Вплив іонолу та альфа-токоферолу при спільному застосуванні на процеси пероксидації ліпідів

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ФІЗІОЛОГІЇ ІМ. О.О. БОГОМОЛЬЦЯ

УДК 616-091-001.36-008.61

Вплив іонолу та альфа-токоферолу при спільному застосуванні на процеси пероксидації ліпідів та вміст циклічних нуклеотидів у серці, печінці та крові при синдромі тривалого розчавлювання в експерименті

14.03.04 - патологічна фізіологія

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеню

кандидата біологічних наук

Заведея Тетяна Леонтіївна

Київ 1999

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Донецькому державному медичному університеті ім.М.Горького

Науковий керівник: член-кореспондент АМН України, доктор медичних наук, професор Єльський Віктор Миколайович, завідувач кафедри патологічної фізіології Донецького державного медичного університету ім. М.Горького

Офіційні опоненти:

Доктор біологічних наук, професор Жаліло Любов Іванівна, Українська Академія державного управління при Президентові України, кафедра валеології;

Доктор медичних наук, професор Середенко Михайло Михайлович, Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України, завідувач відділом по вивченю гіпоксичних станів;

Провідна установа: Інститут ендокринології і обміну речовин ім. В.П.Комісаренка АМН України

Захист відбудеться " 16 " березня 1999 р. о 14-00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д-26.198.01. Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України(м.Київ, вул. Богомольця, 4).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту фізіології ім.О.О.Богомольця НАН України за адресою: м.Київ, вул. Богомольця,4.

Автореферат розісланий " 17 " лютого 1999 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, доктор біологічних наук Сорокіна-Маріна З.О.

АНОТАЦІЇ

Заведея Т.Л. Вплив іонолу та альфа-токоферолу при спільному їх застосуванні на процеси пероксидації ліпідів та вміст ціклічних нуклеотидів у печінці, серці та крові при синдромі тривалого розчавлювання в експерименті. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 14.03.04 - патологічна фізіологія. Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України, Київ, 1998.

Захищається 13 наукових праць, які вміщують результати експериментальних досліджень стану процесів перекисного окислення ліпідів, активності антиоксидантної системи та вмісту циклічних нуклеотидів у печінці, серці та крові при СТР в експерименті. Показана патогенетична роль порушень процесів пероксидації у функціональній недостатності різних органів при СТР. Встановлено позитивний вплив комплексного введення іонолу та альфа-токоферолу (синтетичного та природнього антиоксидантів) на нормалізацію процесів пероксидації ліпідів та вміст циклічних нуклеотидів при СТР.

Ключові слова: синдром тривалого розчавлювання, іонол, альфа-токоферол, процеси пероксидації ліпідів.

Заведея Т.Л. Влияние ионола и альфа-токоферола при совместном их применении на процессы пероксидации липидов и содержание циклических нуклеотидов в печени, сердце и крови при синдроме длительного раздавливания в эксперименте. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата наук по специальности 14.03.04. - патологическая физиология. Институт физиологии им. А.А.Богомольца НАН Украины, Киев, 1998.

Синдром длительного раздавливания (СДР) относится к числу наиболее тяжелых форм травмы. Лечение СДР разработано недостаточно, поэтому необходимо детальное изучение патогенеза метаболизма клеток, роли перекисного окисления липидов (ПОЛ), активности антиоксидантной системы (АОС), содержания циклических нуклеотидов. Не проводилось исследование по изучению влияния ионола и альфа-токоферола при совместном их использовании на процессы пероксидации липидов и содержание циклических нуклеотидов (цАМФ, цГМФ) при СДР. Использование препаратов с целью регуляции обменных процессов, особенно коррекции процессов пероксидации липидов, является значительным вкладом в разработку патогенетически обоснованного лечения СДР.

Защищается 13 научных работ, которые содержат результаты экспериментальных исследований состояния процессов перекисного окисления липидов, активности антиоксидантной системы и содержания циклических нуклеотидов в печени, сердце и крови при СДР в эксперименте. Экспериментальная часть исследования была выполнена на белых лабораторных крысах нелинейного разведения. СДР моделировали путем сдавления мягких тканей задних конечностей крыс на протяжении четырех часов в станках-дозиметрах с манометрическим контролем силы сдавления (4 кг/см2) под гексеналовым наркозом (10мг/кг). Для определения содержания продуктов ПОЛ, активности и содержания компонентов АОС применяли методы биохимических исследований. Для определения содержания циклических нуклеотидов (цАМФ, цГМФ) применяли метод радиоизотопной метки. Было проведено морфологическое исследование (световая и электронная микроскопия) тканей печени и сердца.

Некомпенсированная активация процессов ПОЛ на фоне снижения природной антиоксидантной активности характеризовала динамику развития СДР. СДР сопровождался активацией процессов пероксидации липидов и снижением активности АОС в тканях печени, сердца и крови. Это выразилось в увеличении содержания фосфолипидов, продуктов ПОЛ на фоне снижения содержания и активности компонентов АОС. Значительно возросло содержание циклических нукдеотидов (цАМФ, цГМФ) в тканях печени, сердца и крови по сравнению с контрольными значениями.

В работе показана патогенетическая роль нарушений процессов пероксидации в функциональной недостаточности различных органов при СДР. Морфологические исследования в динамике развития СДР в тканях печени и сердца подтвердили наличие мембранодеструктивных процессов в клетках, вызванных нарушением состояния процессов пероксидации липидов: наблюдались многочисленные контакты лизосом с митохондриями, агрегация элементов крови (эритроцитов), разволокнение миофибрилл, множественные повреждения клеточных мембран, гомогенизация органелл цитоплазмы.

В данной работе получило дальнейшее развитие изучения влияния антиоксидантов на процессы ПОЛ при СДР. Установлено позитивное влияние комплексного введения ионола и альфа-токоферола (синтетического и природного антиоксидантов) на нормализацию процессов пероксидации липидов и содержание циклических нуклеотидов при СДР. Ионол вводили в дозе 20 мг/кг и альфа-токоферол в дозе 3 мг/кг массы внутрибрюшинно. Введение антиоксидантов после устранения компрессии привело к значительным изменениям в протекании процессов пероксидации липидов и содержания циклических нуклеотидов при СДР. Совместная инфузия ионола и альфа-токоферола привела, с одной стороны, к снижению продуктов пероксидации липидов и содержания циклических нуклеотидов и, с другой стороны, к увеличению активности и содержанию компонентов антиоксидантной системы.

Морфологические исследования подтвердили уменьшение под дейвствием ионола и альфа-токоферола синдрома липидной пероксидации в тканях печени и сердца: набдюдалось меньше контактов активированных лизосом с митохондриями, меньше повреждений наружной мембраны. В период поздней декомпрессии на фоне инфузии антиоксидантов наряду с деструктивными процессами появились признаки увеличения синтетических процессов внутриклеточной регенерации мембран клеток и внутриклеточных органелл (лизосом, митохондрий).

Совместное введение ионола и альфа-токоферола позволило снизить летальность эксперементальных животных при СДР до 13%, которое составляла без применения антиоксидантов 77%. Выявленная антиоксидантная роль ионола и альфа-токоферола при совметсном их применении в системе биохимической защиты клетки от повреждающего действия своюодных радикалов и продуктов ПОЛ при СДР дает возможность рекомендовать эти препараты для клинического испытания сцелью включения в комплексную терапию СДР.

Ключевые слова: синдром длительного раздавливания, ионол, альфа-токоферол, процессы пероксидации липидов.

Zаvedeyа T.L. The Іnfluenсe оf іоnоl аnd аlphа-tосоpherоl оn the prосesses оf lіpіd perоxіdаtіоn аnd the exсhаnge оf сyсlіс nuсleоtіdes іn lіver, heаrt аnd blооd under experіmentаl lоng-tern сrush-syndrоme. - Mаnusсrіpt.

Thesіs fоr the саndіdаte's degree іn bіоlоgісаl sсіenсes by speсіаlіty 14.03.04.- Pаthоlоgісаl physіоlоgy. А.А. Bоgоmоletz Іnstіtute оf Physіоlоgy, Ukrаnіаn Nаtіоnаl Асаdemy оf Sсіenсes, Kyіv, 1998.

Under defenсe there аre 13 sсіentіfіс wоrks whісh соntаіn the results оf the experіmentаl reseаrсh оf the prосesses stаte оf perоxіde оxіdаtіоn оf lіpіds, оf the аntі-оxіdаnt system асtіvіty аnd оf the exсhаnge оf сyсlіс nuсleоtіds іn lіver, heаrt аnd blооd under the experіmentаl сrush-syndrоme . The pаthоgenіс rоle оf perоxіdаtоn prосess dіsturbаnсes іn funсtіоnаl dіsоrders оf vаrіоus оrgаns under the сrush-syndrоme hаs been dysplаyed. The pоsіtіve іnfluenсe оf the іоnоl аnd аlfа-tосоpherоl соmplex іntrоduсtіоn оn the nоrmаlіzаtіоn оf the prосesses оf perоxіdаtіоn аnd оf the exсhаnge оf сyсlіс nuсleоtіds under сrush-syndrоme hаs been estаblіshed. The іnfusіоn оfіоnоl аnd аlfа-tосоpherоl fаvоurs the stаbіlіzаtіоn аnd the rіse оf the resіstаnсe tо free-rаdісаl dаmаges оf сellulаr membrаnes оf vаrоus оrgаns under сrush-syndrоme .

Key wоrds: сruсh-syndrоme, іоnоl, аlfа-tосоpherоl, the prосesses оf lіpіd perоxіdаtіоn

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

печінка морфологічний ліпідний

Актуальність проблеми.

Щороку спостерігається зростання рівню травматизма, особливо пов'язаного з виробництвом, транспортом та стихійними лихами. За абсолютною величиною смертності травматизм займає третє місце в світі після серцево-судинних та онкологічних захворювань та перше місце серед людей до 45 років (Проценко В.А. та співавт., 1988).

Синдром тривалого розчавлювання (СТР) належить до числа тяжких форм травми. У вугільній промисловості травматизм у 4 рази вище, ніж в інших галузях виробництва (Ніренбург К.Г. та співавт., 1987). Лікування СТР розроблено недостатньо, тому необхідне детальне вивчення патогенезу метаболізму клітин, ролі процесів перекисного окислення ліпідів (ПОЛ), активності антиоксидантної системи (АОС). Корекція цих порушень являє собою складну проблему, тому що питання, які торкаються змін у біомембранах шокової клітини, вимагають уточнення (Брюсов П.Г. та співавт., 1992).

Відомо, що непомірна активація процесів ПОЛ у деяких органах при СТР веде до мембранодеструктивних процесів клітин, виходу лізосомальних ферментів, які збільшують процеси деструкції у клітині (Брюсов П.Г. та співавт., 1992). Це може бути причиною виникнення метаболічних порушень. Антиоксидантна система стабілізує процеси ПОЛ. При недостатності біогенних антиоксидантів з метою корекції порушень процесів ПОЛ застосовують синтетичні штучні, як, наприклад, іонол (Маньковська І.Н. та співавт., 1988; Меєрсон Ф.З. та співавт., 1988) чи природні, як, наприклад, альфа-токоферол (Подберезіна Н.Б. та співавт., 1992; Munrоd L.H. et аl., 1997).

Широко вивчалось питання про застосування одного антиоксиданта при порушеннях процесів ПОЛ при різних патологіях. Дані про спільне застосування двох та більше антиоксидантів нечисленні (Бараков Ю.І. та співавт., 1995; Sаlаbudeen А.K. et аl., 1996). Відомо, що використання двох та більше антиоксидантів не дає сумарного ефекту на процеси пероксидації ліпідів (Абрамова Ж.І. та співавт., 1985). Ця дія багатогранна та потребує подальшого вивчення. Не проводилось дослідження по вивченню впливу іонолу та альфа-токоферолу при спільному застосуванні. За даними М.В.Біленко та співавт. (1989) в умовах патології при введенні іонола організм в першу чергу реалізує ендогенний антиоксидант альфа-токоферол. Тому іонол нами застосован разом з альфа-токоферолом.

Застосування препаратів з метою регуляції обмінних процесів, особливо корекції процесу перекисного окислення ліпідів, має стати значним внеском у розробку патогенетично обгрунтованого лікування СТР

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами та темами.

Дисертаційна робота виконана як частка комплексної програми НДР:

СН.03.04.0002.86 № держреєстрації 01860042209 "Поиски информативныхкритериев для оценки тяжести травматического шока" та "Патогенетична корекція ліпідної пероксидації в міокарді на тканинному та субклітинному рівнях іонолом та ліпосомами при стресі та шоці" (1996-1998).

Мета наукового дослідження.

Встановити характер впливу іонолу та альфа-токоферолу на процеси пероксидації ліпідів та вміст циклічних нуклеотидів у тканинах серця, печінки та крові в динаміці розвитку СТР.

Для досягнення цієї мети були поставлені такі завдання:

1. Визначити вміст продуктів ПОЛ-дієнових кон'югатів ненасичених жирних кислот (ДК НЖК), малонового діальдегіду (МДА), АОС - основних компонентів: альфа-токоферолу (ТФ), супероксиддисмутази (СОД), глютатіону, аскорбінової кислоти (АК), фосфоліпідів у тканинах серця, печінки та крові у динаміці СТР (4 год. компресії, 2 та 24 год. декомпресії).

2. Визначити вміст циклічних нуклеотидів - циклічного 3,5-аденозінмонофосфату (цАМФ) та циклічного 3,5 - гуанозінмонофосфату (цГМФ) у тканинах серця, печінки та крові у динаміці СТР (4 год. компресії, 2 та 24 год. декомпресії).

3. Провести морфологічні дослідження (електронну та світову мікроскопію) змін, що відбуваються у тканинах серця, печінки та крові у взаємозв'язку з ліпідною пероксидацією у динаміці СТР (4 год. компресії, 2 та 24 год. декомпресії).

4. Дослідити вплив іонолу та ТФ на ліпідну пероксидацію у тканинах серця, печінки та крові у взаємозв'язку з ліпідною пероксидацією у динаміці СТР (2 та 24 год. декомпресії).

5. Дослідити вплив іонолу та ТФ на вміст циклічних нуклеотидів - цАМФ та цГМФ у тканинах серця, печінки та крові у динаміці СТР ( 2 та 24 год. декомпресії).

6.Провести морфологічні дослідження (електронну та світову мікроскопію) тканин органів, що вивчаються, на тлі введення іонолу та ТФ в динаміці СТР (2 та 24 год. декомпресії).

Наукова новизна роботи

В даній роботі набуло подальший розвиток вивчення впливу антиоксидантів на процеси ПОЛ при СТР.

Виявлені невідомі раніш закономірності активації процесів ПОЛ, порушень функції антиоксидантної системи та зміни вмісту циклічних нуклеотидів у тканинах печінки, серця та крові при СТР.

Вперше вивчено вплив іонолу та альфа-токоферолу при спільному застосуванні на процеси пероксидації ліпідів та вміст циклічних нуклеотидів при СТР.

Відмічені морфологічні внутришньоклітинні зміни методами світової та електронної мікроскопії у різних шокових органах, які підтверджують мембранодеструктивні процеси при пероксидації ліпідів у динаміці її розвитку при СТР.

Виявлені мембранопротекторні властивості іонолу та альфа-токоферолу при їх спільному застосуванні, які сприяли зменшенню деструктивних процесів у тканинах серця, печінки та крові.

Вперше вивчено вплив іонолу та альфа-токоферолу при спільному застосуванні на збільшення резистентності організму до травми, що виявилось у збільшенні тривалості життя експериментальних тварин при СТР.

Теоретичне та практичне значення роботи

1.Результати дослідження дозволяють рекомендувати для клінічної апробації спільне застосування іонолу та альфа-токоферолу при СТР.

2.Результати роботи можуть бути використані при викладенні патологічної фізіології у медичних вузах, а також в лабораторіях та кліниках, які займаються дослідженням проблем травматичної патології.

Теоретичні положення дисертації упроваджені в учбовий процес кафедр патологічної фізіології Донецького, Луганського, Запорізького та Дніпропетровського медичних університетів.

Конкретний особистий внесок автора.

Автором особисто проведені експериментальні дослідження по встановленню вмісту продуктів ПОЛ, компонентів АОС, фосфоліпідів та циклічних нуклеотидів у лабораторних тварин при СТР на тлі комплексного введення іонолу та ТФ та без нього. Проведена статична обробка результатів.

Морфологічні дослідження зроблені за допомогою світового та електронномікроскопічного дослідження центральної науково-дослідницької лабораторії Донецького державного медичного університету ім. М.Горького (керівник групи - к.б.н. Шевченко Н.І.).

На підставі отриманих результатів сформульовані висновки та оформлено наукові публікації.

Апробація дисертації

Матеріали дисертації доповідались на:

ІV Всесоюзному з'їзді патофізіологів (Кишинев, 1989);

Обласній науковій конференції анастезіологів та реаніматологів Кузбасу (Новокузнецьк, 1989);

Обласній науковій конференції морфологів (Донецьк, 1989);

Всесоюзному симпозіумі "Експериментальна та клінична патофізіологія екстремальних та термінальних станів" (Новокузнецьк, 1990);

Обласній науковій конференції "Досягнення молодих вчених медиків у практику охорони здоров'я" (Донецьк, 1990);

Обласній науковій конференції присвяченій 60-річчю Донецького медичного інституту (Донецьк, 1990);

Міжнародному конгресі патофізіологів (Москва, 1991);

ІІ національному конгресі патофізіологів України, присвяченому 100-річчю від дня народження академіка Сиротиніна М.М. (Київ, 1996);

XV з'їзді Українського товариства фізіологів (Донецьк, 1998);

Науковій конференції, присвяченої 100-річчю від дня народження професора М.Д.Довгялло (Донецьк, 1998).

Публікації.

За темою дисертації опубліковано 13 друкованих робіт, з них 3 статті у центральних журналах і 2 у наукових збірках.

Структура дисертації та ії обсяг.

Дисертація складається з введення, огляду літератури, опису методів дослідження, розділів власних досліджень, обговорення результатів, заключення та висновків.

Загальний обсяг дисертації складає 108 сторінок машинописного тексту.

Ілюстрований матеріал подано на 6 малюнках, 16 таблицях, 10 електронно-мікроскопічних фотографіях. Список літератури складає 237 джерел, з них 81 іноземне.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи дослідження.

Експериментальна частина виконана на білих щурах масою 190-210 г, які утримувались у стандартних умовах віварію. Контрольні та основні досліди ставили одночасно, зважаючи на добові та сезонні коливання біоритмів. Моделювання СТР проводили розчавлюванням м'яких тканин задніх кінцівок щурів протягом чотирьох год. на поверхні 6-10 см2 у станках-дозиметрах, запропонованих Єльським В.М. (1976) з манометричним контролем сили розчавлювання (4 кг/см2).

Така компресія м'яких тканин задніх кінцівок щурів викликає повний комплекс морфофункціональних змін, характерних для СТР (Єльський В.М., 1977; Кулагін В.К., 1978). Дослідження на тваринах проводили під гексеналовим наркозом у дозі 10 мг/кг.

Виживання тварин при даному виді моделювання травматичного шоку визначалось на 2 групах.

Тваринам першої групи вводили внутришньочеревинно іонол в дозі 20 мг/кг та ТФ у дозі 3 мг/кг через 4 год. компресії в момент зняття преса. Тваринам другої групи вводили внутришньочеревинно аналогічний об'єм олії. Тривалість досліду на виживання склала п'ять діб після усунення компресії. Дослідження стану процесів пероксидації, обміну циклічних нуклеотидів та ефективності корекції цих процесів при СТР іонолом та ТФ при комплексному використанні проводилися на 9 групах щурів. Від кожної з 9 груп одержані первинні масиви даних з 10 варіант. Тварин декапітували та одразу відбирали проби тканин серця, печінки та крові. Тканини гомогенізували для подальшого дослідження.

Для оцінки стану ПОЛ використовували методи біохімічних дослідів вмісту ДК НЖК та МДА. Вміст ДК НЖК у тканинах серця, печінки та крові визначали за Plасer у модифікації В.Б.Гаврилова та співавт. (1983) за величиною піку поглинення кон'югованих дієнових структур гідроперекисів ліпідів у області 232-234 нм на спектрофотометрі СФ-26.

Визначали вміст МДА , який утворюється у результаті реакції кінцевих продуктів ПОЛ з тіобарбітуровою кислотою, спектрофотометрично за Р.Bernhelm et аl. у модифікації Ю.А.Владимирова та співавт.(1972) за Рожевим забарвленям триметинового комплексу, інтенсивність якого визначається при довжині хвилі 540-580 нм.

Для оцінки стану антиоксидантної системи використовували методи біохімічних досліджень вмісту ТФ, АК, СОД та глютатіону.

Вміст природнього антиоксиданту ТФ визначали методом І.Bіery в модифікації Р.Ш.Киселевич та співавт.(1973). Принцип методу грунтується на здатності ТФ відновлювати хлорне залізо у присутності індикатору альфа-альфа-дипериділу. При цьому утворюється рожеве забарвлення, інтенсивність якого визначається на спектрофотометрі при 520 нм.

Активність СОД визначали за методом С.Чеварі та співавт. (1985). Метод грунтується на тому, що при взаємодії відновлювальної форми НАДН та феназинметасульфату генеруються супероксидні радикали, які відновлюють нітросиній тетразолій (НСТ) в гідразинтетразоліт. У присутності СОД відсоток відновлювання нітросинього тетразолію зменшується, що встановлюється спектрофотометрично.

Кількісний вміст аскорбінової кислоти визначали за J.H.Rоe et аl. (1973) у модифікації В.В.Соколовського та співавт.(1973). Метод заснований на взаємодії 2,4-дінітрофенілгідразину з декетогулоновою кислотою з утворенням відповідного озазону, які дають червоне забарвлення, що використовується для фотометричного визначення при 520 нм. З метою обчислення суми кислот їх окислюють розчином 2,6-діхлорфеноліндофенолу. АК визначається за різницею.

Визначення вмісту глютатіону проводили за методом Н.Г.Зернова та співавт.(1969) фотометрично при довжині хвилі 520 нм.

Вміст фосфоліпідів визначався за стандартними наборами "Теst-Соmbіnаtіоn Phоsphоlіpіde" німецької фірми "Bоесhrіnger Mаnnheіm Gmbh Dіаgnоstіса".

Концентрація цАМФ та цГMФ визначалась методом радіоізотопної мітки, за стандартними наборами "Іn vіtrо test [125 І] RІАKІT", розробленими дослідним інститутом виробництва та застосування радіоізотопів (Прага, Чехословаччина). Радиоактивність підраховувалась на сцинтіляціонному бета-лічильнику "Rасk Betа".

Для світової мікроскопії з метою аналізу морфофункціональних змін у клітинах печінки та серця шматочки тканин фіксували у 10% розчині нейтрального формаліну, заливали в парафін. Парафінові зрізи завтовшки 5-8 мкм забарвлювали гематоксиліном та еозином , імпрегнували серебром .

Електронномікроскопічне дослідження проводили на електронному мікроскопі "Тесла"-БС-612 (Чехословаччина) у центральній науково-дослідницькій лабораторії Донецького державного медичного університету ім. М.Горького (керівник групи - к.б.н. Шевченко Н.І.).

Шматочки тканини розміщували у 2,5% розчину глутарового альдегіду

на фосфатному буфері(рН 7,4), потім фіксували 1% розчином чотирьохокису осмію на тому ж буфері. Тканину зневоднювали у спиртах висхідної концентрації та заливали в Епон-812. Напівтонкі зрізи забарвлювали 1% розчином толуідинового синього, а ультратонкі - уранілацетатом і цитратом свинцю .

З метою корекції виявлених біохімічних порушень при експериментальному СТР були застосовані препарати іонол (синтетичний антиоксидант) у дозі 20 мг/кг та ТФ (природній антиоксидант) у дозі 3 мг/кг .

Іонол та ТФ - фармакологічні препарати, допущені міністерством охорони здоров'я до використання у лікувальних закладах.

При статичній обробці експериментального матеріалу керувалися методичними вказівками за основними прийомами статистичного аналізу в біологічних та медичних дослідженнях (Венчиков А.І., 1974; Урбах В.Ю., 1975; Бейлі Н., 1979). Нами визначена середня арифметична величина виборки (М), квадратичне відхилення (G), помилка середньої арифметичної (m), показник суттєвості різниць (t). На основі величин t та числа спостережень показали імовірність різниць (р) за таблицею Ст'юдента. Різниця вважалася достовірною, починаючи зі значення р < 0,05, тобто, коли правильність висновку про існування різниць середніх величин могла бути підтверджена в більш ніж у 95 % випадків. Результати досліджень піддавались статичнійобробці на ЕОМ.

Результати досліджень та їх обговорення

Стан процесів пероксидації ліпідів та вмісту циклічних нуклеотидів у динаміці розвитку СТР.

Проведені нами дослідження стану процесів ПОЛ, активності АОС та вмісту циклічних нуклеотидів у тканинах серця, печінки та крові при експериментальному СТР показали значні зміни показників цих процесів у порівнянні з показниками інтактних тварин.

4-годинна компресія м'яких тканин задніх кінцівок щурів призвела до інтенсифікації процесів ПОЛ, про що свідчило значне зростання

концентрації продуктів ПОЛ (ДК НЖК та МДА ) у тканинах печінки, серця та крові.

У тканинах печінки та серця рівень вмісту ДК НЖК зріс майже у 4 рази, у крові - у 5 раз у порівнянні з контрольними показниками. Збільшився рівень концентрації МДА у тканинах печінки, серця та крові (Мал.). Вміст фосфоліпідів у крові збільшився у 1,2 рази у порівнянні з контролем .

Порушення клітинного метаболізму при СТР обумовлено також порушенням антирадикального захисту. 4-годинна компресія призвела до зниження концентрації альфа-токоферолу та активності СОД у крові на 70%. Рівень концентрації глютатіону у цей період у крові в 2 рази був нижче контрольних показників. Зменшилась кількість АК у тканинах печінки, серця та крові.

У розвитку багатьох патологічних станів, враховуючи й СТР, значна роль відводится вивченню стану вмісту циклічних нуклеотидів (цАМФ та цГМФ), тому що вони - важливі внутрішньоклітинні посередники. Збільшення концентрації циклічних нуклеотидів викликає активацію специфічних протеінкиназ, які фосфорилірують різноманітні білки-субстрати. Біосинтез циклічних нуклеотидів каталізується мембранними ферментами, активність яких залежить від стану процесів ПОЛ у клітині (Віноградова Р.П., 1978).

Через 2 год. декомпресії стан процесів ПОЛ змінився, судячи по зростанню рівня концентрації ДК НЖК та МДА, у порівнянні з періодом 4-годинної компресії. Дещо збільшилась кількість фосфоліпідів у крові (Мал.).

У період ранньої декомпресії спостерігався подальший спад активності ферментів та вмісту компонентів антиоксидантної системи, що виявилось у зниженні активності СОД, вмісту АК та глютатіону у крові. Кількість ТФ у тканинах печінки та серця майже не змінилась у порівнянні з періодом 4-годинної компресії.

Рівень вмісту цАМФ та цГМФ у період 2-годинної декомпресії підвищився у поівнянні з контролем: цАМФ у печінці - в 4 рази, серці - у 5 разів, крові - 3,5 рази, цГМФ - у печінці - у 3 рази, серці - 2,5 рази, крові - 3,5 рази.

У період 24-годинної декомпресії спостерігалося зниження концентрації продуктів ПОЛ у тканинах печінки, серця та крові - ДК НЖК та МДА, але не до контрольної . Зменшився рівень концентрації фосфоліпідів у крові в 1,8 рази у порівнянні з контролем. Можливо, причиною зниження активності вільнорадикального окислення ліпідів є надмірне накопичення продуктів ПОЛ у періоді ранньої декомпресії.

Рівень вмісту продуктів ПОЛ (ДК НЖК та МДА) майже наблизився до вмісту у компресійному періоді.

Рівень антиоксидантів після 24-годинної декомпресії залишався значно нижче контрольних показників. Так, рівень ТФ у період піздньої декомпресії був на 60%нижче контрольних показників, у період 4-годинної та 2-годинноїдекомпресії - на 80%.

Некомпенсована активація процесів ПОЛ на тлі зниження природної антиоксидантної активності характеризувала динаміку розвитку травматичного СТР. Порушення регуляції процесів ПОЛ можна віднести до неспецифічного, вторинного стану пошкодження різних тканин. Завдяки ланцюговій природі процесів ПОЛ, їх здатності до самоускорення, а також завдяки їх впливу на інші процеси в клітині, внесок у порушення регуляції процесів ПОЛ у пошкодження клітин може перевершити внесок специфічних патологічних агентів та визначити перехід звернених процесів у незвернені (Абрамова Ж.І. та співавт., 1985).

Вміст циклічних нуклеотидів у період 24-годинної декомпресії зменшився у порівнянні з періодом 2-годинної декомпресії та наблизився до компресійного.

Морфологічні дослідження у динаміці розвитку СТР у тканинах печінки та серця підтвердили наявність мембранодеструктивних процесів у клітинах, що сталися внаслідок порушення стану процесів ПОЛ: спостерігалось багато контактів лізосом з мітохондріями, агрегація елементів крові (еритроцитів), пошкодження зовнішніх клітинних мембран, гомогенізація органоїдів цитоплазми та інші.

Вплив іонолу та альфа-токоферолу на стан процесів пероксидації ліпідів та вміст циклічних нуклеотидів у динаміці розвитку СТР.

Летальність тварин від СТР у наших дослідженнях склала 77 % (виживаємість 23%). Можна зробити висновок про необхідність попередження та корекції порушень у системі регуляції ПОЛ при СТР. Тому у роботі досліджувався вплив іонолу та ТФ (синтетичного та природного антиоксидантів) на процеси ліпідної пероксидації у тканинах печінки, серця, крові.

За даними М.В.Біленко та співавт.(1987) в умовах патології при введенні іонолу організм у першу чергу реалізує ендогенний антиоксидант ТФ, тому нами іонол використовувався разом з ТФ з метою більш ефективної корекції процесів ПОЛ.

Введення антиоксидантів після усунення компресії призвело до значних змін у корекції процесів пероксидації.

При цьому в період ранньої декомпресії рівень ДК НЖК у крові на фоні інфузії антиоксидантів був вище контрольних значень в 2 рази, без інфузії - більш ніж у 5 разів, рівень вмісту МДА був нижче в 2 рази на фоні інфузії, ніж без неї.

На тлі введення іонолу та ТФ концентрація фосфоліпідів у крові знизилась у порівнянні з аналогічними періодами без нього. У період 4-годинної компресіїї на фоні інфузії концентрація фосфоліпідів була вище контрольного значення в 1,8 рази, у ранній декомпресійний період - в 1,6 рази, у період 24-годинної декомпресії - в 1,2 рази. Введення іонолу та альфа-токоферолу призвело до змін концентації антиоксидантів у досліджених тканинах. Так, активність СОД у крові без інфузії антиоксидантів після 4-годинної компресії знизилась на 70 %, у період 2-годинної декомпресії - на 80 %. При введенні іонолу та ТФ ми спостерігали корегуючий ефект: зниження активності СОД не було таким значним. На тлі інфузії антиоксидантів активність СОД знизилась у порівнянні з контролем, у період 2-годинної та 24-годинної декомпресії - на 30 %.

Мінімальний рівень концентрації ТФ у крові відзначався у період 4-годинної компресії та ранньої декомпресії. Введення антиоксидантів збільшило рівень концентрації вітаміну Е у крові, але не до контрольних значень, Рівень концентрації вітаміна Е у період ранньої та піздньої декомпресії на тлі інфузії антиоксидантів був нижче контролю на 25-30 %.

У тканинах печінки та серця кількість АК знизилась у періоди 4-годинної компресії та 2-годинної декомпресії майже на 70 %, у період піздньої декомпресії - на 60 %. У крові мінімальна кількість АК припадала на період ранньої декомпресії та складала 20 % від контрольного показника. Введення іонолу та ТФ нормалізувало кількість АК у період ранньої та піздньої декомпресії у тканинах серця та крові, наблизило до норми у тканинах печінки.

Використання антиоксидантів призвело до підвищення вмісту глютатіону у крові, рівень якого зберігався однаковим у вивчаємих періодах СТР та був нижче контролю на 30 %. Без використання іонолу та ТФ кількість глютатіону у крові була нижче контрольних показників у період 4-годинної компресії та 24-годинної декомпресії - на 50 %, у період 2-годинної компресії - на 70 %.

Таким чином, отримані результати досліджень свідчать, що введення іонолу та ТФ чинить значний вплив на процеси пероксидації, що виявилось у зниженні кількості продуктів ПОЛ та підвищенні активності та рівня вмісту антиоксидантів у тканинах печінки, серця та крові.

У динаміці розвитку СТР різко зростав рівень циклічних нуклеотидів у тканинах печінки, серця та крові .

У період ранньої декомпресії на фоні інфузії антиоксидантів визначено зниження вмісту цАМФ та цГМФ у порівнянні з показниками цього періоду без інфузії: вміст цАМФ у тканинах печінки був у 2 рази вище контролю, у тканинах серця - в 3 рази, у крові - в 1,5 рази,концентрація цГМФ у тканинах печінки та серця наблизилась до норми, у крові - в 2 рази вище контролю.

Таким чином, можна зробити висновок, що введення іонолу та альфа-токоферолу привело до зниження концентрації цАМФ та цГМФ у декомпресійному періоді СТР у тканинах печінки, серця та крові.

Морфологічні дослідження підтвердили зменшення під дією іонолу та ТФ синдрому ліпідної пероксидації у тканинах печінки, серця та крові. У період 2-годинної декомпресії структурні порушення у тканинах серця, печінки, та крові менш виражені, ніж у щурів, що не отримували іонол та ТФ.

Ультраструктурно визначено зменшення контактів лізосом з мітохондріями, менш виражені пошкодження зовнішніх клітинних мембран.

У період піздньої декомпресії на фоні інфузії антиоксидантів поруч з деструктивними процесами з'являються ознаки збільшення синтетичних процесів внутрішньоклітинної регенерації.

Відомо, що після виведення з організму та припинення прямої дії синтетичного антиоксиданту, виявляється зменшення вмісту тканинних антиоксидантів. Подібне витіснення біологічно цінних антиоксидантів зумовлює порушення метаболізму тканини та викликає зменшення її резистентності. Використання двох або більше антиоксидантів зумовлює єфект впливу на процеси ПОЛ не їх кількістю, а тим, як вдається збільшити активність біологічних тканинних антиоксидантів. Такий ефект, можливо, викликан тим, що антиоксиданти охороняють одне одного від швидкої витрати. Крім того, при застосуванні малих доз двох антиоксидантів можливо пряме відновлення з окисленого стану одного антиоксиданта іншим, що забезпечує багаторазову дію одного з них у актах окислення (Герасимов А.Н. та співавт., 1985; Абрамова Ж.І. та співавт., 1985; Tesоrіоrs L.et аl., 1996).

Таким чином, встановлена роль іонолу та ТФ в системі біохімічного захисту клітин від пошкоджуючої дії процесів ПОЛ, що дозволяє рекомендувати використання іонолу та ТФ у комплексній терапії СТР.

ВИСНОВКИ

1. Синдром тривалого розчавлювання (4-годинна компресія м'яких тканин задніх кінцівок щурів) супроводжувався активацією процесів перекисного окислення ліпідів та зниженням активності антиоксидантної системи у тканинах печінки, серця та крові. Це виявилося у збільшенні вмісту фосфоліпідів, продуктів ПОЛ (малонового діальдегіду, дієнових кон'югатів ненасичених жирних кислот) майже в 2,5 рази у порівнянні з контролем на тлі різкого зниження вмісту та активності компонентів антиоксидантної системи - супероксиддисмутази. альфа-токоферолу, аскорбінової кислоти, глутатіону. Вміст у крові дієнових кон'югатів та малонового діальдегіду знаходився у кореляційній залежності з активністю супероксиддисмутази та вмістом альфа-токоферолу, аскорбінової кислоти та глутатіону. Значно збільшився вміст циклічних нуклеотидів (цАМФ та цГМФ) у тканинах печінки, серця та крові у порівнянні з контролем.

2. У період ранньої декомпресії (2 год.) СТР у тканинах печінки, серця та крові інтенсивність процесів ПОЛ збільшилася та активність антиоксидантної системи зменшилась у порівнянні з компресійним періодом СТР.

У період декомпресії (24 год.) СТР у тканинах серця, печінки та крові було визначено зниження інтенсивності процесів ПОЛ на тлі підвищення активності антиоксидантної системи у порівнянні з раннім періодом декомпресії (2 год.). Але вміст фосфоліпідів, продуктів ПОЛ був вище контрольних значень майже у 1,5-2 рази. Активність супероксиддисмутази, вміст альфа-токоферолу, аскорбінової кислоти, глутатіону в цей період СТР залишились значно нижче контрольних значень. Вміст циклічних нуклеотидів збільшився у 2-годинному декомпресійному періоді СТР та зменшився у 24-годинному періоді декомпресії до рівню компресійного.

3. Некомпенсована активація процесів ПОЛ при СТР супроводжувалась розвитком мембранодеструктивних процесів порушення суцільності та проникливості мембран клітини та клітинних органел - мітохондрій, лізосом, у тканинах печінки та серця, що підтверджується морфологічним дослідженням.

4. Спілне введення іонолу та альфа-токоферолу наприкінці компресії виявляло позитивний ефект, збільшуючи виживаємість щурів до 87%, зменшуючи летальність до 13%. Виживаємість при даній моделі СТР без використання іонола та альфа-токоферола була 23% (летальність 77%).

Спільна інфузія іонолу та альфа-токоферолу привела, з одного боку, до зниження вмісту фосфоліпідів, продуктів ПОЛ та, з другого боку, до збільшення активності та вмісту компонентів АОС.

Введення іонолу та альфа-токоферолу впливало на вміст циклічних нуклеотидів у тканинах серця, печінки та крові, сприяючи наближенню його до контрольних значень у періодах 2- та 24-годинної декомпресії СТР.

5. За даними морфологічного дослідження спільне введення іонолу та альфа-токоферолу при СТР у значному ступені обмежило мембранодеструктивні процеси, зменшило ступінь дистрофічних пошкоджень у тканинах серця та печінки.

6. Виявлення антиоксидантної ролі іонолу та альфа-токоферолу при спільному їх застосуванні у системі біохімічного захисту клітин від пошкоджуючої дії вільних радикалів та продуктів ПОЛ при СТР дає можливість рекомендувати іонол та альфа-токоферол до клінічного іспиту з метою включення в комплексну терапію СТР.

СПИСОК ОСНОВНИХ НАУКОВИХ ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІІ

1. Ельский В.Н., Мареева Т.Е., Заведея Т.Л., Семенова Н.А. Инфузия природных и синтетических ингибиторов перекисного окисления липидов в коррекции свободнорадикального окисления липидов при травматической болезни // Инфузионно-трансфузионная терапия при неотложных состояниях и травме на догоспитальном этапе и в клинике. Сб.научн.трудов.-Л., 1990.-С.101-107.

2. Ельский В.Н., Мареева Т.Е., Заведея Т.Л., Колесникова С.В. Регуляторная роль антиоксидантов в коррекции липидной пероксидации при синдроме длительного раздавливания // Патол. физиол. и експерим.терапия.-1993.-N 1.-С.21-23.

3. Ельский В.Н., Колесникова С.В., Богатырева Е.В., Заведея Т.Л., Скобелева Е.В. Влияние липина на процессы перекисного окисления в разных органах при синдроме длительного раздавливания // Журнал Академії медичних наук України.-1997. т.3, №4.-С.643-655.

4. Ельский В.Н., Заведея Т.Л., Колесникова С.В., Сидун М.С., Гончаренко Л.Е., Антонов А.Г. Антиоксидантная коррекция процессов перекисного окисления липидов и обмена циклических нуклеотидов при экспериментальном СДР // Актуальні питання педагогіки експериментальної та клінічної медицини (Респ.зб.наук. праць).-Донецьк.- 1997.-С.137-141.

5. Ельский В.Н., Шевченко Н.И., Заведея Т.Л., Колесникова С.В., Линчевская Л.П., Денисов А.Т., Сидун М.С. Влияние фосфатидилхолиновых липосом на морфологические изменения в различных органах при синдроме длительного раздавливания// Архив клинической и экспериментальной медицины.- 1998.-Т.7, №2. - С. 37-42.

6. Ельский В.Н., Шевченко И.И., Мареева Т.Е., Якубенко Е.Д., Заведея Т.Л. Антиоксидантная коррекция нарушений проницаемости биомембран при травматическом шоке// Нарушение механизмов регуляции и их коррекция: Тез.докладов ІV Всесоюз. съезда патофизиологов. Кишенев, 1989.-М., 1989.-Т.ІІ.-С.526.

7. Мареева Т.Е., Бородин А.Д., Заведея Т.Л., Линчевская Л.П. Регуляторная роль антиоксидантной системы в адаптационной перестройке организма при травматическом шоке// Современные вопросы анестезиологии и реаниматологии: Тез.докладов обл.научн. конференции анастезиологов и реаниматологов Кузбасса.-Новокузнецк, 1989.-С.176-177.

8. Ельский В.Н., Бородин А.Д., Мананков А.К., Самсоненко Р.А., Мареева Т.Е., Никонова Н.А., Заведея Т.Л. Органная топография распределения биологически активных веществ (БАВ) и субклеточная ферментная активность при шоке // Тез.докладов обл.научн.конференции морфологов.-Донецк, 1989.- С.33.

9. Ельский В.Н., Мареева Т.Е., Заведея Т.Л., Семенова Н.А. Роль антиоксидантной системы и перекисного окисления липидов в патогенезе травматического шока // Экспериментальная и клиническая патофизиология экстремальных и терминальных состояний: Тез. докладов Всесоюзного симпозиума.-Новокузнецк, 1990.-С.16-19.

10. Ельский В.Н., Мареева Т.Е., Николау С.А., Заведея Т.Л., Колесникова С.В., Касьянова Е.В. Перекисное окисление липидов при черепно-мозговой травме и синдроме длительного раздавливания в эксперименте // Медицинская наука -здравоохранению Донбасса: Тез.докладов обл.научн.конференции, посвящ. 60-летию ДонМИ. Т.1.-Донецк, 1990.- С.164.

11. Заведея Т.Л. Регуляторная роль антиоксидантной системы в адаптационной перестройке организма при травматическом шоке // Достижения молодых ученых в практику здравоохранения: Тезисы докладов обл. научн. конференции.-Донецк, 1990.-С.16.

12. Elsky V.N., Mаreevа T.E., Zаvedeyа T.L., Kоlesnісоvа S.V., Tоmасhіnsky S.А. Аntіоxіdаnt соrreсtіоn оf lіpіd perоxіdаtіоn іn pаthоgenesіs оf shосk // Соnstіtuent Соngress Іnternаtіоnаl Sосіety Pаthоphysіоlоgy: Аbstrасts ,Mоskоw, Mаy 28.- june 1, 1991, p.307.

13. Єльський В.М., Колеснікова С.В., Заведея Т.Л., Кас'янова С.В., Сидун М.С., Ніколау С.А.).Вплив іонолу на підвищення резистентності організму до черепно-мозкової травми (ЧМТ) та синдрому тривалого розчавлювання (СТР) // Фізіологічний журнал. - 1996. - Т.42. - N 3-4.-С.117.

Размещено на Allbest.ru

...