕНТОВ В ПЛАЗМЕ КРОВИ БОЛЬНЫХ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЖЕЛТУХОЙ

Перепечай Ярослава Игоревна

Меркулова Екатерина Юрьевна

студенты, кафедра медицинской биологии ИФБиБТ, СФУ, г. Красноярск

E-mail: peyaig@ya.ru

Титова Надежда Митрофановна

научный руководитель, канд. биол. наук, проф., кафедра медицинской биологии ИФБиБТ, СФУ, г. Красноярск

Черданцев Дмитрий Владимирович

научный руководитель, д-р мед. наук, профессор, руководитель научно-образовательного центра «Хирургия» Красноярского гос. мед. университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого г. Красноярск

На внешней электронной оболочке органических молекул электроны обычно располагаются парами. У свободных радикалов на внешней электронной оболочке имеется неспаренный (одиночный) электрон. Это обеспечивает высокую реакционную способность свободных радикалов, которые стремятся вернуть себе недостающий электрон, или отдать «лишний» [1. с. 13]. Чаще всего активные формы кислорода представлены супер-оксидным и гидропероксидным радикалами. Указанные радикалы могут вступать во взаимодействие между собой, а также способны инициировать быстрые цепные, реакции окисления различных субстратов (жирных кислот, участков белковых комплексов), приводящие к модификации органических молекул и деградации надмолекулярных клеточных структур [4, c. 5]. При отсутствии реакции обрывания цепи, процессы свободно-радикального окисления могут приобрести лавинообразный неконтролируемый характер.

В результате химических превращений, протекающих с участием радикалов в биологических системах, образуются такие активные молекулярные соединения как перекись водорода, гипохлорит, гидроперекиси липидов [4, c. 6]. Из этих веществ с участием ионов металлов переменной валентности могут образовываться вторичные свободные радикалы, такие как гидроксильный радикал и радикалы липидов.

Одним из основных субстратов свободно-радикальных реакций являются липиды. В результате окисления жирных кислот образуются гидроперекиси (диеновые конъюгаты), которые затем метаболизируются во вторичные — малоновый диальдегид (МДА) и третичные продукты перекисного окисления липидов (ПОЛ) — шиффовы основания. Процессы ПОЛ протекают во всех клетках, однако наиболее мощным генератором свободных радикалов служат лейкоциты, тромбоциты, эритроциты и гепатоциты [9, с. 17].

Свободные радикалы в физиологических условиях играют важную роль в процессах жизнеобеспечения клеток в различных биологических системах. Они участвуют в реакциях окислительного фосфорилирования, биосинтеза простогландинов и нуклеиновых кислот, в регуляции липидного обмена, в процессах митоза, а также метаболизма катехоламинов [10, с. 28]. Большая часть свободных радикалов генерируются фагоцитами, Т-лимфоцитами при воспалительных реакциях и выполняют защитную функцию лизируя патогенные микроорганизмы и мутировавшие клетки [5]. Однако чрезмерная активация свободно-радикальных процессов может привести к дезорганизации клеточных структур и нарушению функциональной активности клеток. Можно выделить четыре наиболее вероятные мишени окислительной атаки активными формами кислорода: индукция процессов ПОЛ в биологических мембранах, повреждение мембрансвязных белков, инактивация ферментов и повреждение ДНК клеток [7, с. 136; 11].

В противовес свободно-радикальным процессам в организме существует антиоксидантная система, в первую очередь представленная антиоксидантными ферментами: супероксиддисмутазой (СОД), связывающей супероксидные радикалы с образованием перекиси водорода, каталазой, разлагающей перекиси  в липидные гидропероксиды, глутатионпероксидазой (ГПО), редуцирующей липидные гидропероксиды за счет окисления глутатиона, глутатионредуктазой восстанавливающей глутатион путем окисления НАДФН, последний восстанавливается через цитохромную сеть и систему природных антиоксидантов — альфа-токоферол, аскорбиновая кислота, флавоноиды [9, с. 18; 8, с. 67—68; 12, с. 247].

Постоянное образование прооксидантов в организме уравновешено их дезактивацией антиоксидантной системой. В результате происходит непрерывная регенерация антиоксидантов, необходимая для постоянного поддержания гомеостаза, но если гомеостаз нарушается, организм начинает страдать от окислительного стресса [2]. С окислительным стрессом связывают ряд разнообразных заболеваний. Повышение уровня ПОЛ является, с одной стороны, отражением степени метаболических расстройств, а с другой, накопление липоперекисей вызывает ряд серьезных вторичных патологических процессов [6].

Одной из актуальных проблем хирургии внепеченочных желчных протоков является лечение механической желтухи. Проблема обусловлена  высокой заболеваемостью осложненными формами желчнокаменной болезни, возрастающим числом оперативных вмешательств на желчных путях, высоким процентом неудовлетворительных результатов лечения. Опыт, накопленный зарубежными и отечественными хирургами, показывает, что синдром механической желтухи возникает у 15—40 % больных с желчнокаменной болезнью и у всех больных имеющих опухолевое поражение желчных путей [3, с. 76].

Механическая желтуха — сложный симптомокомплекс различных заболеваний при которых нарушается поступление желчи в двенадцатиперстную кишку на любом уровне. Описано много заболеваний, течение которых осложняется развитием механической желтухи, наиболее частые из них — холедохолитиаз, опухоли желчных протоков, поджелудочной железы.

Цель работы — изучение содержания продуктов перикисного окисления липидов и активности антиоксидантных ферментов в плазме крови больных механической желтухой.

Материалы и методы. Объектом исследования служили эритроциты относительно здоровых (контрольная группа) и больных механической желтухой людей. Для определения содержания МДА, и активности антиоксидантных ферментов, были отобраны следующие группы людей: условно здоровые (15 человек), больные, получавшие традиционное лечение (16 человек), больные, получавшие традиционное лечение совместно с препаратом  «Цитофлавин» (16 человек). Пациентам, больным механической желтухой, проводилась операция по удалению желчного пузыря (открытая холецистэктомия, лапароскопическая холецистэктомия). По типу операции больные равномерно распределены в группы с традиционным лечением и традиционным лечением с применением цитофлавина.

Содержание продукта перекисного окисления липидов — малонового диальдегида определяли по методу, предложенному (Ko, Godin, 1990). Активность глутатион-S-трансферазы определяли по скорости образования глутатион-S-конъюгатов между ГSH и 1-хлор-2,4-динитробензолом (ХДНБ) согласно Habig (1974). Активность супероксиддисмутазы оценивали по степени ингибирования реакции аутоокисления адреналина в щелочной среде (Сирота,1999). Каталазную  активность определяли  по количеству образовавшегося комплекса неразрушенного в ходе каталазной реакции пероксида водорода с молибдатом аммония ( Королюк и др., 1988).

Результаты исследования и их обсуждение.

Было проведено сравнительное исследование показателей процесса перекисного окисления липидов и активности антиоксидантных ферментов у больных механической желтухой при стандартном лечении и лечении с «Цитофлавином». Определение содержания МДА, активности СОД, каталазы, GST было проведено в плазме до начала лечения, через 3 дня и через 7 дней приема препаратов.

Содержание МДА через 7 дней после лечения с «Цитофлавином» достоверно понижается в 1,45 раза, приближаясь к уровню практически здоровых людей. Снижение уровня МДА без «Цитофлавина» менее значительное, всего лишь на 6,3 % (рис. 1).

Рисунок 1. Содержание МДА в динамике лечения

Р_1,2,3,4<0,01 — достоверность между контрольной группой и лечением на 1 и 3 сутки;

Р₅<0,05 — достоверность между началом и окончанием лечения с «Цитофлавином»;

Р₆<0,05 — достоверность между лечением с  «Цитофлавином» и без «Цитофлавина» через 7 суток.

Активность СОД в динамике лечения достоверных отличий от контрольной группы не имела (рис. 2).

Рисунок 2. Активность СОД в динамике лечения

Активность каталазы достоверно увеличивалась при каждом из методов лечения, стремясь к величинам контрольной группы (рис. 3). При лечении с «Цитофлавином» активность каталазы составила 93,8 % от контрольных показателей, а при лечении без «Цитофлавина» 76,7 %.

Рисунок 3. Активность каталазы в динамике лечения

Р_1,2<0,001 — достоверность между контрольной группой и лечением на 1 сутки;

Р₃<0,05 — достоверность между началом и окончанием лечения с «Цитофлавином»;

Активность GSТ при традиционном лечении стабильно увеличивалась и к 7 дню превышала контрольные показатели в 1,87 раз, при лечении с цитофлавином активность GSТ превышала контрольные показатели на 25 %, но эти отличия не были статистически значимыми (рис.4).

Рисунок 4. Активность GSТ в динамике лечения

Р_1,2,3,4<0,001 — достоверность между контрольной группой и лечением на 1 и 3 сутки;

Р₅<0,05 — достоверность между лечением с «Цитофлавином» и без «Цитофлавина» через 7 суток.

Выводы.

В плазме крови людей, больных механической желтухой существенно повышен уровень МДА, что свидетельствует о интенсификации процессов липоперексидации.

Активность антиоксидантных ферментов изменяется по-разному. Активность каталазы у людей больных механической желтухой снижается, по сравнению со здоровыми людьми, активность GST возрастает. А активность СОД в плазме больных людей не имеет достоверных отличий по сравнению со здоровыми людьми.

Список литературы:

1.Владимиров Ю.И. Свободные радикалы в биологических системах// Соросовский образовательный журнал. — 2000. — № 12. — С. 13—19.

2.Зборовская И.А., Банникова М.В. Антиоксидантная система организма, ее значение в матаболизме. Клинические аспекты // Вестник РАМН. — 1995. — № 6. — С. 53—60.

3.Иванов Ю.В., Чудных С.М. Механическая желтуха: диагностический алгоритм и лечение // Лечащий врач. — 2002. — № 7—8. — С. 76—79.

4.Костюк В.А., Потапович А.И. Биорадикалы и биоантиоксиданты. — Мн.: БГУ, 2004. — 179 с.

5.Кулинский В.И. Активные формы кислорода и оксидативная модификация макромолекул: польза, вред и защита//Соросовский образовательный журнал. — 1999. — № 1. — С. 2—7.

6.Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н. Свободнорадикальные процессы в норме и при патологических состояниях. — М.:,2001. — 78 с.

7.Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты /Е.Б. Меньщикова [и др.]. — М.: Фирма «Слово», 2006. — 556 с.

8.Рубин А.Б. Биофизика В 2 т. Т. 2. 2-ое изд. Биофизика клеточных процессов: учеб. для вузов. — М.: Высшая школа,1999. — 461 с.

9.Свободно-радикальное окисление и сердечнососудистая патология: коррекция антиоксидантами / Голиков А.П., Бойцов С.А., Михин В.П. [и др.] // Лечащий врач. — 2003. — № 4. — С. 17—22.

10.Чеснокова Н.П., Понукалина Е.В., Бизенкова М.Н. Источники образования свободных радикалов и их значение в биологических системах в условиях нормы // Современные наукоемкие технологии. — 2006. — № 6. — С. 28—34.

11.Grune T., Reinheckel T., and Davies K. J. Degradation of oxidized proteins in mammalian cells. // The FASEB J, 1997. — Volume 11. — р. 526—534.

12.Sonali Paul, Madhusnata De Changes in Anti-Oxidant Enzyme Profile during Haematological Malignancy//Int J Hum Genet, № 10. 2010. — р. 247—250.