Роль статі у проявах вторинного ураження печінки за умов краніоскелетної травми та ефективність корекції 2-етил-6-метил-3-гідроксипіридину сукцинатом

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тернопільський національний медичний університет імені І.Я. Горбачевського МОЗ України

РОЛЬ СТАТІ У ПРОЯВАХ ВТОРИННОГО УРАЖЕННЯ ПЕЧІНКИ ЗА УМОВ КРАНІОСКЕЛЕТНОЇ ТРАВМИ ТА ЕФЕКТИВНІСТЬ КОРЕКЦІЇ 2-ЕТИЛ-6-МЕТИЛ-3-ГІДРОКСИПІРИДИНУ СУКЦИНАТОМ

Гук Роман Андрійович аспірант кафедри екстреної

та симуляційної медицини,

Гудима Арсен Арсенович доктор медичних наук, професор,

завідувач кафедри екстреної та симуляційної медицини

Анотація

Поєднана краніо-скелетна травма належить до актуальних медичних і соціальних проблем суспільства. Одним з маловивчених аспектів сучасної травматології є роль гендерних відмінності в перебігу тяжкої травми. У літературі наводять суперечливі результати перебігу тяжкої травми в чоловіків і жінок. Роль жіночих і чоловічих статевих гормонів у протекції вторинного ураження органів і систем організму, зокрема печінки, після моделювання краніоскелетної вивчена недостатньо, немає даних про гендерну ефективність за цих умов антиоксидантної терапії.

Мета роботи: з'ясувати роль статі у проявах вторинного ураження печінки за умов краніоскелетної травми та оцінити ефективність корекції 2етил-6-метил-3-гідроксипіридину сукцинатом.

В експериментах використано 78 білих щурів-самиць та 78 білих щурівсамців лінії Вістар масою 200-220. Під тіопенталонатрієвим наркозом у дослідній групі 1 моделювали краніо-скелетну травму, у дослідній групі 2 щурам з краніо-скелетною травмою проводили корекцію розчином 2-етил-6метил-3-гідроксипіридину сукцинату в дозі 100 мг-кг^-1 внутрішньоочеревинно. Контрольних щурів різної статі тільки вводили в наркоз. Через 1, 3, 7, 14 та 28 діб посттравматичного періоду щурам дослідної групи 1 в умовах наркозу катетеризували загальну жовчну протоку, забирали жовч протягом і визначали швидкість жовчовиділення. Далі щурів забивали й у сироватці крові визначали аланінамінотрансферазну активність. У щурів дослідної групи 2 аналогічні обстеження проводили через 7, 14 та 28 діб посттравматичного періоду.

Встановлено, що краніо-скелетна травма у щурів різної статі зумовлювала суттєве порушення функціонального стану печінки, основним проявом якого було сповільнення жовчовиділення. Через 3 доби, 14 та 28 діб абсолютна величина показника у щурів-самців була суттєво меншою, порівняно зі щурами-самицями. Водночас ступінь зниження швидкості жовчовиділення під впливом травми у щурів-самців порівняно зі щурамисамицями була статистично вірогідно більшою у всі терміни експерименту. Під впливом модельованої травми у щурів різної статі суттєво зростала аланінамінотрансферазна активність сироватки крові. В усі терміни експерименту у щурів-самців абсолютна величина аланінамінотрансферазної активності сироватки крові, а також ступінь зростання показника стосовно контрольної групи були статистично вірогідно більшими, ніж у щурів-самиць. На тлі введення 2-етил-6-метил-3-гідроксипіридину сукцинату у щурів різної статі відмічали суттєве зменшення порушень жовчовидільної функції печінки та проявів синдром цитолізу. У щурів-самців ступінь покращення досліджуваних показників у всі досліджувані терміни посттравматичного періоду був суттєво більший, ніж у щурів-самиць.

Таким чином, існують гендерні відмінності у розвитку функціональної недостатності печінки за умов краніоскелетної травми, які більш виражені у щурів-самців, що вимагає додаткового застосування лікарських засобів з антиоксидантними властивостями.

Ключові слова: черепно-мозкова травма, скелетна травма, щури-самці, щури-самиці, печінка, жовчовиділення, синдром цитолізу, 2-етил-6-метил-3гідроксипіридину сукцинат.

Annotation

Huk Roman Andriiovych is a PhD student at the Department of Emergency and Simulation Medicine, I. Horbachevsky Ternopil National Medical University, Ministry of Health of Ukraine

Hudyma Arsen Arsenovych MD, PhD, Professor, Head of the Department of Emergency and Simulation Medicine, I. Horbachevsky Ternopil National Medical University, Ministry of Health of Ukraine

THE ROLE OF GENDER IN THE MANIFESTATIONS OF SECONDARY LIVER DAMAGE IN CONDITIONS OF CRANIOSKELETAL TRAUMA AND THE EFFECTIVENESS OF 2-ETHYL-6-METHYL-3-HYDROXYPYRIDINE SUCCINATE CORRECTION

Combined cranio-skeletal trauma is one of the most topical medical and social problems of society. One of the poorly studied aspects of modern traumatology is the role of gender differences in the course of severe trauma. The literature shows contradictory results of the course of severe trauma in men and women. The role of female and male sex hormones in the protection of secondary damage to organs and body systems, particularly the liver, after cranio-skeletal trauma modeling is not well studied, and there is no data on the gender effectiveness of antioxidant therapy under these conditions.

The aim of the study is to determine the role of gender in the manifestations of secondary liver damage in conditions of cranio-skeletal trauma and to evaluate the effectiveness of 2-ethyl-6-methyl-3-hydroxypyridine succinate correction.

In the experiments, 78 white female rats and 78 white male rats of the Wistar line weighing 200-220 g. were used. Cranio-skeletal trauma was modeled under thiopental sodium anesthesia in experimental group 1, and in experimental group 2, rats with cranio-skeletal trauma were corrected with a solution of 2-ethyl-6-methyl-2hydroxypyridine succinate at a dose of 100 mg-kg^-1 intraperitoneally. Control rats of different sexes were only injected with anesthesia. After 1, 3, 7, 14, and 28 days of the post-traumatic period, rats of experimental group 1 underwent catheterization of the general bile duct under anesthesia, bile was collected throughout 1 hour, and the rate of bile secretion was determined. Then the rats were euthanized and alanine aminotransferase activity was determined in the blood serum. In rats of experimental group 2, similar examinations were performed at 7, 14, and 28 day post-traumatic period.

It was found that cranio-skeletal trauma in rats of different sexes caused a significant impairment of the functional state of the liver, the main manifestation of which was a slowdown in bile secretion. After 3, 14 and 28 days, the absolute value of the indicator in male rats was significantly lower than in female rats. At the same time, the degree of decrease in the rate of bile secretion under the influence of trauma in male rats compared to female rats was statistically significantly greater at all times of the experiment. Under the influence of the modeled trauma, the alanine aminotransferase activity of blood serum increased significantly in rats of different sexes. At all times of the experiment, the absolute value of alanine aminotransferase activity in blood serum and the degree of the increase in the indicator compared to the control group were statistically significantly higher in male rats than in female rats. A significant reduction in bile secretion disorders and manifestations of cytolysis syndrome was observed in rats of different sexes after administration of 2ethyl-6-methyl-3-hydroxypyridine succinate. In male rats, the degree of improvement of the studied parameters at all studied periods of the posttraumatic period was significantly greater than in female rats.

Thus, there are gender differences in the development of functional liver failure in conditions of cranio-skeletal trauma, which are more pronounced in male rats, and this requires additional use of medications with antioxidant properties.

Keywords: craniocerebral trauma, skeletal trauma, male rats, female rats, liver, bile secretion, cytolysis syndrome, 2-ethyl-6-methyl-3-hydroxypyridine succinate.

Постановка проблеми

Поєднана черепно-мозкова (ЧМТ) та скелетна травма належить до актуальних медичних і соціальних проблем суспільства. У структурі летальності краніоскелетна травма (КСТ) посідає одне з перших місць у світі, а всі, хто вижив залишаються інвалідами. В динаміці КСТ перший пік смертності відмічають в момент отримання травми, наступний - в період ранніх і пізніх проявів травматичної хвороби (ТХ). Основною причиною смерті є розвиток системних порушень та гнійно-септичних ускладнень з формуванням поліорганної дисфункції та недостатності [1, 2]. Незважаючи на успіхи в розумінні механізмів перебігу ТХ, розвитку вторинного ураження органів і тканин та розробці засобів системної корекції, результати лікування постраждалих продовжують залишатися незадовільними [3].

Одним з маловивчених аспектів сучасної травматології є роль гендерних відмінності в перебігу тяжкої травми. У літературі наводять суперечливі результати перебігу тяжкої травми в чоловіків і жінок. Так, а даними [4], жінки мають гірший клінічний результат після ЧМТ, ніж чоловіки, з вищою смертністю, більшим неврологічним дефіцитом. З іншого боку, жінки в пременопаузі, як правило, мають менше ускладнень після ЧМТ, мають кращі прогнози та результати, що пов'язують з підвищеним саме рівнем жіночих статевих гормонів [5, 6]. У роботі [7] показано, що за умов ЧМТ жіночі стероїдні гормони проявляють протизапальну й антиоксидантну дію, забезпечують нейропротекторний вплив зі зниженням внутрішньочерепного тиску, покращенням церебральної перфузії та підвищення неврологічних функцій.

Однак роль жіночих статевих гормонів у протекції вторинного ураження органів і систем організму, зокрема печінки, після моделювання КСТ вивчена недостатньо, немає даних про гендерну ефективність за цих умов антиоксидантної терапії.

Аналіз останніх досліджень і публікацій

На сьогодні досконало вивчені фізіологічні відмінності, пов'язані зі статтю, однак гендерні відмінності перебігу тяжкої травми як в експериментах на тваринах, так і результаті клінічних випробувань досі неясні. Більшість досліджень зосереджують свою увагу на різних рівнях чоловічих і жіночих статевих гормонів, які у фізіологічних умовах впливають на різні репродуктивні структури. Коли трапляється тяжка травма, зокрема КСТ, естрогени і прогестерон можуть здійснювати різний вплив на перебіг травми, однак їх нейропротекторні механізми все ще є дискусійними та потребують подальших досліджень. Крім того, більшість досліджень з експериментальної травми зосереджують свою увагу на суб'єктах чоловічої статі, жіноча стать залишається вивчена недостатньо.

Мета статті - з'ясувати роль статі у проявах вторинного ураження печінки за умов КСТ та оцінити ефективність корекції 2-етил-6-метил-3гідроксипіридину сукцинатом.

Виклад основного матеріалу

В експериментах використано 78 білих щурів-самиць та 78 білих щурів-самців лінії Вістар масою 200-220. Усіх щурів розподілили контрольну та дві дослідних групи. Під тіопенталонатрієвим наркозом (40 мг-кг^-1) у дослідній групі 1 моделювали КСТ, у дослідній групі 2 щурам з КСТ проводили корекцію розчином 2-етил-6-метил-3-гідроксипіридину сукцинату. КСТ наносили шляхом послідовного дозованого удару по черепі та стегну, як описано в роботі [8]. З метою корекції внутрішньоочеревинно вводили 2-етил-6-метил-3-гідроксипіридину сукцинат у дозі 100 мг/кг (Армадін, виробництво ТОВ Науково-виробнича фірма «Мікрохім», Україна) протягом шести діб посттравматичного періоду [9]. Контрольних щурів різної статі тільки вводили в наркоз.

Через 1, 3, 7, 14 та 28 діб після моделювання КСТ щурам дослідної групи 1 в умовах тіопенталонатрієвого наркозу катетеризували загальну жовчну протоку, збирали жовч протягом 1 год і розраховували швидкість жовчовиділення у мілілітрах на годину на кілограм маси щура (мл-год^-1-кг^-1). Після забору жовчі щурів виводили з експерименту методом тотального кровопускання із серця. У сироватці крові визначали аланінамінотрансферазну активність (АлАТ-активність) із застосуванням уніфікованого методу для аналізатора біохімічного Humalyzer 2000. Показник розраховували в одиницях на літр (Од-л^-1). У щурів дослідної групи 2 проводили аналогічні обстеження та виводили з експерименту через 7, 14 та 28 діб посттравматичного періоду.

Усі експерименти виконані з дотриманням «Загальних етичних принципів експериментів на тваринах», які були ухвалені Першим національним конгресом з біоетики (Київ, 2001) та узгоджені із положенням «Європейської конвенції щодо захисту хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та інших наукових цілей» (Страсбург, 1986).

Для обробки цифрових даних використовували програмний пакет STATISTICA 10.0 («StatSoft Inc.», США), серійний номер диска BXXR303F737429FA-8. Розраховували медіану (Ме), нижній і верхній квартилі (LQ, UQ). З метою нівелювання різної величини досліджуваних показників в контрольних групах щурів-самиць і щурів-самців розраховували відношення індивідуальних величин кожного показника щурів різної статі в динаміці КСТ до середньої величини контрольної групи. З метою порівняння ступеня відхилення досліджуваного показника під впливом корекції додатково розраховували відношення індивідуальних величин кожного показника щурів різної статі з КСТ, яким проводили корекцію 2-етил-6-метил3-гідроксипіридину сукцинатом, до середньої величини групи травмованих щурів без корекції через 7, 14 і 28 діб експерименту. Оцінку вірогідності відмінностей проводили за критерієм Манна-Уітні.

Дослідження показали (табл. 1), що швидкість жовчовиділення у щурівсамиць після моделювання КСТ знижувалася. Показник ставав статистично вірогідно меншим порівняно з контролем через 3 доби посттравматичного періоду (на 9,5 %, р<0,05). Через 7 діб показник досягав мінімального рівня й був на 18,2 % меншим, порівняно з результатом 3 доби експерименту (р<0,05), на 22,1 % порівняно з результатом 1 доби (р<0,05) та на 26,0 % порівняно з контролем (р<0,05). У подальшому через 14 показник зростав (на 14,2 % порівняно з результатом 7 дроби, р<0,05) і досягав рівня контролю (р<0,05). На такому ж рівні показник знаходився й через 28 діб (р>0,05).

У щурів-самців під впливом КСТ порівняно з контролем швидкість жовчовиділення статистично вірогідно знижувалася: через 1 добу - на 12,7 %, (р<0,05), через 3 доби - на 28,5 % (р<0,05). Через 7 діб показник досягав мінімального рівня й ставав на 37,1 % меншим, ніж у контролі (р<0,05), на 28,0 % порівнянь з результатом 1 доби експерименту (р<0,05) та на 13,9 % порівняно з результатом 3 доби експерименту (р<0,05). На такому ж рівні показник знаходився й через 14 діб експерименту (р>0,05). Через 28 діб показник зростав і ставав статистично вірогідно більшим, порівняно з усіма попередніми термінами спостереження (р<0,05), проте залишався на 21,2 % меншим, ніж у контролі (р<0,05).

Порівняння дослідних груп показало, що у контролі швидкість жовчовиділення у щурів-самців була статистично вірогідно ніж у щурівсамиць - на 10,5 % (р<0,05). За умов КСТ показник через у щурів самців через 3, 14 та 28 діб ставав суттєво меншим, порівняно зі щурами-самками (відповідно на 12,7, 14,7 та 9,8 % (р<0,05). Через 1 та 7 доби експерименту відмінності між групами порівняння були статистично не вірогідними (р>0,05).

У свою чергу АлАТ-активність сироватки крові під впливом КСТ порівняно з контролем, навпаки зростала. У щурів-самиць вже через 1 добу посттравматичного періоду показник збільшувався на 27,6 % (р<0,05), через 3 доби - на 58,8 % (р<0,05), що була також статистично вірогідно більшим, порівняно з результатом 1 доби (на 24,5 %, р<0,05). Через 7 діб показник досягав максимального зростання і був більшим порівняно з контролем на 72,8 % (р<0,05) та статистично вірогідно перевищував результати 1 і 3 діб експерименту (відповідно на 35,4 та 8,8 %, р<0,05). У подальшому показник знижувався і через 28 діб експерименту досягав рівня 1 доби (р>0,05) та був статистично вірогідно меншим порівняно з результатом 3, 7 та 14 діб (відповідно на 27,4, 33,2 та 30,5 %, р<0,05).

У щурів-самців АлАТ-активність сироватки крові порівняно з контролем теж зростала й досягала максимуму вже через 3 доби експерименту. В цей термін показник ставав у 2,47 раза більшим, ніж у контролі (р<0,05) та на 19,6 % більшим порівняно з результатом 1 доби експерименту (р<0,05). На такому ж півні показник залишався до 7 доби посттравматичного періоду (р>0,05). Починаючи з 14 доби експерименту, показник знижувався і ставав суттєво меншим, ніж через 3 і 7 діб (р<,05), проте був статистично вірогідно більшим, порівняно з результатом 1 доби експерименту (на 9,2 %, р<0,05) та порівняно з контролем (у 2,26 раза, р<0,05). Через 28 діб посттравматичного періоду АлАТ-активність сироватки крові у щурів-самців досягала мінімальної величини й була істотно меншою, ніж через 3, 7 та 14 доби експерименту (відповідно на 22,7, 24,8 та 15,3 %, р<0,05). В цей термін показник не досягав рівня контролю й залишався на 91,2 % більшим (р<0,05). краніоскелетний травма статевий гормон

Таблиця 1

Динаміка швидкості жовчовиділення та АлАТ-активність сироватки крові після моделювання краніоскелетної травми у щурів різної статі ((Ме (LQ;UQ)) - медіана (нижній і верхній квартилі)

Примітка:

1. - відмінності стосовно контрольної групи статистично вірогідні (р<0,05);

2. р - вірогідність відмінностей між дослідними групами самиць і самців;

^{3. 1} - вірогідність відмінностей стосовно 1 доби експерименту статистично вірогідні (р<0,05);

^{4. 3} - вірогідність відмінностей стосовно 3 доби експерименту статистично вірогідні (р<0,05);

^{5. 7} - вірогідність відмінностей стосовно 7 доби експерименту статистично вірогідні (р<0,05);

^{6. 14} - вірогідність відмінностей стосовно 14 доби експерименту статистично вірогідні (р<0,05).

Порівняння дослідних груп щурів різної статі показало, що у контролі суттєвих відмінностей між щурами-самицями і щурами-самцями не спостерігали (р>0,05), хоча відмічали тенденцію до меншої величини у щурівсамців. Однак у всі терміни посттравматичного періоду у щурів самців показник виявився статистично вірогідно більшим, ніж у щурів-самиць: через 1 добу - на 27,3 %, через 3 доби - на 22,3 %, через 14 діб - на 6,9 %, через 28 діб - на 30,3 % (р<0,05).

Враховуючи наявні відмінності величин досліджуваних показників у контрольних групами щурів різної статі, розраховували середнє відношення індивідуальних величин швидкості жовчовиділення та АлАТ-активності сироватки крові щурів різної статі під впливом КСТ до середньої величини контрольної групи. Дослідження показали, що у щурів-самців середнє відношення індивідуальних величин швидкості жовчовиділення під впливом КСТ до середньої величини контрольної групи (рис. 1) у всі терміни посттравматичного періоду було статистично вірогідно меншим, ніж у щурівсамиць: через 1 добу - на 8,4 % (р<0,05), через 3 доби - на 20,0 % (р<0,05), через 7 діб - на 14,9 %, через 14 діб - на 22,6 % (р<0,05), через 28 діб - на 17,7 % (р<0,05).

У свою чергу, середнє відношення індивідуальних величин АлАТактивність сироватки крові під впливом КСТ до середньої величини контрольної групи (рис. 2) у щурів-самців у всі терміни посттравматичного періоду статистично вірогідно перевищувало аналогічний результат щурівсамиць: через 1 добу - на 61,7 % (р<0,05), через 3 доби - на 55,3 % (р<0,05), через 7 діб - на 46,8 %, через 14 діб - на 6,6 % (р<0,05), через 28 діб - на 30,4 % (р<0,05).

Рис. 1 Динаміка середнього відношення індивідуальних величин швидкості жовчовиділення щурів різної статі під впливом КСТ до середньої величини контрольної групи

Примітка. Тут і на рис. 3: * - відмінності між дослідними групами щурівсамиць і щурів-самців статистично вірогідні (р<0,05).

Рис. 2 Динаміка середнього відношення індивідуальних величин АлАТ-активність сироватки крові щурів різної статі під впливом КСТ до середньої величини контрольної групи

Застосування з метою корекції 2-етил-6-метил-3-гідроксипіридину сукцинату протягом шести діб посттравматичного періоду в піддослідних щурів різної статі порівняно зі щурами без корекції викликала збільшення швидкості жовчовиділення. У щурів-самиць показник виявися статистично вірогідно більшим через 7 діб експерименту (на 16,9 %, р<0,05), у щурівсамців - через 714 та 28 діб (рис. 4): відповідно на у всі терміни, що виявилося статистично вірогідно 33,1, 32,6 та 16,1 % (р<0,05).

Застосована терапія у щурів різної статі на тлі КСТ викликала також і зниження АлАТ-активності сироватки крові. Порівняно зі щурами без корекції, у щурів-самиць (рис. 5) відмінності виявилися статистично вірогідними через 7 та 14 діб експерименту (відповідно на 8,1 та 12,0 %, р<0,05). У щурів-самців показник ставав статистично вірогідно меншим порівняно зі щурами без корекції у всі досліджувані терміни посттравматичного періоду: через 7 діб - на 16,9 % (р<0,05), через 14 діб - на 21,8 % (р<0,05), через 28 діб - на 15,8 % (р<0,05).

Рис. 3 Вплив 2-етил-6-метил-3-гідроксипіридину сукцинату на динаміку швидкості жовчовиділення у щурів-самиць (мл-год~1-кг~1) після моделювання КСТ

Примітка. Тут і на рис. 4, 5, 6: * - відмінності статистично вірогідні порівняно зі щурами без корекції статистично вірогідні (р<0,05)

Рис. 4 Вплив 2-етил-6-метил-3-гідроксипіридину сукцинату на динаміку швидкості жовчовиділення у щурів-самців (мл-год'1 -кг-1) після моделювання КСТ

Рис. 5 Вплив 2-етил-6-метил-3-гідроксипіридину сукцинату на динаміку АлАТ-активності сироватки крові у щурів-самиць (Од-л-1) після моделювання КСТ

Рис. 6 Вплив 2-етил-6-метил-3-гідроксипіридину сукцинату на динаміку АлАТ-активності сироватки крові у щурів-самців (Од-л-1) після моделювання КСТ

З метою оцінки ефективності корегувального впливу 2-етил-6-метил-3гідроксипіридину сукцинату у травмованих щурів різної статі розраховували відношення індивідуальних величин досліджуваних показників щурів різної статі з КСТ, яким уводили 2-етил-6-метил-3-гідроксипіридину сукцинат, до середньої величини групи травмованих щурів без корекції (табл. 3).

Таблиця 3

Динаміка відношення індивідуальних величин швидкості жовчовиділення і АлАТ-активність сироватки крові щурів різної статі з краніоскелетною травмою, яким уводили 2-етил-6-метил-3гідроксипіридину сукцинат, до середньої величини групи травмованих щурів без корекції ((Ме (LQ;UQ)) - медіана (нижній і верхній квартилі)