Интенсивность процессов перекисного окисления липидов и активность антиоксидантных ферментов в эритроцитах при начальных формах сосудистых заболеваний головного мозга
- Авторы: Яворская В.А.1, Малахов В.А.1, Белоус А.М.1
-
Учреждения:
- Харьковский институт усовершенствования врачей
- Выпуск: Том XXVII, № 3-4 (1995)
- Страницы: 15-17
- Раздел: Статьи
- Статья получена: 24.08.2021
- Статья одобрена: 24.08.2021
- Статья опубликована: 15.07.1995
- URL: https://journals.eco-vector.com/1027-4898/article/view/78942
- DOI: https://doi.org/10.17816/nb78942
- ID: 78942
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Исследование уровня спонтанного перекисного окисления липидов ( ПОЛ) (по накоплению малонового диальдегида и диеновых конъюгат) и активности антиокислительных ферментов глутатионредуктазы и глутатионпероксидазы, а также пассивного транспорта Са2 + в эритроцитах позволило обнаружить, что у больных с начальными формами сосудистых заболеваний головного мозга уровень спонтанного ПОЛ повышен наряду со снижением активности глутатионсодержащих ферментов и накоплением Са2+ в эритроцитах. Повышенную активность ПОЛ, снижение активности физиологической антиоксидантной системы. накопление Са2+ в эритроцитах авторы рассматривают как нарушение клеточно-мембранного гомеостаза у данного контингента больных.
Ключевые слова
Полный текст
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 45Са2₊ 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 45Са2₊
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.
Об авторах
В. А. Яворская
Харьковский институт усовершенствования врачей
Автор, ответственный за переписку.
Email: info@eco-vector.com
Кафедра неврологии
Россия, ХарьковВ. А. Малахов
Харьковский институт усовершенствования врачей
Email: info@eco-vector.com
Кафедра неврологии
Россия, ХарьковА. М. Белоус
Харьковский институт усовершенствования врачей
Email: info@eco-vector.com
Кафедра неврологии
Россия, ХарьковСписок литературы
- Акимов Г.А. Начальные проявления сосудистых заболеваний головного мозга. — Л., 1983. — 234 с.
- Белоус А.М., Лемешко В.В., Бондаренко В.А., Луговой В.И. Основные направления биохимических исследований в криобиологии// Современные проблемы криобиологии и медицины. — М., 1975. — С. 15—23.
- Биленко М.В. Роль перекисного окисления липидов клеточных мембран в патогенезе ишемических и постишемических расстройств в органах и перспективы применения антиоксидантной терапии// Острая ишемия органов: Тез. докл. 2-го Всесоюз. симп., 20—21 нояб. 1987 г. — М„ 1987. — С. 51—52.
- Биленко М.Б. Ишемические и реперфузионные повреждения органов. — М., 1989. — 367 с.
- Бурлакова Е.Б. Роль антиокислительной активности липидов в клеточном метаболизме // Витамины: биохимия витамина Е и селена. — Киев, 1975. С. 37—42.
- Весельский И.Ш., Саник А.В. Микроциркуляция, реологические свойства крови, их коррекция при ишемических нарушениях мозгового кровообращения// Журн. невропатол. и психиатр. — 1991. — № 11. — С. 67—70.
- Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов. — М., 1972. — С. 252.
- Волошин П.В., Яворская В.А., Малахов В.А. Структурно функциональные свойства эритроцитов у больных атеросклеротической дисциркуляторной энцефалопатией // Журн. невропатол. и психиатр. — 1991. — № 1. — С. 62—65.
- Журавлев Л.И., Филиппов Ю.Н., Симонов В.В. Хемилюминисценция и антиокислительные свойства липидов человека // Биофизика. — 1964. — № 6. — С. 671—677.
- Каган В.Е., Ритов В.Б., Котелевцев С.В. и др. Перекисное окисление липидов как фактор модификации мембранных структур клетки // Физико-химические основы функционирования мембранных структур клетки. — М., 1974. — С. 89—93.
- Кожевников Ю.Н. О перекисном окислении липидов в норме и патологии // Вопр. мед. химии. — 1985. — № 5. — С. 2—6.
- Козлов Ю.П. Свободнорадикальное окисление липидов в биомембранах в норме и патологии // Биоантиокислители. — М., 1975. — С. 5—15.
- Коробейникова Э.Н. Модификация определения продуктов перекисного окисления липидов в реакции с тиобарбитуровой кислотой // Лаб. дело. — 1989. — № 7. — С. 8—9.
- Моин В.М. Простой и специфический метод определения активности глютатионпероксидазы в эритроцитах // Лаб. дело. — 1986. — № 12. — С. 725—728.
- Панченко Л.Ф., Герасимов А.М. и др. Повышение активности глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы печени крыс при введении фенобарбитала // Фармакология и токсикология. — 1975. — Т. 38, № 3. — С. 331—337.
- Постнов Ю.В., Орлов С.Н. Первичная гипертензия как патология клеточных мембран. — М., 1987. — С. 192.
- Chang J.J., Musser Н., McGregor Н. Phospholipase A function and pharmacological regulation// Biochem, Pharmacol. — 1987. — Vol. 36. — P. 2429—2436.
- Irvine R.F., Moor R.M., Pollock W.U. et al. Inositol phosphates: proliferation, metabolism and function // Phil. Trans. Roy. Soc. — London, 1988. — Vol. 320. — P. 281—298.
- Milani D., Malgaroli A., Guidolin D et al. Ca2+ channels and intracellular Ca2+-stores in neuronal and neurondocrine cells // Cell Calcium. — 1990. — Vol. 11. P. 191—199.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)