CC BY
47
Медицина
ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИОКСИДАНТНО-ПРООКСИДАНТНОГО ДЕЙСТВИЯ АЦЕТИЛСАЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Э. И. НАЧКИНА, клинический ординатор, А. В. ЗОРЬКИНА, доктор медицинских наук
В последние десятилетия «свободно-радикальная» теория нашла широкое распространение в трактовке патогенеза множества заболеваний и патологических состояний (старение, воспаление, ишемия, аллергия, стресс, атерогенез, канцерогенез) [6; 8]. Свободнорадикальные процессы — неотъемлемая часть жизненного цикла клетки [4]. Однако при воздействии на организм неблагоприятных физико-химических факторов внешней среды увеличивается образование активных форм кислорода (О2, НО', Н2О2), повышенная продукция которых, выходящая за границы детоксицирующих возможностей защитной системы организма, приводит к развитию окислительного стресса. Его отличительной особенностью является активация липидной пероксидации [10] с формированием дисбаланса в системах свободнорадикального окисления (СРО) и антиоксидантной защиты (АОЗ) и повреждением мембран клеток, инактивацией ферментов, подавлением деления клеток, накоплением инертных продуктов полимеризации [1].
Влияние лекарственных препаратов на СРО к настоящему времени изучено недостаточно. Коррекция нарушения процессов перекисного окисления липидов помогает во многих случаях предотвратить прогрессирование патологического процесса или облегчает его течение. В связи с этим важно знать, как воздействуют лекарственные препараты, применяемые для лечения тех или иных забо-
леваний, на СРО, так как характер их изменений под действием лекарственного средства может быть одним из показателей, определяющих выбор препарата при той или иной патологии [9].
Ацетилсалициловая кислота (АСК) — один из наиболее широко применяемых нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП), используемый в клинической практике в качестве болеутоляющего, жаропонижающего и противовоспалительного средства, механизм действия которого опосредован ингибированием синтеза простагландинов [11]. Этот механизм лежит в основе антиагрегантного, противовоспалительного и, вероятно, ан-тиоксидантного действия АСК.
В работе [9] отмечено наличие антиоксидантной активности (АОА) у НПВП. Поданным Т. В. Моруговой, Д. Н. Лазаревой, аспирин проявляет антиоксидант-ные свойства, подавляя образование малонового диальдегида (МДА) и усиливая активность глутатионпероксидазы. Однако до сих пор дискутируется вопрос об оптимальных дозах АСК как антиагреганта и антиоксиданта. В литературе приводятся сведения об одинаковой эффективности высоких и низких доз аспирина в отношении профилактики повторных инфарктов миокарда и тромбозов [12; 13], в других источниках доказана большая эффективность малых доз АСК (30 - 50 мг/сут) [14]. В исследовании А. Ш. Бышевского с соавторами [2] установлено, что аспирин тем значи-
© Э. И. Начкина, А. В. Зорькина, 2003
тельнее тормозит агрегацию, чем ниже активность перекисного окисления липидов (ПОЛ), в то время как активация ПОЛ ухудшает аитиагрегантный эффект аспирина. В связи с этим представляют несомненный интерес механизмы регуляции дисбаланса в системах ПОЛ — АОЗ на фоне введения АСК.
Целью исследования явилось изучение влияния разных доз АСК на некоторые показатели СРО при курсовом 30-суточном введении.
Экспериментальные исследования выполнены на 120 белых нелинейных мышах массой 20 — 25 г в зимнее время года. Три опытные группы (п^2,з = 30) получали ацетилсалициловую' кислоту внутрь зондовым способом в дозах 3, 9 и 30 мг/кг в течение 30 суток. Интактную группу составили 30 животных. Весь срок наблюдения подопытные животные находились в обычных условиях содержания вивария без ограничения пищи и воды. Забой осуществлялся гильотинным способом после предварительного введения этаминала натрия в дозе 50 мг/кг внут-рибрюшинно. После завершения эксперимента исследовалось содержание МДА по реакции с тиобарбитуровой кислотой [5], малонового диальдегида при Ре-ин-дуцированном окислении (Ре-МДА), активность каталазы [7], супероксиддисму-тазы (СОД) [3], рассчитывалась антиок-сидантная активность по отношению разности Ре-МДА и МДА к содержанию МДА в эритроцитах, плазме крови, гомо-генатах тканей печени, миокарда, легких, желудка, кишечника, почек.
Полученные результаты обработаны методом вариационной статистики с использованием ¿-критерия Стьюдеи-та.
При курсовом введении АСК в дозе 3 мг/кг в эритроцитах отмечалось угнетение активности антиоксидантного фермента — каталазы до 83 % и рост су-пероксиддисмутазы до 111 % от данных интактной группы (рис. 1). Содержание вторичного продукта ПОЛ достоверно не отличалось от показателей иитакт-ных животных, Ре-МДА — снижалось с 34,81 ±0,84 ммоль/л до 25,04± ±0,93 ммоль/л (р < 0,001), сопровожда-
ясь уменьшением АОА до 27 % от данных интактных животных.
□ Интактная группа
В Аспирин 3 мг/кг
■ Аспирин
9 мг/кг
О Аспирин
30 мг/кг
* Достоверность различия к данным интактной
группы р < 0,05
Рис. 1. Влияние курсового введения ацетилсалициловой кислоты на некоторые показатели ПОЛ в эритроцитах белых мышей (% к данным интактной группы)
В плазме крови аспирин в дозе 3 мг/кг сохранял активность каталазы, СОД и АОА на уровне показателей интактной группы наряду с уменьшением содержания ТБК-активных продуктов ПОЛ - МДА и Fe-МДА до 83 и 84 % от данных интактных животных.
Увеличение дозы аспирина до 9 мг/кг приводило к значительному снижению активности каталазы и СОД крови, составивших в эритроцитах 54 и 53 % в плазме — 32 и 49 % от данных интактной группы. Угнетение активности каталазы в крови сопровождалось резким падением АОА в эритроцитах — на 95 %, плазме — на 85 % и ростом содержания МДА соответственно до 134 и 190 % от показателей интактной группы. Fe-МДА имел тенденцию к снижению до 80 % в эритроцитах и 67 % — в плазме крови.
Аспирин в дозе 30 мг/кг способствовал активации каталазы эритроцитов и плазмы на 31 и 150 % и СОД - на 174 и 123 % соответственно по сравнению с даиными животных, получавших АСК в дозе 9 мг/кг. На этом фоне полностью предотвращалось увеличение вторичного продукта ПОЛ. Однако наблюдалось более выраженное по сравнению с использованием меньших доз препарата сокращение Fe-МДА в эритроцитах — до 66 %, плазме крови — до 60 % и АОА эритро-
Каталаза СОД МДА Fe-МДА АОА
цитов, составившей 3% от уровня интакт-ных мышей. В плазме крови АО А была выше показателя животных, получавших аспирин в дозе 9 мг/кг, но не достигала данных интактной группы.
В ткани желудка, являющегося первым органом, контактирующим с лекарственным препаратом, аспирин в дозе 9 мг/кг снижал активность каталазы и СОД до 47 и 8
от уровня данных интактных животных, причем уменьшение ежедневно вводимой дозы аспирина до 3 мг/кг достоверно не изменяло дина-
мики изученных показателей, которые составили 96 и 82 % от данных интактной группы (рис. 2). Применение максимальной дозы препарата способствовало напряжению АОЗ ткани: активность каталазы возрастала до 122 %, СОД — до 139 °
□Интактная
группа ШАспирин 3 мг/кг ■Аспирин 9 мг/кг ШАспирин 30 мг/кг
Каталаза СОД МДА Ре-МДА АОА
* Достоверность различия к данным интактной
группы р <0,05
Рис. 2. Влияние курсового введения ацетилсалициловой кислоты на некоторые показатели ПОЛ в ткани желудка белых мышей (% к данным интактной группы)
Аналогичная динамика наблюдалась при изучении АОА: несмотря на прогрессирующее снижение показателя с увеличением дозы аспирина от 3 до 9 мг/кг, максимальная доза препарата уменьшала АОА до 59 % по сравнению с живот-
ными интактнои группы.
Содержание МДА в 2 раза превышало данные интактных животных на фоне введения аспирина в дозах 3 и 9 мг/кг и имело некоторую тенденцию к снижению, составив 177 % от показателей интактной группы, при введении препарата в дозе 30 мг/кг. Содержание Ре-МДА при введении аспирина в дозе 3 мг/кг не отли-
чалось от данных интактных животных, в дозе 9 мг/кг — сокращалось до 80 °/ при использовании дозы 30 мг/кг наблюдался рост показателя на 18 %.
В ткани кишечника отмечалось неоднозначное влияние разных доз АСК на активность изучаемых антиоксидантных ферментов. Каталаза имела тенденцию к снижению при введении всех доз препарата, с наименьшим значением 1,73± ±0,08 мкКат/(с-л) по сравнению с 2,54± ±0,02 мкКат/(с-л) (р < 0,001) интактной группы на фоне введения аспирина в дозе 30 мг/кг. Активность СОД ослаблялась только при введении препарата в дозе
3 мг/кг до 68
а при дозах 9 и
30 мг/кг возрастала на 158 и 52 % соответственно от данных интактной группы. АОА ткани достоверно не отличалась от интактных показателей во всех сериях. Содержание МДА и Fe-МДА на фоне курсового введения аспирина в ежедневной дозе 3 мг/кг соответствовало данным интактной группы, аспирин в дозах 9 и 30 мг/кг незначительно снижал показатели.
При введении аспирина во всех дозах наблюдались выраженные изменения показателей свободнорадикальных процессов в ткани печени.
Исследования показали достоверное угнетение активности каталазы и СОД печени при введении аспирина в дозе 9 мг/кг до 14 и 25 % от данных интактных животных с одновременным падением в 2 раза содержания Fe-МДА (рис. 3). Аспирин в дозе 3 мг/кг уменьшал содержание СОД до 34%, однако
□ Интактная
группа щ Аспирин 3 мг/кг В Аспирин 9 мг/кг О Аспирин 30 мг/кг
Каталаза СОД МДА Ре-МДА АОА
* Достоверность различия к данным интактной
группы р < 0,05
Рис. 3. Влияние курсового введения ацетилсалициловой кислоты на некоторые показатели ПОЛ в ткани печени белых мышей (% к данным интактной группы)
активность каталазы составляла 90 % от показателей интактной группы; максимальная изученная доза препарата повышала активность антиоксидантных ферментов на 90 и 89 % соответственно.
Содержание МДА с увеличением дозы аспирина от 3 до 30 мг/кг возрастало на 78 , 27 и 52 % по сравнению с показателями интактных животных.
Аспирин в дозе 3 мг/кг в большей степени снижал АО А печени — до 18 %, чем Ре-МДА, составившего 70 % от данных интактной группы. На фоне введения аспирина в дозе 30 мг/кг отмечалась тенденция к росту содержания Ее-МДА и АОА по сравнению с более низкими дозами препарата.
Выведение из организма АСК осуществляется с помощью почек в основном в виде фармакологически неактивных метаболитов, образующихся в печени, а 3 — 7 % от дозы — в виде неизмененной салициловой кислоты [ 11 ]. Поэтому представляло интерес изучение влияния названных метаболитов на состояние СРО в ткани почки.
Близкие к терапевтическим дозы аспирина 3 и 9 мг/кг уменьшали активность антиоксидантных ферментов и общую АОА; аспирин в дозе 30 мг/кг активизировал каталазу и СОД на 52 и 32 % от данных интактной группы, при этом АОА ткани увеличивалась на 66 % по сравнению с показателями животных, которые получали аспирин в дозе 3 мг/кг.
В большей степени рост вторичного продукта ПОЛ — МДА наблюдался при введении низких доз препарата. Содержание Ее-МДА во всех сериях имело слабую тенденцию к сокращению.
Несмотря на отсутствие непосредственного контакта АСК с миокардом и легкими, в их тканях происходили изменения в системах ПОЛ —АОЗ, что, возможно, обусловлено обильным кровоснабжением.
В тканях миокарда и легких при введении аспирина в дозе 3 мг/кг отмечалось значительное падение активности каталазы — до 43 и 18 % и СОД — до 40 и 26 % соответственно от данных интактной группы. При введении аспирина
в дозе 9 мг/кг активность каталазы в изучаемых тканях сохранялась на уровне данных интактных животных, а активность СОД в ткани миокарда имела тенденцию к снижению с 2,13±0,08 до 1,46±0,03 усл. ед. на 1 мг белка в 1 г ткани за 1 мин (р < 0,001), в легких -возрастала на 50 %. На фоне ежедневного введения 30 мг/кг препарата активность каталазы в легких и СОД в миокарде соответствовала данным интактных животных. Однако в ткани легких отмечалась значительная активация СОД — до 234 %, а в миокарде — снижение активности каталазы до 58 % от показателей интактной группы.
Содержание МДА в миокарде возрастало с увеличением дозы аспирина, составив 156 % от данных интактных животных на фоне введения 30 мг/кг препарата, Fe-МДА во всех сериях несущественно снижался, сопровождаясь дозоза-висимым уменьшением АОА ткани с минимальным значением при введении АСК в дозе 30 мг/кг.
В легких наблюдалось снижение содержания МДА, Fe-МДА и АОА на фоне введения аспирина в дозах 3 и 9 мг/кг. Аспирин в дозе 30 мг/кг приближал данные показатели к соответствующим ин-тактным значениям.
Исследования выявили, что наиболее выраженное воздействие на показатели ПОЛ фиксируется при введении АСК в дозе 9 мг/кг, при этом в крови и органах-мишенях (печени и желудке) происходили максимальные сдвиги в системах ПОЛ —АОЗ в сторону активации СРО. На фоне введения аспирина в дозе 30 мг/кг отмечалась обратная динамика: равновесие в системах ПОЛ —АОЗ смещалось в сторону активации АОЗ крови и органов-мишеней.
Полученные данные позволяют предположить наличие у АСК прооксидант-ного действия при введении низких доз и антиоксидантного — при высоких дозах препарата. Однако эффект действия высоких доз АСК, по-видимому, нельзя оценивать только как позитивный, так как он обусловлен напряжением АОЗ тканей,
а не нормализацией баланса в системах ПОЛ-АОЗ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Бобырев В. Н. Специфичность систем антиоксидантной защиты органов и тканей — основа дифференцированной фармакотерапии антиоксидантами / В. Н. Бобырев, В. Ф. Почерняева, С. Г. Стародубцев и др. // Эксперим. и клин, фармакология. 1994. Т. 57, N? 1. С. 47 — 54.
2. Бышевский А. Ш. К механизмам потенцирования антиагрегантного эффекта аспирина / А. Ш. Бышевский, С. Л. Галян, А. А. Вакулин и др. // Науч. вестн. Тюмен. ун-та. Т. 3. http: // www.tmn.ru/-tumakad/html/3/34. htm.
3. Гуревич В. С. Сравнительный анализ двух методов определения активности супероксиддисму-тазы / В. С. Гуревич, К. Н. Конторщикова, Л. В. Шаталина // Лаборатор. дело. 1990. N° 4. С. 44 — 47.
4. Ивасенко И. Н. Свободнорадикальное окисление и антиокислительная активность в плазме крови и тканях сердечной мышцы мышей при длительной дезагрегации тромбоцитов курантилом / И. Н. Ивасенко, Е. В. Шляхто / / Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2001. Т. 131, Jsfe 6. С. 636 — 639.
5. Конюхова В. С. Роль активации перекисного окисления в патогенезе экспериментального перитонита / В. С. Конюхова, А. Ю. Дубикайтес, Л. В. Шабунович // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 1989. N? 5. С. 557 — 559.
6. Коркина Л. Г. Сравнительная характеристика оксидативного стресса при некоторых наследственных заболеваниях, отличающихся предрасположенностью к злокачественным новообразованиям и раннему старению / Л. Г. Коркина, П. Е. Трахтман, Дж. Пагано // Вестн. Рос. акад. мед. наук. 1998.
N° 7. С. 51 - 55.
7. Королюк М. А. Метод определения активности • каталазы / М. А. Королюк, Л. И. Иванова, И. Г. Майорова и др. // Лаборатор. дело. 1988. № 1. С. 16 — 18.
8. Ланкин В. 3. Свободнорадикальные процессы при заболеваниях сердечно-сосудистой системы / В. 3. Ланкин, А. К. Тихазе, Ю. И. Беленков // Кардиология. 2000. j4? 7. С. 48 — 61.
9. Моругова Т. В. Влияние лекарственных препаратов на свободнорадикальное окисление / Т. В. Моругова, Д. Н. Лазарева // Эксперим. и клин, фармакология. 2000. Т. 63, № 1. С. 71 — 75.
10. Острахович Е. А. Перекисное окисление липидов и состояние антиокислительной системы при имитационном погружении / Е. А. Острахович, А. В. Вдовин, А. В. Бизюкин и др. // Вестн. Рос. акад. мед. наук. 1998. № 7. С. 58 - 60.
И. Румянцев Д. О. Клиническая фармакокинетика и метаболизм ацетилсалициловой кислоты: Современное состояние проблемы / Д. О. Румянцев, Е. В. Кокурина, Ф. С. Байбуртский // Эксперим. и клин, фармакология. 1998. Т. 61, № 6. С. 76 — 80.
12. Canner Р. L. Aspirin in coronary heart disease: Comparison of six clinical trials // Israel J. Med. Sei. 1983. Vol. 19. P. 413 - 423.
13. Elwood P. C. Aspirin in the prevention of myocardial infarction current status // Drugs. 1984. Vol. 28. P. 1 - 5.
14. Forster W. Superior prevention of reinfarction by-30% mg per day aspirin compared to 1000 mg: results of a two year follow-up study in Cottbus / W. Forster, W. Hoffmann // Prostaglandins in Clinical Research. N. Y., 1989. P. 187 - 191.
щ
Поступила 05.06.02.
ВЛИЯНИЕ АИТИГИПОКСАНТОВ НА ФЕРМЕНТАТИВНЫЙ ДИСБАЛАНС ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ ТРАВМЕ
С. А. КОЗЛОВ, кандидат медицинских наук, Т. И. ЛАЗАРЕВА, врач
Тяжелые механические повреждения стали не просто медицинской проблемой: они приобрели острую социальную значимость. В общем числе травм доля комбинированных и сочетанных повреждений составляет 5 — 14 % [7]. Их особенностью является синдром взаимного отя-
гощения, обусловленный синергическим взаимодействием патологических механизмов, связанных с нарушением работы органов и систем, и приводящий к полиорганной недостаточности [8]. Достижение последних лет — внедрение функционального и метаболического мониторинга
© С. А. Козлов, Т. И. Лазарева, 2003
