Состояние системы перекисного окисления липидов на фоне воздействия антиоксидантов после химического ожога пищевода в эксперименте

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Состояние системы перекисного окисления липидов на фоне воздействия антиоксидантов после химического ожога пищевода в эксперименте

А.В. Шабров

Аннотация.

химический ожоговый пищевод окислительный

Актуальность и цели. Дисбаланс в системе перекисного окисления липидов является неспецифическим ответом на химический ожог пищевода. Исследование проведено с целью изучения состояния перекисного окисления липидов и определения влияния антиоксидантного препарата на динамику оксидазного стресса после химического ожога пищевода уксусной кислотой.

Материалы и методы.

На 30 кроликах породы шиншилла выполнено моделирование химического ожога пищевода 46 % уксусной кислотой.

Экспериментальных животных разделили на ldt группы по 15 особей в каждой: основную - с введением препарата мексидол (этилметилгидроксипиридина сукцинат), и контрольную - с введением физиологического раствора. Проведена оценка состояния системы перекисного окисления липидов на 5, 14, 21, 30, 45-е сут с момента нанесения химической травмы.

Результаты. В ходе исследования отмечали повышение концентрации продуктов перекисного окисления липидов, снижение активности антиоксидантов со 2-х сут с момента ожога пищевода до 5-х сут эксперимента. Восстановление баланса в системе прооксиданты-антиоксиданты верифицировали к 21-м сут эксперимента в основной группе, в контрольной группе подобные явления регистрировали на 30-е сут эксперимента. К 45-м сут значения исследуемых параметров достигали «доожоговых» значений.

Выводы. Полученные результаты свидетельствуют о выраженном дисбалансе в системе перекисного окисления липидов после химического ожога пищевода уксусной кислотой.

Доказана эффективность применения антиоксидантного препарата при химическом ожоге пищевода.

Ключевые слова: моделирование химического ожога пищевода, антиоксиданты.

A. V. Shabrov. THE LIPID PEROXIDATION SYSTEM AFTER ESOPHAGEAL CHEMICAL BURN IN THE EXPERIMENT WITH ANTIOXIDANTS THERAPY

Abstract.

Relevance and goals. An imbalance in the lipid peroxidation system is a non-specific response to a chemical burn of the esophagus. The study was conducted to study the state of lipid peroxidation and to determine the effect of an antioxidant drug on the dynamics of oxidase stress after a chemical burn of the esophagus with acetic acid.

Materials and methods.

A simulation of a chemical burn of the esophagus with 46% acetic acid was performed on 30 chinchilla rabbits.

Experimental animals were divided into ldt groups of 15 individuals each: the main one - with the introduction of the drug mexidol (ethylmethylhydroxypyridine succinate), and the control one - with the introduction of a saline solution. The assessment of the state of the lipid peroxidation system on 5, 14, 21, 30, 45- e day from the moment of chemical injury.

Results. In the course of the study, an increase in the concentration of lipid peroxidation products was noted, a decrease in the activity of antioxidants from 2 days after the esophageal burn to 5 days of the experiment. The restoration of balance in the pro-oxidants-antioxidants system was verified by the 21st day of the experiment in the main group, in the control group similar phenomena were recorded on the 30th day of the experiment. By day 45, the values of the studied parameters reached "pre-burn" values.

Conclusions. The results obtained indicate a pronounced imbalance in the lipid peroxidation system after a chemical burn of the esophagus with acetic acid.

The effectiveness of the use of an antioxidant drug in chemical burns of the esophagus has been proven.

Keywords: modeling of chemical burn of the esophagus, antioxidants.

Введение

Острые отравления, вызванные приемом уксусной кислоты, составляют около 70 % среди всех отравлений веществами прижигающего действия и занимают III место в структуре острой химической травмы [1]. Известно, что процессы свободно0радикального окисления, частью которых является перекисное окисление липидов крови (ПОЛ), непрерывно протекают во всех органах и тканях и представляют собой один из нормальных метаболических процессов [2].

Дисбаланс в системе перекисного окисления липидов является неспецифическим процессом. В основе активизации процессов свободнорадикального окисления при ожогах прижигающими жидкостями лежит их местное деструктивное и резорбтивное действие [3-5], в то же время сама кислота является источником радикалов [6]. Всасывание радикалов в системный кровоток, а также резорбция продуктов ожоговой деструкции клеток через образующиеся раневые поверхности является причиной окислительного стресса. В то же время обезвреживание продуктов перекисного окисления липидов ограничено детоксикационными возможностями организма, в том числе и резервами антиоксидантной системы [6, 7].

Данный первичный дисбаланс поддерживается развивающимся ожоговым эзофагитом и является неспецифическим процессом относительно химической природы реагента [8-10].

Антиоксиданты нашли широкое применение при лечении ран, вызванных термическим, химическим и физическим факторами воздействия [11, 12].

Под воздействием данных препаратов исследователи отмечают повышение интенсивности репаративных процессов в ранах как при местном применении, так и при системной терапии [9, 13-15], что, в свою очередь, способствует скорейшему купированию явлений окислительного стресса и его осложнений.

Материалы и методы

Исследования на животных проводили в соответствии с приказом № 267 Министерства здравоохранения РФ от 19.06.2003, а также международными правилами и требованиями «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях» (Страсбург, 1986).

Работу выполняли на базе Медицинского института Пензенского государственного университета и «Центра доклинических исследований». В качестве экспериментальных животных были выбраны 30 половозрелых кроликов-самцов породы шиншилла массой не менее 3,5 кг и не более 5 кг.

Создавали ожог пищевода путем экспозиции 46 % уксусной кислоты в течение 1 мин в объеме 1 мл. Для этого под общей анестезией расширяли ротовую полость подопытному животному, вводили устройство для доставки химического вещества. В последующем быстро удаляли зонд. На данное устройство получен патента РФ на изобретение № 134422 от 20.11.2013. Для нивелирования побочных эффектов наркоза и пробуждения подопытного животного вводили 10 % раствор кофеина бензоата внутримышечно в объеме 1 мл. В течение 30 мин контролировали состояние животного до выхода из наркоза.

Начиная с 1-х сут с момента формирования ожога и на протяжении последующих 14 дней кроликам основной группы внутримышечно вводили препарат мексидол (этилметилгидроксипиридина сукцинат). Дозировка составила 5 мг на 1 кг веса животного. Животным контрольных групп вводили эквиобъемное количество физиологического раствора на каждый килограмм веса животного. 30 экспериментальных животных разделили на две группы: основную - с введением антиоксидантного препарата, и контрольную - с введением физиологического раствора

У экспериментальных животных основных и контрольных групп выполняли забор крови на 5, 14, 21, 30, 45-е сут и определяли следующие параметры:

- уровень диеновых конъюгатов;

- уровень триеновых конъюгатов;

- уровень малонового диальдегида;

- уровень каталазы;

- уровень церулоплазмина;

- уровень супероксиддисмутазы.

Статистическую обработку проводили на IBM PC/AT «Pentium-IV» в среде Microsoft Windows XP Professional 2003 с использованием пакетов прикладных программ «Statistica 6.0». Для всех параметров определяли максимальное (Max) и минимальное (Min) значения, среднее арифметическое (М), стандартное отклонение (m). При сравнении групп по количественному признаку использовали методы непараметрической статистики: для несвязанных - критерий Манна - Уитни, для связанных групп - критерий Вилкоксона. Достоверность различий между рядами вариант определяли при помощи параметрического критерия Фишера и непараметрического критерия Колмогорова - Смирнова. При этом различия считали достоверными при 95 % пороге вероятности (р< 0,05).

Результаты

После моделирования химического ожога пищевода 46 % раствором уксусной кислотой в плазме крови кроликов обеих групп отмечали выраженные сдвиги в системе ПОЛ. Значения показателей ферментов антиоксидантов уменьшались, начиная со 2-х сут после нанесения ожоговой травмы до 21-х сут в основной группе и 30-х сут эксперимента в контрольной группе.

Уровень церулоплазмина (ЦП) после химического ожога уксусной кислотой снижался начиная со 2-х сут эксперимента (табл. 1). Нормализацию данного показателя отмечали к 30-м сут в контрольной группе и к 21-м сут эксперимента в основной группе, разница между показателями на 21-е сут эксперимента составляла 23 % (р< 0,05). В остальные временные промежутки достоверной разницы между показателями не выявлено (р> 0,05).

Повышение уровня каталазы регистрировали начиная со 2-х сут наблюдения (табл. 1). В этот промежуток времени уровень каталазы был повышен в 4,5 раза относительно исходного значения в обеих группах. Достоверной разницы на 2-е сут эксперимента между основной и контрольной группами не отмечено (р> 0,05). В дальнейшем было выявлено более быстрое снижение уровня каталазы в основной группе. На 5-е сут эксперимента активность каталазы в контрольной группе была на 15,2 % выше (р< 0,05), чем в основной. К 14-м сут исследования разница составляла 19,8 % (р< 0,05). В остальные временные промежутки данные в основной и контрольной группах не отличались достоверной разницей (р> 0,05).

Активность супероксиддисмутазы (СОД) снижалась к 5-м сут эксперимента, достигая своего минимума в основной и контрольной группах. С 14-х сут исследования отмечена тенденция к восстановлению активности фермента. На 14-е и 21-е сут эксперимента активность супероксиддисмутазы в основной группе составила на 18 и 17 % больше активности контрольной группы аналогичных временных промежутков (р< 0,05). На 30-е сут эксперимента уровень фермента в обеих группах достигал исходного уровня.

Малоновый диальдегид (МДА) был повышен со 2-х сут эксперимента с максимальным значением в контрольной группе (табл. 1). В дальнейшем отмечалась стабилизация значения параметра до 21-х сут эксперимента. Разница между значением показателя в группах сравнения составила 61 % (больше в контрольной группе) (р< 0,05). В основной группе отмечалась тенденция к снижению показателя с 14-х сут эксперимента. Нормализация показателя зарегистрирована к 45-м сут эксперимента.

При исследовании продуктов ПОЛ выявлена тенденция к быстрому увеличению значений показателей непосредственно после химической травмы с последующим ростом к 14-м сут эксперимента (диеновые конъюгаты) и к 21-м сут эксперимента (триеновые конъюгаты) в контрольных группах. На 14-е сут эксперимента концентрация в основной группе триеновых конъюгатов (ТК) на 40 % меньше, а показатель диеновых конъюгатов (ДК) был на 29 % меньше, чем в контрольной группе (р< 0,05). На 21-е сут эксперимента разница в концентрации данных метаболитов между исследуемыми группами увеличивалась, достигнув 44 и 79 % (увеличение в контрольных группах) (р< 0,05). К 45-м сут эксперимента показатели возвращались к исходным значениям.

Обсуждение

Воздействие первичного химического альтернирующего фактора (раствора 46 % уксусной кислоты) приводило к некрозу стенки органа с развитием выраженного дисбаланса в системе прооксиданты-антиоксиданты.

Табл. 1

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Так, повышение концентрации продуктов ПОЛ (малонового диальдегида, диеновых, триеновых конъюгатов), снижение активности супероксиддисмутазы, концентрации церулоплазмина, повышение активности каталазы отмечали со 2-х сут с момента ожога пищевода. Значения данных параметров достигали максимума отклонения от нормы на 5-е сут эксперимента, что связано, по-видимому, с наиболее выраженными процессами воспаления в данный временной промежуток. Применение препаратов антиоксидантного ряда не оказывало статистически значимого влияния на показатели ПОЛ.

Восстановление баланса в системе прооксиданты-антиоксиданты верифицировали к 21-м сут эксперимента в основной группе после ожогов уксусной кислотой. В данный временной промежуток регистрировали статистически значимую разницу показателей ферментов-антиоксидантов и продуктов ПОЛ в исследуемых группах, что свидетельствовало о стихании процессов оксидазного стресса в данный временной промежуток. В контрольной группе после химического ожога пищевода кислотой подобные явления регистрировали на 30-е сут эксперимента.

К 45-м сут значения супероксиддисмутазы, каталазы, церулоплазмина, диеновых и триеновыхконъюгатов, каталазы в основном достигали «доожоговых» значений.

Заключение

Химический ожог пищевода и ожоговый эзофагит приводят к дисбалансу в системе ПОЛ, проявляющемуся снижением активности в сыворотке крови ферментов инактиваторов ПОЛ, повышением концентрации прооксидантов и конечных продуктов окисления липидов.

Использование этилметилгидроксипиридина сукцината при ожоге пищевода раствором 46 % уксусной кислоты способствовало скорейшему снижению показателей прооксидантной системы и повышению активности ферментов-антиоксидантов. Разница между значениями малонового диальдегида на 21-е сут в группах сравнения составила 61 % (больше в контрольной группе) при р< 0,05. В то же время в основной группе имелась тенденция к нормализации показателей антиоксидантной системы в более ранние сроки относительно контрольной группы. На 14-е и 21-е сут эксперимента активность супероксиддисмутазы в основной группе составила на 18 и 17 % соответственно выше относительно группы контроля (р< 0,05).

Литература

1. Черноусов, А. Ф. Хирургия пищевода / А. Ф. Черноусов, П. M. Богопольский, Ф. С. Курбанов. - М. : Медицина, 2000. - 352 с.

2. Говорин, А. В. Нарушение процессов перекисного окисления липидов и анти- окислительной системы крови у больных с острым отравлением уксусной кислотой / А. В. Говорин, Е. В. Бойко, Н. А. Соколова, Е. А. Руцкина // Дальневосточный медицинский журнал. - 2009. - № 1. - С. 112-113.

3. Антиоксиданты в повышении детоксикационной способности организма / А. П. Власов, С. К. Гашимова, С. В. Абрамова, Э. И. Полозова, С. А. Турыгина, О. И. Месиков // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 2. - С. 294.

4. Лужников, Е. А. Острые отравления : рук.для врачей / Е. А. Лужников, Л. Г. Костомарова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Медицина, 2000. - 434 с.

5. Особенности окислительного стресса в остром периоде химической болезни / М. В. Белова, К. К. Ильяшенко, Б. В. Давыдов, С. И. Петров, И. В. Батурова, Ж. Ц. Нимаев, Е. А. Лужников // Токсикологический вестник. - 2007. - № 2. - С. 12-15.

6. Нимаев, Ж. Ц. Антиоксидантная терапия в комплексном лечении больных с острыми отравлениями веществами прижигающего действия : автореф. дис. ... канд. мед.наук : 14.01.17 / Нимаев Ж. Ц. ; Научно-исследовательский институт скорой помощи. - М., 2009. - 24 с.

7. Лужников, Е. А. Применение препарата «мексидол» в комплексном лечении больных с острыми экзогенными отравлениями / Е. А. Лужников, К. К. Ильяшенко, Т. П. Пинчук, Т. В. Ермохина // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2006. - Приложение 1. - С. 190-198.

8. Козка, А. А. Антиоксиданты и гипербарическая оксигенация в комплексном лечении больных с глубокими ожогами / А. А. Козка, О. С. Олифирова // Практическая медицина. - 2015. - № 6 (91). - С. 112-114.

9. Вильдяева М. В. Обоснование эффективности применения препарата антиоксидантного типа действия мексиданта в комплексном лечении ожоговой травмы / М. В. Вильдяева, В. И. Инчина // Фундаментальные исследования. - 2015. - № 1-1. - С. 46-50.

10. Пинчук, Т. П. Эффективность мексидола при эндоскопическом лечении химического ожога желудка / Т. П. Пинчук, И. Е. Галанкина, К. К. Ильяшенко, Е. И. Ермаченкова // Клинические перспективы гастроэнтерологии, гепатологии. - 2009. - № 2. - С. 35-39.

11. Adjepong, M. The role of antioxidant micronutrients in the rate of recovery of burn patients: a systematic review. / M. Adjepong, P. Agbenorku, P. Brown, I. Oduro // Burns Trauma. - 2016. - Vol. 3, № 4. - P. 18.

12. Chen, L. The Effect of Continuous Sedation Therapy on Immunomodulation, Plasma Levels of Antioxidants, and Indicators of Tissue Repair in Post-Burn Sepsis Patients / L. Chen, K. Meng, W. Su, Y. Fu // Cell Biochem Biophys. - 2015. - Vol. 73, № 2. - P 473-478.

13. Dos Santos, J. S. Caffeic acid phenethy lester improves burn healing in rats through antiinflammatory and antioxid ant effects / J. S. dos Santos, A. Monte-Alto-Costa // J Burn Care Res. - 2013. - Vol. 34, № 6. - P. 682-688.

14. Dubick, M. A. Ceruloplasmin and Hypoferremia: Studies in Burn and Non-Burn Trauma Patients / M. A. Dubick, J. L. Barr, C. L. Keen, J. L. Atkins // Antioxidants (Basel). - 2015. - Vol. 6, № 4 (1). - P. 153-169.

15. Frisman, E. Red cell antioxidant enzymes and prognostic indexes in patients with burns / E. Frisman, O. Racz, A. Chmelarova // Burns. - 2013. - Vol. 39, № 3. - P. 458-464.

References

1. Chernousov, A. F. Surgery of the esophagus / A. F. Chernousov, P. M. Bogopolsky, F. S. Kurbanov. - M. : Medicine, 2000. - 352 p.

2. Govorin, A.V. Violation of the processes of lipid peroxidation and the blood anti-oxidative system in patients with acute poisoning with acetic acid / A.V. Govorin, E. V. Boyko, N. A. Sokolova, E. A. Rutskina // Far Eastern Medical Journal. - 2009. - No. 1. - pp. 112-113.

3. Antioxidants in increasing the detoxification ability of the body / A. P. Vlasov, S. K. Hashimova, S. V. Abramova, E. I. Polozova, S. A. Turygina, O. I. Mesikov // Modern problems of science and education. - 2014. - No. 2. - p. 294.

4. Luzhnikov, E. A. Acute poisoning : hands.for doctors / E. A. Luzhnikov, L. G. Kostomarova. - 2nd ed., reprint. and additional - M. : Medicine, 2000. - 434 p.

5. Features of oxidative stress in the acute period of chemical disease / M. V. Belova, K. K. Ilyashenko, B. V. Davydov, S. I. Petrov, I. V. Baturova, Zh. Ts. Nimaev, E. A. Luzhnikov // Toxicological Bulletin. - 2007. - No. 2. - p. 12-15.

6. Nimaev, Zh. Ts. Antioxidant therapy in the complex treatment of patients with acute poisoning with substances of cauterizing action : abstract of the dissertation of the Candidate of Medical Sciences.Sciences : 14.01.17 / Nimaev Zh. Ts. ; Scientific Research Institute of Ambulance. - M., 2009. - 24 p.

7. Luzhnikov, E. A. The use of the drug "mexidol" in the complex treatment of patients with acute exogenous poisoning / E. A. Luzhnikov, K. K. Ilyashenko, T. P. Pinchuk, T. V. Ermokhina // Bulletin of experimental biology and medicine. - 2006. - Appendix 1. - pp. 190-198.

8. Kozka, A. A. Antioxidants and hyperbaric oxygenation in the complex treatment of patients with deep burns / A. A. Kozka, O. S. Olifirova // Practical medicine. - 2015. - № 6 (91). - Pp. 112-114.

9. Vildyaeva M. V. Substantiation of the effectiveness of the use of an antioxidant-type drug of the action of mexidant in the complex treatment of burn injury / M. V. Vildyaeva, V. I. Inchina // Fundamental research. - 2015. - № 1-1. - pp. 46-50.

10. Pinchuk, T. P. The effectiveness of mexidol in the endoscopic treatment of chemical burns of the stomach / T. P. Pinchuk, I. E. Galankina, K. K. Ilyashenko, E. I. Ermachenkova // Clinical prospects of gastroenterology, hepatology. - 2009. - No. 2. - pp. 35-39.

11. Adjepong, M. The role of antioxidant micronutrients in the rate of recovery of burn patients: a systematic review. / M. Adjepong, P. Agbenorku, P. Brown, I. Oduro // Burns Trauma. - 2016. - Vol. 3, № 4. - P. 18.

12. Chen, L. The Effect of Continuous Sedation Therapy on Immunomodulation, Plasma Levels of Antioxidants, and Indicators of Tissue Repair in Post-Burn Sepsis Patients / L. Chen, K. Meng, W. Su, Y. Fu // Cell Biochem Biophys. - 2015. - Vol. 73, № 2. - P 473-478.

13. Dos Santos, J. S. Caffeic acid phenethy lester improves burn healing in rats through antiinflammatory and antioxid ant effects / J. S. dos Santos, A. Monte-Alto-Costa // J Burn Care Res. - 2013. - Vol. 34, № 6. - P. 682-688.

14. Dubick, M. A. Ceruloplasmin and Hypoferremia: Studies in Burn and Non-Burn Trauma Patients / M. A. Dubick, J. L. Barr, C. L. Keen, J. L. Atkins // Antioxidants (Basel). - 2015. - Vol. 6, № 4 (1). - P. 153-169.

15. Frisman, E. Red cell antioxidant enzymes and prognostic indexes in patients with burns / E. Frisman, O. Racz, A. Chmelarova // Burns. - 2013. - Vol. 39, № 3. - P. 458-464.

Размещено на Allbest.ru