CC BY
14
УДК: 591.471.4 - 001:615.35
АНТИ0КСИДАНТНИЙ ПР0Ф1ЛЬ 0РГАН13МУ ЩУР1В 13 ЗАКРИТОЮ ЧЕРЕПН0-М03К0В0Ю ТРАВМОЮ НА ТЛ1 К0РЕКЦ11 А-Л1П0ЕВ0Ю КИСЛ0Т0Ю
Шевчук О.В.
Луганський державний медичний университет
Експерименталъно доведено, що на тл1 закритсИ черепно-мозковсИ травми в1дбуваетъся гнтен-сифгкацгя проце&в перекисного окислення л1тд1в (ПОЛ) при одночасному знижент функщоналъ-ног активност1 антиоксидантног системи (АОС) захисту оргатзму. Застосування ж а-лтоевог кислоти в умовах виникаючого оксидативного стресу при травматичнт хвороб1 головного моз-ку сприяе збереженню активност1 фермент1в та фонду неферментативног ланки АОС, що реа-л1зуетъся пригтченням проце&в ПОЛ та обумовлюе доцшътстъ включення досл1джуваного по-тенцшного церебропротектора в комплексну тератю в раннъому посттравматичному пер1од{. Ключов1 слова: черепно-мозкова травма, а-л1поева кислота, антиоксидантна система захисту организму.
Однмею з ключових ланок патогенезу закритоТ черепно-мозковоТ травми (ЗЧМТ) е нейроппок-сичний синдром, котрий призводить до послщо-вного порушення структурно-функцюнального стану кттинних та субкттинних мембран, при-гннення ¡нтегративних процеав та, в кнцевому пщеумку, до загибел1 нейроыв [6, 14]. Розвиток мембранодеструктивних процеав в нервовм тканны за умов дослщжуваного патолопчного стану, обумовлений безконтрольною генерацию активних форм кисню (АФК) бюенергетичними та бюхЫчними системами головного мозку. АФК, в свою чергу, пщвищують ¡нтенсивысть процеав перекисного окислення л1п1д1 в (ПОЛ) що, в подальшому, на тл1 зниження функцюну-вання антиоксидантноТ системи (АОС) захисту оргаызму, створюе сприятлив1 умови для виник-нення оксидативного стресу, який реал^уеться посиленням окисного метабол^му мозку [1, 2, 5, 6]. У зв'язку з цим, доцтьним в сена патогене-тичного обфунтування вважаеться включения до комплексно! терапи травматично! хвороби головного мозку високоефективних та безпечних антиоксидантних засоб1в з антирадикальними властивостями. До таких засоб1в повною м1рою належить а-л1поева кислота
[9, 10, 13, 15].
Таким чином, метою фрагменту роботи було вивчення впливу а-л1поевоТ кислоти на стан динам! ки окисного гомеостазу в оргаызм1 щур1в ¡з ЗЧМТ.
Матер1али та методи досл1дження
Дослщи проведен! на бтих безпорщних щурах обох статей масою 160-180 г в лабораторп ка-федри фармакологи ЛугДМУ, сертифкованм Державним фармаколопчним центром (ДФЦ) МОЗ Украши (посвщчення№ 7 в1д 29.09. 2005 р.) у повнм вщповщност1 до методичних рекомен-дацм ДФЦ МОЗ Украши [4].
Експериментальною моделлю слугував пато-лопчний стан, що розвиваеться на тл1 ЗЧМТ, яку моделювали за допомогою спецального пристрою власноТ орипнальноТ конструкци [12].
Bei тварини були подтеы на 4 групи: ¡нтактну, контрольну, дослщну та референтну. Щурам до-слщноТ групи з терапевтичною метою внутрш-ньоочеревинно вводили а-лтоеву кислоту („Bio-
стимулятор", УкраТна) у вигляд1 0,5% водного розчину в доз1 100 мг/кг через 30 хвилин п1сля нанесення дозованого удару та щоденно 1 раз на добу в ранков1 години на протяз1 всього екс-перименту. Тварини референтно! групи в якост1 препарату пор1вняння отримували 20% розчин пфацетаму („Фармак", УкраТна) в дозовому режим!, аналопчному а-лтоевм кислой. Контрольна серп щур1в внутршньоочеревинно вводили еквюб'емну ктькють ф^юлопчного розчину в вищезазначеному режим! дозування.
Стан окисного гомеостазу оцшювали за р1внем активное^ ферментативноТ (каталаза [7], супе-роксиддисмутаза [8] ) та неферментативноТ (вн лы-м ЭИ-групи [16], глутатюн вщновлений [17]) ланок АОС в кор1 головного мозку, як найураз-лившоТ дтянки при травматичному пошкоджен-ы та в сироватц1 кровк Забезпечеысть оргаызму ендогенними антиоксидантами проводили шляхом вивчення перекисноТ резистентное^ ерит-роцит1в [11]. Показники, що вивчалися анал^у-вали в динамщ за 1, 3 та 6 д1б вщ початку мо-делювання ЗЧМТ.
Статистичну обробку отриманих результат!в проводили за допомогою ^критер1ю Ст'юдента з використанням комп'ютерноТ програми дгарЫсв" [3].
Результати та 1х обговорення
Експериментально встановлено, що ЗЧМТ су-проводжуеться вщносною недостатнютю анти-оксидантного захисту мозку, яка проявляеться дефщитом антиоксидантних фермент^ та компонент^ неферментативноТ ланки АОС. Так, в контролы-нй сери щур1в, при модельованм форм1 травматично! хвороби, зафксоване в1ропдне, щодо ¡нтактних тварин, зниження активное^ СОД та каталази на протяз1 всього термЫу спо-стереження як в кор1 головного мозку, так \ в си-роватц1 кров1 (див. табл. 1, 2).
В1СНИК Украгнсъког медичног стоматологгчног акадежш
Таблиця 1
Вплив а-л'шосвоТ кислоти на стан антиоксидантноТ системы захисту орган/зму в кровI щур\в /з закрытою черепно-
мозковою травмою (п=6)
лота ) Р1 >0,05 <0,05 <0,05
Р2 <0,001 <0,001 <0,001
Р3 <0,05 <0,05 <0,01
Референтна (ЗЧМТ + тра-цетам) М ±т Р1 20,67 1,10 >0,05 16,00 1,24 >0,05 16,14 1,06 >0,05
Р2 <0,001 <0,001 <0,001
Прим/тка*: Р1 - в сравнении с интактной группой;
Р2 - в сравнении с контрольной группой; Р3 - в сравнении с референтной группой.
Разом з тим, використання а-лтоевоТ кислоти з терапевтичною метою в умовах даного экспериментального стану не ттьки попереджае зни-ження активное^ антиоксидантних фермент^, а й сприяе тдвищенню останньоТ. Так, вже на 1-у добу експерименту р1вень СОД в тканны мозку та сироватц1 кров1 в 2 рази вище, ыж в контрольна груп1 та збер1гае в1рог1дну р^ницю на 3-х та 6-ти добових позначках спостереження (Р<0,001).
Схож1 результати отримаы й при вивчены активное^ каталази за умов ЗЧМТ. Як видно з на-ведених в таблицях 1 та 2 даних, р1вы даного ферменту в обох бюсубстратах дослщноТ групи тварин на протяз1 всього експерименту вище (Р<0,001), в пороняны з контролем, а в останы 2 строки спостереження нав1ть перевищують по-казники ¡нтактноТ серп щур1в, та ця р^ниця носить в1ропдний характер.
Необхщно також зауважити, що вплив а-л1поевоТ кислоти на активнють фермент^ - СОД та каталази не ттьки не поступаеться препарату пор1вняння - трацетаму, а, нав1ть, в деяких ви-падках значно перевищус показники у референ-тн1й сери щур1в (див. табл.. 1, 2).
При дослщжены не ферментативноТ ланки ан-тиоксидантного захисту оргаызму, встановлено, що при травматичному пошкоджены головного мозку мае мюце суттсве та в1ропдне (Р<0,001) зниження р1вня глутатюну вщновленого в мозко-вм тканны та сироватц1 кров1 в пороняны з ¡нта-ктними тваринами. Зовам ¡нша картина, щодо цього компоненту АОС, ресструсться в дослщнм груп1 щур1в, та виражасться вщновленням його ендогенних резерв^. Слщ зазначити, що р1вень глутатюну в сироватц1 кров1 та гомогенат1 мозку тварин, яким проводили фармакокорекц1ю а-лтосвою кислотою, значно перевищус величи-ни, зафксоваы в контрол1 (в 2-2,7 та 2-2,5 рази, вщповщно) на протяз1 всього експерименту. Кр1м того, ц1 значения в1ропдно вище (Р<0,01-0,001), ыж в ¡нтактнм сер1Т щур1в на тл1 лкування п1ра-цетамом (див. табл. 1, 2).
Аналопчы змЫи стосуються й ¡ншого компоненту неферментативноТ ланки АОС - ЭИ-груп. Встановлено, що р1вень сульфгщрильних груп в сироватц1 кров1 контрольних щур1в на протяз1 експерименту становить в середньому 50% , а в гомогенат1 - 53% в1д показниюв „здорових" тварин.
У той же час введения дослщжуваного церебрального протектора реал^уеться значним (в 1,7-3,3 рази - в кор1 головного мозку та в 2-4 ра-
Группа тва- Стат. по- ТермЫи спостереження (доби)
рин казник 1 3 6
СОД (у.о./мл)
1нтактна М ±т 69,45 2,78
Контрольна (ЗЧМТ) М ±т Р1 25,93 1,90 <0,001 47,68 1,12 <0,001 52,48 2,56 <0,01
Дослщна (ЗЧМТ + а-лтоева кислота ) М ±т Р1 52,78 1,90 <0,01 79,63 2,75 <0,05 82,31 1,60 <0,01
Р2 Р3 <0,001 <0,01 <0,001 <0,05 <0,001 >0,05
Референтна (ЗЧМТ + тра-цетам) М ±т Р1 41,66 1,90 <0,001 70,37 1,85 >0,05 75,85 2,80 >0,05
Р2 <0,001 <0,001 <0,001
Активнють каталази (кат/л)
1нтактна 170,94 5,35
Контрольна (ЗЧМТ) М ±т Р1 95,47 8,70 <0,001 137,64 4,44 <0,01 143,19 4,79 <0,01
Дослщна (ЗЧМТ + а- лтоева кислота ) М ±т Р1 Р2 181,54 4,37 >0,05 <0,001 193,14 1,07 <0,01 <0,001 223,11 4,79 <0,001 <0,001
Р3 <0,05 <0,01 >0,05
Референтна (ЗЧМТ + тра-цетам) М ±т Р1 144,3 11,1 >0,05 164,28 7,43 >0,05 217,56 4,44 <0,001
Р2 <0,05 <0,05 <0,001
Глутатюн (мкмоль/л)
1нтактна 29,58 1,19
Контрольна (ЗЧМТ) М ±т Р1 11,25 0,56 <0,001 15,83 0,53 <0,001 17,50 1,44 <0,001
Дослщна М ±т 20,00 0,91 42,50 2,33 46,67 1,05
(ЗЧМТ + а-лтоева кислота ) Р1 <0,001 <0,01 <0,001
Р2 <0,001 <0,001 <0,001
Р3 >0,05 <0,001 <0,001
Референтна (ЗЧМТ + тра-цетам) М ±т Р1 17,08 1,19 <0,001 22,92 1,19 <0,01 32,50 1,83 >0,05
Р2 <0,01 <0,01 <0,001
ЭИ-групи (моль/л)
1нтактна 1,731 0,078
Контрольна (ЗЧМТ) М ±т 0,835 0,041 0,742 0,059 0,779 0,037
Р1 <0,001 <0,001 <0,001
Дослщна (ЗЧМТ + а-лтоева кислота ) М ±т Р1 1,545 <0,092 >0,05 2,719 0,124 <0,001 3,739 0,088 <0,001
Р2 <0,001 <0,001 <0,001
Р3 <0,01 <0,001 <0,001
Референтна (ЗЧМТ + тра-цетам) М ±т Р1 1,051 0,062 <0,001 1,051 0,078 <0,001 1,730 0,092 >0,05
Р2 <0,05 <0,05 <0,001
ПРЕ (% гемол1за)
1нтактна 16,87 1,62
Контрольна (ЗЧМТ) М ±т Р1 42,44 1,02 <0,001 38,67 2,98 <0,001 32,71 2,64 <0,01
Дослщна (ЗЧМТ + а-лтоева кис- М ±т 17,30 0,38 11,13 0,60 11,28 0,64
ЗИ - В сироватц! KpOBi) i ВфОПДНИМ (Р<0,001) ПЩ-вищенням р1вня втьних SH-груп, пороняно з величинами, зафксованими в контролы-нй cepii (див. табл. 1, 2).
Таблиця 2
Вплив a-ninoeeoi кислоти на стан антиоксидантноТ системы захисту орган/зму в тканинi мозку у щур\в i3 закри-тою черепно-мозковою травмою (n=6)
Оцнюючи даы щодо впливу нейродеструктив-
них процеав на стан ПРЕ, слщ вщзначити сутте-ве зниження ctmkoctI мембран еритроцит1в при травматичнм XBopoöi головного мозку, що, в свою чергу, пщтверджуе наведен! вище експе-рименталы-ii даы i свщчить про виснаження резерву ендогенних антиоксидант1в. Максимальы зм1ни стосуються 1-oi доби раннього пост травматичного перюду, коли процент гемолЬу ерит-роцит1в в KpoBi контрольних щур1в збтьшуеться в 2,5 рази, пороняно з таким показником у ¡нтак-тних тварин (див. табл. 1).
Введения ж а-л1поевоТ кислоти з терапевтич-ною метою попереджае руйнування еритроцит1в, що проявляеться значним зменшенням вщсотку гемол^у еритроцит1в у KpoBi тварин дослано!' групи; а саме: на 59,2% - в 1-удобу, на 71,2% -на 3-тю добу та на 65,5% - на 6-ту добу спосте-реження, пороняно з щурами контрольноТсери.
Таким чином, отримаы в cepii експеримента-льних дослщжень даы свщчать про виражену здатнють а-л1поевоТ кислоти попереджати ви-трату основних компонент! в АОС як в сироватц1 KpoBi, так i в нервовм тканны при ЗЧМТ.
Висновок
Застосування а-л1поевоТ кислоти в умовах травматично! хвороби головного мозку реал^уеться суттевим збереженням активное^ фермента та фонду неферментативноТ ланки антиоксидантноТ системи захисту оргаызму. Цей факт дае змогу дмти висновку стосовно здатност1 а-ninoeeoT кислоти вельми ефективно попереджати активацю процеав ПОЛ. Все це обфунтовуе доцтьнють використання останньо-го в якост1 високоефективного та безпечного це-ребропротектора за умов проведения комплекс-нот ¡нтенсивноТ TepaniT в ранньому посттравматичному nepiofli ЗЧМТ.
Л1тература
1. Вплив диметилсульфоксиду (ДМСО) на процеси переки-сного окисления л1пщ1в при важкш черепно-мозковм тра-BMi / С.Педаченко, А.Морозов, Д.Сутковой та ¡н. // Лки УкраТни. - 2001. - № 11. - С. 57-59.
2. Вплив транспланталв фетальноТ нервовоТ тканини на перекисно-окисний i енергетичний метабол1зм в opraHi3Mi та мозку щур1в пюля експериментальноТ черепно-мозковоТ травми / В.Цимбалюк, Д.Сутковой, А.Мороз та ¡н. // Лки УкраТни. - № 4. - С. 12-17.
3. Гланц Стентон. Медико-биологическая статистика / Пер с англ. Ю.А. Данилова, под ред. Н.Е. Бузикашвили, Д.В. Самойлова. - М.: Практика, 1999. - 459 с.
4. Доклинические исследования лекарственных средств: Методические рекомендации / Под ред. член-кор. АМН Украины A.B. Стефанова. - К., 2002. - 567 с.
5. Задорожна Б.В. Динамка змЫ перекисного окисления лн nifliB у гострому i пром1жному перюдах легко!' черепно-мозковоТ травми // Льв1вський медичний часопис. - 2004. - Т.10, № 1. - С.7-11.
6. Застосування карнозину в гострий перюд експериментальноТ черепно-мозковоТ травми / С.Педаченко, А.Морозов, Д.Сутковой та ¡н. // Лки украТни. - 2001. -№ 12. - С. 49-52.
7. Королюк M.A., Иванова Л.И., Майорова И.Г. Метод определения активности каталазы // Лаб. Дело. - 1988. - № 1. - С. 16-18.
8. Костюк В.А., Потапович А.И., Ковалев Ж.А. простой и чувствительный метод определения активности суперо-
Група Стат. Терм1ни спостереження (доби)
тварин показник 1 3 6
СОД (у.о./мл)
1нтактна M ±m 61,96 1,17
Контрольна (ЗЧМТ) M ±m P1 18,52 2,70 <0,001 36,57 1,12 <0,001 47,22 0,39 <0,001
Дослщна (ЗЧМТ + а-лтоева кислота ) M ±m P1 46,29 1,20 <0,001 63,89 1,02 >0,05 72,92 0,76 <0,001
P2 <0,001 <0,001 <0,001
P3 >0,05 <0,001 <0,001
Референтна (ЗЧМТ + nipa-цетам) M ±m P1 40,74 2,30 <0,001 53,24 1,12 <0,01 62,15 1,13 >0,05
P2 <0,001 <0,001 <0,001
Активн1сть каталази (кат/л)
1нтактна 139,86 4,55
Контрольна (ЗЧМТ) M ±m P1 82,14 6,12 <0,001 101,78 5,29 <0,01 115,44 8,19 <0,05
Дослщна (ЗЧМТ + а-лтоева кислота ) M ±m P1 160,95 1,11 <0,001 163,17 4,12 <0,001 175,38 4,09 <0,001
P2 <0,001 <0,001 <0,001
P3 <0,001 >0,05 <0,05
Референтна (ЗЧМТ + nipa-цетам) M ±m P1 139,86 3,22 >0,05 156,40 5,27 >0,05 157,62 5,35 >0,05
P2 <0,001 <0,001 <0,01
Глутатюн (мкмоль/л)
1нтактна 25,83 1,05
Контрольна (ЗЧМТ) M ±m P1 9,00 0,61 <0,001 14,17 0,53 <0,001 16,67 0,83 <0,001
Дослщна M ±m 13,75 0,56 35,00 1,29 36,83 0,83
(ЗЧМТ + а-лтоева кислота ) P1 <0,001 <0,01 <0,001
P2 <0,01 <0,001 <0,001
P3 >0,05 <0,001 <0,001
Референтна (ЗЧМТ + nipa-цетам) M ±m P1 11,67 0,83 <0,001 17,50 0,91 <0,001 25,42 1,19 >0,05
P2 <0,05 <0,05 <0,001
SH-групи (моль/л)
1нтактна 1,421 0,078
Контрольна (ЗЧМТ) M ±m 0,680 0,062 0,668 0,046 0,779 0,037
P1 <0,001 <0,001 <0,001
Дослщна (ЗЧМТ + а-лтоева кислота ) M ±m P1 1,143 0,057 <0,05 1,947 0,079 <0,01 2,596 0,096 <0,001
P2 <0,01 <0,001 <0,001
P3 <0,01 <0,001 <0,001
Референтна (ЗЧМТ + nipa-цетам) M ±m P1 0,742 0,048 <0,001 0,804 0,039 <0,001 1,360 0,114 >0,05
P2 >0,05 >0,05 <0,01
Прим/тка*: (див. табл. 1).
BiCHHK Украгнсъког медичног стоматологгчног акадежш
ксиддисмутазы, основанный на реакции окисления квер-цетина // Вопросы мед. химии. - 1990. - № 2. - С. 88-91.
9. Лукьянчук В.Д., Немятих О.Д. Современные взгляды на фармакологию а-липоевой кислоты (Берлитиона) // Журнал практичного лкаря. - 2003. - № 3. - С.61-66.
10. Лук'янчук В.Д., Шевчук О.В. Фармакокорекщя а-лтосвою кислотою процеав енергозабезпечення у щур1в ¡з закри-тою черепно-мозковою травмою // Лки. - 2006. - № 1-2. - С. 57-64.
11. Методы исследования в патоморфологии / под ред. О.Г.Архиповой. - М.: Медицина, 1988. - С. 208.
12. Патент на корисну модель 13678, Украша, МПК С09В 23/28. Споаб моделювання черепно-мозковоТ травми / В.Д. Лук'янчук, О.В. Шевчук, О.В. БадЫов. - № и 2005 09483; Заявл. 10.10.05; Опубл. 17.04.06, Бюл. №4 - 10 с.
13. Трахтенберг И.М., Ермакова О.В., Лубянова И.П. Современные аспекты применения а-липоевой кислоты при экзогенных токсических воздействиях // Современные проблемы токсикологи. - 2005. - № 3. - С. 27-31.
14. Церебропротекторный эффект цитофлавина при закрытой черепно-мозговой травма / В.В.Бульон, И.В.Зарубина, А.Л.Коваленко и др. // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2003. - Т.66, № 6. - С. 56-58.
15. Bonnefont-Rousselot D. Antioxidant and anti-AGE therapeutics: evaluation and perspectives // J Soc Biol.- 2001. - Vol. 195, № 4. - P. 391-398.
16. Ellman G.L. Tissue sulfhydril group // Arc. Biochem. Bio-phys. - 1959. - Vol. 25. - P. 70-77.
17. Sedluck J., Lindsay H. Estimation of total proteinsound and nonproteine sulphhydryl group in tissue with Ellman's reagent // Analyt. Biochem. - 1969. - Vol. 1. - P. 192-205.
Реферат
АНТИОКСИДАНТНЫЙ ПРОФИЛЬ ОРГАНИЗМА КРЫС С ЗАКРЫТОЙ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМОЙ НА ФОНЕ КОРРЕКЦИИ а-ЛИПОЕВОЙ КИСЛОТОЙ Шевчук О.В.
Ключевыеслова: черепно-мозговая травма, а-липоевая кислота, антиоксидантная системазащиты организма.
Экспериментально доказано, что на фоне закрытой черепно-мозговой травмы происходит интенсификация процессов перекис -ного окисления липидов (ПОЛ) при одновременном снижении функциональной активности антиоксидантной системы (АОС) защиты организма. Использование же а-липоевой кислоты в условиях возникающего оксидативного стресса при травматичес-кой болезни головного мозга способствует сохранению активности ферментов и фонда неферментативного звена АОС, что реализуется угнетением процессов ПОЛ и обуславливает целесообразность включения исследуемого высокоэффективного потенциального церебропротектора в комплексную интенсивную терапию раннего посттравматического периода.
