Активность ферментов синовиальной жидкости у больных плече-лопаточным периартрозом Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 616.366

АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ СИНОВИАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ У БОЛЬНЫХ ПЛЕЧЕ-ЛОПАТОЧНЫМ ПЕРИАРТРОЗОМ

© 2007 г. С.В. Степухович, В.Б. Бородулин

It has been studied the activity of the enzyme catalase from patient with periartrosis. It has been obtained the increasing the enzyme activity during the treatment with using membranoprotection compounds.

Диагноз «плече-лопаточный периартроз» (ПЛП) объединяет различные патологические состояния, характеризующиеся болями и ограничением объема движений в плечевом суставе. Одним из ведущих факторов, способствующих развитию патологических изменений в области плечевого сустава, является миофасциальный болевой синдром.

Он начинается как нейромышечная дисфункция с дальнейшим прогрессированием до дистрофической фазы, характеризующейся вовлечением в патологический процесс практически всех мышечных групп пораженной конечности. Раздражение клеток напрямую связано с перекисным окислением липидов (ПОЛ), влияющих на регуляцию проницаемости мембран, окислительное фосфорилирование, активацию ферментов и другие ключевые физиологические процессы. Равновесие между интенсивностью ПОЛ и процессами восстановления клеточных компонентов обеспечивается эндогенной антиоксидантной системой [1]. Для определения этого равновесия принципиально важно не только знание промежуточных и конечных продуктов ПОЛ, но и активности ферментов, обеспечивающих антиоксидантную защиту, в частности, фермента ката-лазы, инактивирующего перекись водорода, расщепляющего ее до воды и молекулярного кислорода. Для определения активности каталазы применяются методы определения по высоте пробы, по скорости всплытия бумажного диска, титрационные, использованием кислородного электрода Кларка, и др. Последний основан на способности двух молекул Н2О2 разлагаться каталазой до Н2О и О2. Избыток перекиси титруют перманганатом калия в кислой среде.

Определяют количество неразрушенной перекиси водорода, в контроле - ее общее количество в присутствии каталазы, инактивированной кипячением. Количество разрушенной в определенный промежуток времени (30 мин) перекиси определяют, вычитая результаты опыта из результатов контроля, что дает возможность судить об активности каталазы [2].

В настоящее время часто используется метод определения активности каталазы, предложенный М.А. Ко-ролюком и сотр. (1988). В его основе лежит способность перекиси водорода образовывать с солями молибдата

стойкий окрашенный комплекс. Фермент инкубируют с перекисью водорода в течение 10 мин, после чего в реакционную смесь добавляют раствор молибдата аммония. По образовавшемуся цветному комплексу определяют количество оставшейся перекиси водорода. Полученные данные используют для расчета активности ка-талазы. Высокая погрешность метода возникает из-за того, что добавление молибдата аммония не останавливает каталазную реакцию. На момент измерения реакция, катализируемая ферментом, не заканчивается. Ка-талаза разрушает и свободную, и связанную формы перекиси водорода. Идет несколько конкурирующих реакций: взаимодействие каталазы со свободной перекисью водорода, связанной с молибдатом аммония, а также с перекисью адсорбированной на поверхности комплекса. В связи со всем вышеупомянутым мы модифицировали данную методику.

Разработанная нами методика принципиально отличается от методики М.А. Королюка, поскольку мы рассматриваем кинетику реакции [3]. Нами подобраны методом титрования оптимальные количества молиб-дата аммония и перекиси водорода. Для определения активности каталазы использовали 10 мл 4%-го раствора молибдата аммония (0,4 мг на объем пробы в кювете). Его молярная концентрация была рассчитана по формуле См = т/(М*¥0), где т - масса молибдата аммония во вносимой пробе, г; М - молярная масса молибдата аммония, г/моль; У0 - объем раствора, л.

СМ = 0,4-10-3/(1263-3-10-3) = 10-4, моль.

Для определения молярной концентрации перекиси водорода использовали 30 мкл 4%-го раствора перекиси водорода с общим содержанием Н2О2 - 1,2 мг.

СМ= 1,2х10-3/(34-3-10-3) = 10-2, моль.

При проведении эксперимента брались именно такие концентрации перекиси водорода. Сначала проводили реакцию взаимодействия молибдата аммония с перекисью водорода до образования окрашенного комплекса. Причем молибдат аммония брали в избытке, чтобы свободной перекиси водорода в растворе не оставалось. Затем добавляли плазму крови. Следовательно, избегая двух конкурентных реакций расщепления перекиси каталазой, адсорбированной на молекулах комплекса, а также «свободной» формы, доби-

лись того, что каталаза плазмы разрушала только перекись водорода, находящуюся в комплексе с молиб-датом аммония. Определено, что реакция разложения перекиси водорода каталазой плазмы крови протекает при 37 °С примерно 60 мин.

Активность каталазы рассчитывали по формуле: а = ДА-К, К = V0J(е•Ь•ДV), где У0 - объем пробы в кювете, У0 = 3 мл (буфера) + 5 мкл (молибдата аммония) + + 10 мкл (Н2О2) + 10 мкл (плазмы) = 3,025 мл = 3,025х х10-3 л; Ь - длина хода луча кюветы (1 см), V - объем сыворотки (10 мкл или 10-5 л); е = 22,2-103 л/(мМ-см) = = 22,2-106 л/(М-см) - коэффициент миллимолярной экстинкции; ДА - изменение оптической плотности за 1 мин.

Модифицированный метод [3] использовался для определения общей пероксидазной активности и активности каталазы синовиальной жидкости больных ПЛП.

Исследование основано на клиническом материале за период 2004-2006 гг. Возраст пациентов был от 20 до 80 лет.

Больные разделены на две группы: 1-я - 37 чел. (традиционное лечение); 2-я - 43 чел. (наряду с традиционными методами использовались антиоксидан-ты).

Процессы ПОЛ сдерживаются антиоксидантными системами, включая и фермент каталазу. Однако лечебные мероприятия, направленные на укрепление клеточных мембран, выступают на первый план наряду со специфическими лечебными приемами, которые применяются при лечении ПЛП.

Проведенные нами биохимические исследования позволили выяснить, что одним из механизмов, способствующих прогрессированию некротических из-

1. Пероксидазная активность синовиальной жидкости является индикатором процессов ПОЛ в тканях суставной сумки у больных ПЛП. Обнаруживается взаимосвязь между снижением пероксидазной активности синовиальной жидкости и нарастанием процессов деструкции ткани, сопровождающихся усилением реакций ПОЛ.

2. Применение антиоксидантов и мембранопротек-торов в сочетании с традиционными методами лечения ПЛП улучшает биохимические показатели и клиническую картину с различной степенью тяжести.

3. Динамику и кинетику воспалительного процесса

целесообразно исследовать по уровню общей актив-

ности пероксидаз и активности каталазы при помощи

модифицированной методики.

менений в капсуле плечевого сустава, является нарушение структуры и функции клеточных мембран в процессе свободнорадикального окисления мембранных липидов. Сдерживает указанные процессы в организме многокомпонентная система антиоксидант-ной защиты, включающая в себя различные неферментные биоантиоксиданты (токоферол, каротинои-ды, ретинол, убихиноны и др.), а также ряд специфических ферментов (супероксиддисмутаза, каталаза, пероксидаза, глутатионредуктаза и др.).

С целью стабилизации структуры и функции биомембран в лечении больных ПЛП нами начато применение препаратов с антиоксидантным эффектом: токоферола (витамин Е), каротина, ретинола, унитио-ла, натрия-тиосульфата, аскорбиновой и никотиновой кислот.

В последние годы расширены показания к назначению препаратов, обладающих не только антиокси-дантным, он и мембраностабилизирующим эффектом (эссенциале, дицинон, добезилат кальция). Применение эссенциале показано при всех заболеваниях, сопровождающихся токсемией, гипоксией, а также нарушениями других обменных процессов, особенно тех, в регуляции которых существенная роль принадлежит клеточным мембранам.

Применение в комплексном лечении больных ПЛП антиоксидантов и мембраностабилизирующих препаратов по сравнению с традиционным лечением позволяет существенно улучшить результаты лечения и качество жизни пациентов.

Анализ данных, представленных в таблице, позволяет прийти к следующим выводам.

4. При амбулаторном лечении с целью профилактики осложнений эффективно назначение препаратов антиоксидантного и мембранопротекторного действия.

Литература

1. Зайцев В.Г. Модельные системы перекисного окисления липидов и их применение для оценки антиоксидантно-

Изменение общей пероксидазной и каталазной активности синовиальной жидкости в норме и у больных

ПЛП различной степени M±m, мкмоль/л

Способ лечения Степень тяжести ПЛП

Норма Легкая Средняя Тяжелая

Без лечения 9,15±0,14 7,8±0,16 5,8±0,17 3,5±0,21

Традиционное 9,15±0,14 8,2±0,17 6,37±0,21 5,7±0,24

Традиционное в сочетании с антиоксидантами и мембранопротекторами 9,15±0,14 8,5±0,27 7,79±0,23 7,01±0,19

го действия лекарственных препаратов: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Волгоград, 2001. 2. Bach A., Subkova S. Blutes. I. Mitteilung // Biochem Tsch. 1921. Vol. 125. Р. 283.

Саратовский государственный медицинский университет

3. Джалиль А. Клинико-лабораторная оценка исследования активности каталазы и перекисного окисления липидов у больных эритематозной рожей: Дис. ... канд. мед. наук. Саратов, 2005.

_8 декабря 2006 г.