Intensity of lipid peroxydation processes and activity of antioxidational ferments in erythrocytes at initial forms of vascular brain diseases

Full Text

У больных с начальными формами сосудистых заболеваний головного мозга (НФСЗГМ), к которым относятся начальные проявления недостаточности кроообращения мозга (НПНКМ и дисциркуляторная энцефалопатия I стадии) [1], неврологическая симптоматика немногочисленна, в силу чего своевременная диагностика затруднена.

Современным направлением научных исследований, призванных улучшить диагностику и лечение НФСЗГМ, является изучение клеточно-мембранного гомеостаза [8]. Удачной моделью клеток являются эритроциты, которым присущи общие принципы построения мембраны клеток [2]. В то же время общепризнано, что в патогенезе большинства заболеваний важное место занимают цепные процессы свободнорадикального окисления (СРО) компонентов клетки с участием радикала кислорода [7]. Как правило, эти процессы реализуются по механизму перекисного окисления липидов (ПОЛ) [6, 12] и традиционно оцениваются по скорости и количеству образования одного из конечных продуктов окисления малонового диальдегида (МДА). Динамика образования продуктов ПОЛ контролируется мембранно-связанной системой биоантиоксидантов, которая, как известно, представлена в основном глутатионсодержащими ферментами [9].

В специальной литературе имеются сведения о характере ПОЛ при цереброваскулярной патологии (ЦВП) [6, 8].

Однако вопросы развития и динамики этих процессов у больных с НФСЗГМ в зависимости от основного этиологического фактора и неврологической симптоматики мало изучены [6], что не позволяет сделать однозначных выводов о механизме развития этой патологии.

В связи с этим нами были проведены исследования уровня МДА, диеновых конъюгат (ДК), глутатионзависимых ферментов и пассивного входа ⁴⁵Са²⁺ в эритроциты у 132 больных с НФСЗГМ.

В . качестве контроля использовали свежую венозную кровь на гепарине, взятую натощак из локтевой вены у 20 практически здоровых молодых людей в возрасте 19—25 лет.

Больных с атеросклеротической дисциркуляторной энцефалопатией (АДЭ) I стадии было 42 человека, с гипертонической дисциркуляторной энцефалопатией (ГДЭ) I стадии — 34, с НПНКМ атеросклеротического генеза — 26 человек и с НПНКМ, обусловленной гипертонической болезнью, — 30. Возраст больных колебался от 35 до 59 лет, мужчин было 77, женщин — 55.

Эритроциты получали из цельной крови больных, взятой утром натощак, центрифугированием при 1500 g холодным

Показатели перекисного окисления липидов, активности глутатионсодержащих ферментов и пассивного входа ⁴⁵Са^2₊ в эритроцитах у больных с НФСЗГМ физиологическим раствором (консервант “Глюцигир" 1:4). Определение уровня МДА и ДК велось методом, описанным Я.И.Коробейниковой [13).

 

 

Распределение групп больных	Диеновые конъюгаты х10—4М	МДА, ммоль/(г Нb)	ГР. мкмоль НАДФ Н2/ (г Hb мин)	ГП, мкмоль G = SH/ (г’Hbмин)	Пассивный вход 45Са2+, 10-6 моль/(мл мин)
Контроль НПНКМ	1,41 ±0,10	220± 11	13,9±0,6	157±21	0,91 ±0,06
(атеросклероз)	1,60±0,16	291±22*	11,0±0,7‘	66±15*	1,27±0,07*
НПНКМ (ГБ)	1,68±0,09*	276±14*	9,7±0,9*	87±12*	1,64±0,09‘
АДЭ I ст.	1,71±0,09*	260±17*	10,4±0,4*	74±1О*	1,04±0,06
ГДЭ I ст.	1,65±0,17	251±12*	11,7±0,9*	75±13*	1,95±0,1*

* — статистически достоверно по сравнению с контролем (р<0,05).

 

Измерение экстинкции проб выполняли на спектрофотометре “СФ 16" при 532 нм в кювете с толщиной слоя 1 см. Определение активности глутатионпероксидазы (ГП) (КФ 1.11.1.9) в эритроцитах проводили по методу, описанному В.М.Моиным [14]; активность глутатионредуктазы (ГР) (КФ 1.6.4.2) определяли методом Л.Ф.Панченко и соавт. [15]. Регистрацию проводили на 2-лучевом регистрирующем спектрофотометре “SPECORD VV-VIS" в кювете с перемешиванием и толщиной слоя 1 см при 340 нм. Пассивный вход ⁴⁵Са²⁺ в эритроциты определяли по методу Ю.В.Постнова и соавт. [16].

Как видно из таблицы, у больных с НФСЗГМ наблюдается усиление спонтанного уровня ПОЛ в эритроцитах, при этом обращает на себя внимание то обстоятельство, что у больных с НПНКМ активность процессов ПОЛ превышает активность ПОЛ у больных ДЭ.

Из полученных данных также следует, что достоверность повышения содержания МДА в эритроцитах существенно зависела от степени тяжести НФСЗГМ. Так, при НПНКМ, обусловленной атеросклерозом, рост МДА составил 32 % по отношению к контролю, а при НПНКМ, обусловленной гипертонической болезнью (ГБ), — 25%, при АДЭ I стадии — 18 %, при ГДЭ I стадии — 14% (р<0,05), что в целом свидетельствует об активации цепных процессов в липидных компонентах клеток. Аналогично наблюдалось повышение ДК.

Согласно существующим сегодня представлениям [7], в механизме ПОЛ радикал кислорода атакует двойные связи ненасыщенных жирных кислот мембранных липидов, что способствует формированию гидроперекисей жирных кислот, которые оказывают токсическое воздействие на структурные и каталитические белки, нарушая ионтранспортные процессы и рецепторы клетки. Результаты этих исследований свидетельствуют о том, что при развитии НФСЗГМ возникает цепь патохимических процессов ПОЛ и появляющиеся биологически активные липидные метаболиты нарушают транспорт ионов, особенно Са²⁺ [4].

Как следует из результатов исследований, у больных с НФСЗГМ наблюдается усиление пассивного входа ⁴⁵Са^2₊

 в эритроциты, особенно оно значимо у больных гипертонической болезнью.

Согласно литературным данным [17], увеличение концентрации Са²⁺ в клетке может стимулировать фосфорилазу А и липоксигеназу (их активность зависит от Са²⁺). Это способствует продукции арахидоновой кислоты и ее метаболитов, которые активируют вход Са²⁺ путем открытия ионных Са²⁺ каналов [18].

Как известно [19], функции глутатиона и антиоксидантных глутатионзависимых ферментов заключаются в разрушении и инактивации Н₂О₂ и гидроперекисей мембранных липидов. Одним из ключевых ферментов антиоксидантной системы является глутатионпероксидаза (ГП), которая в качестве субстрата (донора Н ⁺ ) использует восстановленный глутатион.

Согласно полученным нами данным (см. таблицу), активность ГП уже на ранних стадиях заболевания уменьшена почти вдвое по сравнению с контролем и имеет тенденцию к дальнейшему уменьшению по мере прогрессирования заболевания. Эти результаты свидетельствуют о том, что пул восстановленного глутатиона в процессе развития ишемии — гипоксии головного мозга — уменьшен. При прогрессировании заболева ния глутатион истощается, либо может нарушаться его синтез. Поддержание пула восстановленного глутатиона в значительной степени обеспечивается ферментом глутатионредуктазой (ГР), которая катализирует реакцию превращения глутатиона окисленного в восстановленный; коферментом реакции выступают восстановительные формы адениннуклеотидов (НАДФ^.Н₂ и НАД Н). Показано, что существует нечеткая зависимость возрастания активности ГР в процессе заболевания. Поскольку в этой реакции расходуются восстановленные формы коферментов, можно предположить, что ферментные цепочки пентозофосфатного цикла и глиголиза не способны компенсировать повышенное потребление НАДФ•Н2 и НАД•Н, т.е, в пределах исследуемой ишемии—гипоксии восстановительный потенциал клетки истощен.

Как видим, уже на ранних стадиях церебральных ишемических нарушений происходит активация процессов перекисного окисления липидов в эритроцитах, которая сопровождается истощением активности ферментов глутатионзависимой антиоксидантной системы.

В настоящее время повышенную активность физиологической антиоксидантной системы и интенсификацию процессов ПОЛ рассматривают как естественный адаптацинно-компенсаторный процесс, поскольку гидроперекиси являются активаторами синтеза простагландинов, в частности простациклин тромбоксиновой системы, столь важной в поддержании тромбоцитарно-сосудистого гемостаза.

Считают, что усиление процессов ПОЛ происходит в основном за счет пероксида ции липидов мембран и липопротеидов плазмы [9]. При этом защита эндотелия и нейроглии от повреждающего действия свободных радикалов, в том числе и гидроперекисей липидов, во многом обеспечивается активностью глутатионсодержащих ферментов, которые снижают количество промежуточных и конечных продуктов ПОЛ до оптимального уровня. Однако у больных с НФСЗГМ наблюдается истощение активности глутатионсодержащих ферментов, что может указывать на достаточно грубые нарушения клеточно-мембранного гомеостаза с истощением адаптационно- приспособительных механизмов.

Очевидно, что полученные данные следует учитывать при разработке про грамм комплексного лечения больных с НФСЗГМ.

About the authors

V. A. Javorskaya

Kharkiv Institute for Advanced Training of Doctors

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com

Department of Neurology

Russian Federation, Kharkov

V. A. Malakhov

Kharkiv Institute for Advanced Training of Doctors

Email: info@eco-vector.com

Department of Neurology

Russian Federation, Kharkov

А. М. Belous

Kharkiv Institute for Advanced Training of Doctors

Email: info@eco-vector.com

Department of Neurology

Russian Federation, Kharkov

References

Supplementary files