CC BY
75
58
Украгнський нейрохгрурггчний журнал, №4, 2005
УДК 612.015:616.831-005
Динамша змш стану вшьнорадикального переокиснення, про- та антиоксидантного статусу за р1зних вид1в судинного ураження головного мозку
Сутковой Д.А., Щмейко O.A., Макарова Т.А., Гук А.П., Троян O.I., Сутковой АД.
1нститут нейрох1рургп iM. акад А.П. Ромоданова АМН Украши, м. Ки'Кв, Украша
В умовах дестабШзацп про- та антиоксидантного статусу вiдбуваються ютотш змiни стану судинного апарату ЦНС, що спричиняе вираженi розлади функцюнування тканини головного мозку. В основу роботи покладене питання вивчення стану вшьнорадикального переокиснення (ВРП) та активност антиоксидантно! системи (АОС) у хворих з гострим порушенням мозкового кровооб^у (ГПМК) за геморагiчним чи iшемiчним типом. Вста-новлено, що в кровi хворих вiдбуваGться пiдвищення активност ВРП вже на початкових етапах процесу, у тому числi у хворих з ГПМК за iшемiчним типом — на 5-7-му добу, за геморапчним типом — на 1-2-гу добу консервативно! терапп. Характерним для обох титв судинно! патологи е зниження активност АОС, особливо ферментно'1. Проведення оперативного лiкування частково забезпечуе нормалiзацiю про- та антиоксидантного статусу хворих.
Ключовi слова: судинне пошкодження головного мозку, перекисне окиснення лт1д1в, супероксиддисмутаза, каталаза, загальна антиоксидантна активтсть.
Вступ. В наукових роботах доведена провщна роль змш про- та антиоксидантного статусу в патогенезi багатьох захворювань, в тому числi нейрогенно! природи. В основi цих патофiзюло-пчних механiзмiв лежить порушення функцiй клггинних мембран [1, 2]. Внаслiдок цього ввд-буваеться iнтенсифiкацiя генетичних змш, а вщповвдно, гормонального, iмунного, лшщного, бiлкового та енергетичного обмiну, процеив кровотворення та транспортування кровi. Все це е, безумовно, наслiдком життево важливо! дисфункцп кровоносних судин ЦНС [5]. Про- та антиоксидантна система одшею з перших реагуе на рiзноманiтнi стресорш патогеннi чинники, а вщтак, вiд 11 функцiонування залежить подаль-ший перебiг адаптацiйних — захисних реакцш органiзму [7, 18]. В патогенезi судинного ураження головного мозку активащя ВРП поадае провiдне мiсце. Активнi форми кисню (АФК), якi утворюються пiд час шемп, впливають на мембраннi структури клггин та мiтохондрii, зумовлюючи деструкцда, деенергiзацiю i навiть загибель нейрошв [4, 14,15, 17].
Активацiя ВРП та зниження активност АОС спричиняють такi патогенетичнi змiни, як значне зниження вмюту каротиноiдiв (за тяжкого стану — до нуля [10]), вившьнення пресинаптичними нервовими зашнченнями цитошшв, зокрема, глутамату [1], посилення гiдролiзу фосфолiпаз. Це зумовлюе утворення велико! шлькост перекисiв та АФК (зокрема, идроксильних радикалiв з вираженою бю-руйнiвною здатнiстю); накопичення продуктiв
лшопероксидацп (особливо пiсля вiдновлення кровопостачання) ^ як наслiдок, деструкцiю та деенерпзацда мембранних структур клiтин i мггохондрш та загибель нейронiв [3, 12]. При цьому власна АОС оргашзму неспроможна забезпечити захист головного мозку ввд дп пошкоджуючих чинникiв, а юнуючий ней-рохiрургiчний та фармаколопчний курс лшу-вання не завжди достатнш для вiдновлення АОС та нормалiзацii ВРП.
Проведений порiвняльний аналiз особли-востей ВРП та стану АОС у хворих з ГПМК за iшемiчним та геморапчним типом.
Мета роботи: вивчити стан процеив ВРП та АОС за рiзних видiв судинного пошкодження головного мозку.
Матер1али 1 методи досл1дження. Обсте-женi 123 хворих з судинними розладами, яким проведене нейрохiрургiчне або консервативне лшування. Чоловтав було 55%, жiнок — 45%. Хворих вшом до 40 рошв було 34 %, вщ 41 року до 60 рошв — 58%, старше 60 рошв — 8%. Стан хворих середньо! тяжкость Для порiвняльного аналiзу стану ВРП та про- та антиоксидантного статусу пащенти розподшеш на двi групи. До 1-! групи включен 32 хворих з ГПМК за iшемiчним типом, яким проведене тшьки консервативне лiкування; до 2-! групи — 64 хворих з ГПМК за геморапчним типом, яким здшснене нейрохiрур-пчне втручання та проведений курс шсляопе-рацiйного медикаментозного лшування.
Стан хворих ощнювали за стандартними клМчними та iнструментальними критерiями.
Бюхiмiчш дослщження проводили до лшування, в перюд нейрохiрургiчного лшування та по його завершенш. Середнi показники норми визна-чали у кровi донорiв. В робота використовували венозну гепаришзовану кров. Для ощнки стану перекисного окиснення лшдав (ПОЛ), ВРП та АОС застосовували методи:
- визначення рiвня малонового дiальдегiду (МДА) — одного з основних продуктав ПОЛ за вмютом ТБК-активних продуктiв, використову-ючи загальноприйнятий метод [13];
- визначення активности супероксиддисму-тази (СОД) та каталази — ключових ферментiв АОС [9, 11];
- визначення штенсивноста шдуковано! хемiлюмiнесценцii (1ХЛ) плазми кровi [6], що дозволяе дати кiлькiсну характеристику сшв-вiдношення про- та антиоксидантних складових процесу ПОЛ;
- визначення загальноi антиоксидантноi активностi [8]. Статистичну обробку отриманих результатав проводили, використовуючи кри-терш Ст'юдента-Фiшера.
Результати та !х обговорення. Результати дослiдження ПОЛ та АОС у хворих з рiзними типами судинних розладiв до початку лшування наведенi у табл. 1.
Як бачимо, в кровi пацiентiв з ГПМК за гемораичним типом до лшування спостерiгали значну активацiю ПОЛ за показниками ТБК-активних речовин та 1ХЛ. Навпаки, у пащентав з iшемiчним ГПМК вiдзначали деяке зниження рiвня ТБК-активних речовин i ХЛ. Це узгод-жуеться з даними шших дослiдникiв [13], яш не виявили збiльшення вмiсту продушлв ПОЛ в перiод iшемii, проте, спостертали виражену активацiю ПОЛ шд час реперфузii, коли ресурси АОС вже значною мiрою вичерпанi.
Результати дослщження ВРП та активностi АОС в органiзмi пацiентiв з судинними розла-дами пiд час проведення нейрохiрургiчного й медикаментозного лiкування та перед випису-ванням, наведенi у табл. 2, 3.
У хворих з ГПМК за iшемiчним типом вмют ТБК-активних продушлв та штенсивнють 1ХЛ, якi при госпiталiзацii були навиъ нижче за контрольнi, значно збшьшувались у початковий перiод лшування — на 5-7-му добу.
Досл^ження стану АОС свiдчило про поступове зниження уих показникiв. Активнють СОД, яка спочатку навiть перевищувала таку у донорiв, поступово знизилась до 66%, а активнють каталази була ютотно (майже на 34%) зниженою протягом бiльшоi частини лшу-вального перiоду, що свiдчило про послаблення фiзiологiчноi АОС, тобто, ендогенно'1 системи антиоксидантного захисту. Загальна активнють АОС до та в перюд лжування була також ютотно та достовiрно знижена (становила 62,8% ввд тако'1 в контролi), що шдтверджувало ураження також неферментних АОС, яш забезпечують стiйкiсть головного мозку до гшоксп та iшемii, що в подальшому супроводжувалося знижен-ням вмюту таких чинникiв антиоксидантного захисту, як а-токоферол, aскорбiновa кислота, Р-каротин, глутатюн, якi активно нейтрaлiзують АФК. Напришнщ лiкувaння (15-21-ша доба) показники ПОЛ та АОС (за винятком СОД) майже нормaлiзувaлись, хоча штенсивнють 1ХЛ була незначно (на 12%) вищою за норму.
У хворих з ГПМК за геморапчним типом спостертали ютотну початкову aктивaцiю ПОЛ за показниками вмюту ТБК-активних продуктав (128%) та 1ХЛ (153%) на фош зниження загаль-но'1 та ферментно'1 aктивностi АОС. Вплив ней-рохiрургiчного втручання та загального курсу
Таблиця 1. Показники АОС та ПОЛ у кров1 хворих з ркзними типами судинних розлад1в
Показник Величина показника в групах (М±т)
контрольнш (п=10-20) 1-й (п=32) 2-й (п=64) з ¡ншими судинними розладами (п=27)
ТБК-активш продукти, мкмоль/мл плазми 1,33±0,05 1,15±0,10 1,70±0,20* 1,14±0,14
Змши показника в1дносно контролю, % 86,5 128,0 85,7
СОД, ум. од. екстинкцп /мг б1лка за 10 хв 12,70±1,03 11,71±1,10 11,73±0,49 13,2±1,17
Змши показника в1дносно контролю, % 92,0 92,0 104,0
Каталаза, мкат/л 15,61±0,82 9,79±0,92* 8,96±0,53* 8,73±0,81*
Змши показника в1дносно контролю, % 63,0 57,0 56,0
Загальна актившсть АОС, % 43±4, 28,25±4,08* 35,98±1,92* 38,9±2,8*
Змши показника в1дносно контролю, % 65,7 83,7 90,0
1ХЛ, 1мп./с 123±12 109,6±11,15 188,2±14,4* 135,6±13,1*
Змши показника в1дносно контролю, % 89,0 153,0 110,0
Примгтка: * — р1зниця показнишв достов1рна у пор1внянш з такими у контрол1 (Р<0,05)
npuMimKa: * — рiзниця показниюв достовiрна у порiвняннi з такими у контролi (P<0,05).
60 Сутковой Д.А., Щмейко O.A., Макарова Т.А., Гук А.П., Троян O.I., Сутковой А.Д.
Таблиця 2. Показники АОС та ПОЛ у хворих з ГПМК за 1шем1чним типом на етапах лшування
Показник Величина показника (M±m)
в контроль-нш груш (n=10-20) до лшування (n=32) на початку лшування (5—7-ма доба) (n=16) по завер-шенш курсу лшування (n=12)
ТБК-активнi продукти, мкмоль/мл плазми 1,33±0,05 1,15±0,1 2,54±0,56* 1,39±0,12
Змши показника вщносно контролю, % 86,5 191,0 104,5
СОД, ум. од. екстинкцп /мг бiлка за 10 хв 12,70±1,03 11,71±1,10 13,8±0,80 8,4±0,83*
Змши показника вщносно контролю, % 92,0 108,6 66,0
Каталаза, мкат/л 15,61±0,82 9,79±0,92* 9,79±0,82* 15,15±1,47
Змши показника вщносно контролю, % 63,0 62,7 97,0
Загальна актившсть АОС, % 43±4 28,25±4,08* 27±2,8* 42,4±3,8
Змши показника вщносно контролю, % 65,7 62,8 98,6
1ХЛ, iмп./с 123±12 109,6±11,15 255,4±41,2* 138±14
Змши показника вщносно контролю, % 89,0 207,0 112,0
тсляоперацшно! терапп у хворих з ГПМК за геморапчним типом показаний у табл. 3.
Шдвищення активнос^ ПОЛ (за показ-ником 1ХЛ), ввдзначене в кровi пащен^в з ГПМК за геморагiчним типом до лшування, ще бiльш виражене тсля операцii. Проведення пiсляоперацiйного курсу медикаментозного лшування, до якого включений а-токофе-рол, в щлому справляло позитивний вплив на актившсть АОС, проте, не забезпечило !! повно! нормалiзацii.
Таким чином, дослiдження ПОЛ у пащен-тiв з ГПМК сввдчило про суттевi розбiжностi початкового стану та динамши активностi ВРП у хворих за рiзних тишв судинно! патологii
(див. рисунок). У пащент1в з ГПМК за 1шем1ч-ним типом спостер1гали деяке зниження р1вня ТБК-активних речовин та 1ХЛ. До зашнчення лшування показники ПОЛ та АОС у цих хворих практично нормал1зувались. У пащент1в з ГПМК за геморапчним типом до лшування спостер1гали ютотну активацда ПОЛ, яка ще бшьш зростала тсля оперативного втручання та навггь шд час подальшого медикаментозного лшування.
Ефективним засобом корекцп стану ПОЛ у хворих ще! групи виявилась додаткова антиоксидантна терашя, яка включала аскорбшову кислоту, токоферол або комплекс Три Bi Плюс. Вона сприяла практично повнш нормалiзацiï
Таблиця 3. Показники АОС та ПОЛ у хворих з ГПМК за геморапчним типом на етапах лшування
Показник Величина показника (M±m)
у контроль-нш груш (n=10-20) до лшування (n=64) тсля оперативного втручання (n=49) тсля стандартного курсу лшу-вання (n=22)
ТБК-активш продукти, мкмоль/мл плазми 1,33±0,05 1,70±0,2* 1,51±0,08* 1,65±0,15*
Змши показника вщносно контролю, % 128,0 113,5 124,0
СОД, ум. од. екстинкцп /мг бшка за 10 хв 12,70±1,03 11,73±0,49 5,28±0,8* 9,94±1,0*
Змши показника вщносно контролю, % 92,0 41,6 78,0
Каталаза, мкат/л 15,61±0,82 8,96±0,53* 8,43±1,23* 9,73±1,09*
Змши показника вщносно контролю, % 57,0 54,0 62,4
Загальна актившсть АОС, % 43±4 35,98±1,92 29,6±3,3* 36,1±4
Змши показника вщносно контролю, % 83,7 69,0 84,0
1ХЛ, iмп./с 123±12 188,2±14,4* 396,57±43,5* 137,7±21,9
Змши показника вщносно контролю, % 153 322,5 112
ÏpuMimêa: * — рiзниця показнишв достовiрна у порiвняннi з такими у контролi (P<0,05).
200
100
%
А
153*
128*
_89
92 92
65 7* 63* 57* '
83,7
ТБК-активш 1ХЛ СОД Каталаза Загальна
продукти актившсть
%
322,5*
Б
41,6*
62,7* 62,8* 69
54*
ТБК-активнi 1ХЛ продукти
%
СОД
в
Каталаза Загальна актившсть АОС
-104,5 100 --I—
124*
112 112
97
98,6
66*
"78*
62,4*
84
ТБК-активш продукти
СОД
Загальна актившсть АОС
П ГПМК за 1шем1чним типом □ ГПМК за гемораг1чним типом
Показники АОС 1 ПОЛ у кров1 хворих з р1зними типами судинних розлад1в шсля госттал1зацИ (А), на 5-7-му добу (Б) та по закшченш курсу л1кування (В), % в1дносно р1вня у донор1в;
* — дат достов1рно в1др1зняються в1д таких у контрол1 (Р<0,05).
як АОС, так i ПОЛ у пащентав з ГПМК за геморaгiчним типом. Отримаш дaнi корелю-ють з результатами кл^чно'1 оцiнки стану пащентав.
Висновки. 1. Дослiдження ПОЛ у пащентав з ГПМК свiдчилли про суттевi розбiжностi початкового стану активност ВРП у хворих за рiзних типiв судинно'1 патологи. У пащентав з ГПМК за геморaгiчним типом до лшування спос-терiгaли ютотну aктивaцiю ПОЛ, за iшемiчним типом — деяке зниження рiвня ТБК-активних речовин та 1ХЛ.
2. Шк aктивностi ПОЛ у хворих з ГПМК за iшемiчним типом спостертали на 5-7-му добу консервативного лшування; за геморaгiчним типом — у 1-2-гу добу пiсля оперaцii.
3. Для обох видiв судинно'1 патологи харак-терним е помiтне зниження активност АОС,
особливо ферментно!, протягом усього перюду лшування з поступовим наближенням до норми.
4. Показники стану ВПР та АОС в кров1 хворих з судинним ураженням ЦНС можуть бути використаш в клш1чшй практищ як д1агностичний та прогностичний тест для виз-начення !х стану, а також як критери ефектив-ност лшування.
Список лггератури
1. Барабой В.А., Сутковой Д.А. Окислительно-анти-оксидантный гомеостаз в норме и патологии / Под ред. акад. АМН Украины Ю.А. Зозули. — К.: Чернобыльинтеринформ, 1997. — 413 с.
2. Биленко М.В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов. — М.: Медицина, 1989.
— 368 с.
3. Биленко М.В. Теоретические и экспериментальные обоснования применения антиоксидантной терапии для профилактики острых ишемических повреждений в органах // Биоантиокислители в регуляции метаболизма в норме и патологии.
— М.: Наука, 1982. — С.195-213.
4. Григлевски Р.Е. Участие свободных радикалов в превращениях эндотелиального простациклина и окиси азота // Новости фармации и медицины.
— 1997. — Т.31, №1-2. — С.2-8.
5. Длигач Д.Л., Кулаев Б.С. Жизнь и сосуды. — М., 1989. — С.4-7.
6. Закарян А.К., Бабок Ю.В. Сверхслабые свечения в медицине и сельском хозяйстве. — М., 1974.
— С.83-88.
7. Зозуля Ю.А., Барабой В.А., Сутковой Д.А. Пере-кисное окисление липидов и антиоксидантная защита при патологии головного мозга. — М.: Знание-М, 2000. — 344 с.
8. Клебанов Г.И., Бабенкова И.В., Теселкин Ю.О. и др. Оценка антиокислительной активности плазмы крови с применением желточных липопротеидов // Лаб. дело. — 1998. — №5. — С.59-62.
9. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лаб. дело. — 1988. — №1. — С.16-19.
10. Кузин В.М., Колесникова Т.И. Значение кароти-ноидов в формировании компенсаторных реакций организма при гипоксии // Журн. невропатологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. — 1987. — Т.87, №1. — С.42-46.
11. Матюшина Б.Н., Логинов А.С., Ткачев В.Д. Определение супероксиддисмутазной активности в материале пункционной биопсии печени при её хроническом поражении // Лаб. дело. — 1991.
— №7. — С.16-19.
12. Семченко В.В., Полуэктов Л.В., Конвай В.Д. Роль перекисного окисления липидов в повреждении нейронов мозга при ишемии и в постишемическом периоде // Бюл. эксперим. биологии и медицины.
— 1983. — Т.96, №7. — С.12-14.
13. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбиту-ровой кислоты // Современные методы в биохимии. — М.: Медицина, 1977. — С.66-68.
5
0
АОС
191
113,5
108,6
0
0
1ХЛ
Каталаза
62
Сутковой Д.А., Цгмейко О.А., Макарова Т.А., Гук А.П., Троян O.I., Сутковой А.Д.
14. Царенко С.В., Крылов В.В. Церебральное пер-фузионное давление и вторичная ишемия головного мозга // Нейрохирургия. — 1998. — №1.
— С.57-62.
15. Beckman I.S., Chen J., Ishiropoulos H. et al. Oxidative chemistry of peroxynitrite // Metods Enzymol. — 1994. — V.233. — P.229-240.
16. Bromont C. et al. Increased lipid peroxidation in vulnerable brain regions after transient forebrain ischemia in rats // Stroke. — 1989. — V.20, N7.
— P.918-924.
17. Huie E., Padmajo S. The reaction of NO with superoxide // Free Radic. Res. Communs. — 1993.
— V.8. — P.195-199.
18. Lasarewich J.W., Salinska E., Wroblewska J.T. Hypoxia and ischemia of CNS: Basic and applied aspects. — Berlin, 1992. — V.1. — P.9-13.
Динамика изменений состояния свободнорадикального переокисления, про- и антиоксидантного статуса при разных видах
сосудистого поражения головного мозга Сутковой Д.А., Цимейко О.А., Макарова Т.А.,
Гук А.П., Троян А.И., Сутковой А.Д. В условиях дестабилизации про- и антиоксидантного статуса происходят существенные изменения состояния сосудистого аппарата ЦНС, что обусловливает выраженные нарушения функционирования ткани головного мозга. В основу работы был положен вопрос изучения состояния свободнорадикального переокисления и активности антиоксидантной системы у больных с острым нарушением мозгового кровообращения по
геморрагическому или ишемическому типу. Установлено, что в крови больных всех групп происходит повышение перекисно-окислительной активности уже в начальных этапах процесса, в том числе у больных с острым нарушением мозгового кровообращения по ише-мическому типу — на 5-7-е сутки, по геморрагическому — в 1-2-е сутки консервативной терапии. Характерным для обоих типов сосудистой патологии является снижение антиоксидантной, особенно ферментной активности. Проведение оперативного лечения способствует частичной нормализации про - и антиоксидантного статуса больных.
Free radicals level, antioxidative activity changes dynamic in patients with different
brain vessels damage Sutkovoy D. А, Tsimeiko О.А, Мakаrоvа Т.А.,
Guk А.Р., Тгоуап А.1., Sutkovoy А.D. Under the conditions of pro- and antioxidative status destabilization considerable changes of brain vessels were observed, which caused serious breaks of blood circulation in the brain. The main subject of our study was the pro-and antioxidant activity state evaluation in patients with acute break of brain blood circulation of hemorragic and ishemic type. The oxidant activity increase already on the first stages of the process was established. In the patients with acute disturbance of blood circulation of ishemic type, the oxidant activity increased on 5-7th day of therapy, while in the case of hemorragic type — on 1st-2nd days. Both types of vascular pathology were characterized through decreased level of antioxidant, especially fermentative, activity. Neurosurgical intervention partially normalized the pro- and antioxidant status of the patients.
Коментар
до статт/ Суткового Д.А та ст'вавтор/'в "Динамка зм'ш стану в/'льнорадикального переокиснення, про- та антиоксидантного статусу за р/'зних вид/'в судинного ураження головного мозку"
Основна увага в робот придтена стану перекисно-окисних процеав, яю, як сьогодн доведено, лежать в основi розвитку та переб^у рiзних патолопчних процеав, що виникають при гострому порушены мозкового кровооб^у (ГПМК) за iшемiчним та геморапчним типом. Висв™еш питання бiохiмiчних змш регуляцп судинного русла, як за умови дестаб^зацп про- та антиоксидантного статусу спричиняють виражен розлади функцш центрально!' нервово! системи.
З огляду на отримаш результати, слщ додатково вщзначити, що лкування ГПМК повинне бути комплексним та iндивiдуалiзованим, а не обмежуватися стандартними схемами.
Серед побажань, як потребують доопрацювання, можна вказати наступш. Авторами не вщображеж строки виконання оперативного втручання з моменту виникнення ГПМК, не проаналiзований стан перекисно-окисних процеав залежно вщ строюв виникнення ГПМК та госшталiзацN хворих до спецiалiзованого нейрохiрургiчного стацю-нару, що е не менш важливим шд час визначення прогнозу захворювання. При оцшщ корекцп стану перекисного окиснення лт^в автори шдкреслюють ефективнють додатково! антиоксидантно! терапп, проте, доцтьним було б провести аналiз медикаментозного лкування в його повному обсяз^ включаючи судинну, протинабрякову тератю, симптоматичне, фiзiотерапевтичне лкування, ппербаричну оксигенащю та ч^ко зазначити дози препаралв.
В основному робота цкава, вносить корективи в лкування хворих з ГПМК як за iшемiчним, так i за геморапчним типом. Вказана тематика потребуе детального дослщження та аналiзу з подальшим реальним впровадженням як методу прогнозування та оптимiзацi! лкувально! тактики у хворих з ГПМК.
В.В. Мороз, канд. мед. наук, мол. наук. сп№роб, л/'кар-нейрох/'рург кл1н1ки судинноУ нейрох/'рургГУ ¡нституту нейрох/'рургп ¡м. акад. А.П.Ромоданова АМН УкраУни
