Изменение активности глутатионпероксидазы и каталазы в крови у больных острым панкреатитом Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

© Коллектив авторов, 2006 УДК: 616.37-002:616.127

ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ ГЛУТАТИОНПЕРОКСИДАЗЫ И К АТ А Л АЗЫ В КРОВИ У БОЛЬНЫХ ОСТРЫМ ПАНКРЕАТИТОМ

П.С. Филипенко, Г.С. Ивченко, Г.В. Потапов

Ставропольская государственная медицинская академия

В живых организмах источником Н202 служат ферментативные реакции с оксидами, переносящими два электрона на молекулу кислорода: ксантиноксидазой, оксидазой а -

аминокислот, а также реакция дисмутации, катализируемая супероксиддисмутазой (СОД) [1]. В присутствии миелопероксидазы происходит образование высокореакционных гипогалоидов (НОС1, ИОБг, НО.1, Н08С1Ч), которые участвуют в разрушении бактерий гранулоцитами [11]. Генерация Н202приводит к закислению среды в очаге воспаления, индуцирует диссоциацию железа из ферритина. Таким образом,усиливается цитотоксическоедействие самой Н202, которое увеличивается в 10-1000 раз в присутствии ионов железа [8]. Гипогалоиды, Н202, ОН мигрируют из очагов воспаления в ткани и кровь. Гипогалоиды в крови ингибируют б 1-антитрипсин, переводят коллагеназу в активное состояние, индуцируя перекисное окисление липидов (ПОЛ) [3]. Для поддержания гомеостаза в условиях повышенного образования Н202, су-пероксидных радикалов в организме действует система защиты: глутатионпероксидаза (ГПО) и катал аза (КА) [6,9]. Первая из них эффективно функционирует при малых концентрациях перекиси, вторая - при высоких.

Материал и методы. Была изучена роль ка-талазы и глутатионпероксидазы плазмы крови в механизмах пероксидации при остром панкреатите. Объектом служили 48 больных различными формами острого панкреатита, которые были распределены на 2 группы: в первую группу вошли 36 пациентов с отечной формой острого панкреатита, во вторую - 12 больных с панкреонекрозом. Кон-

тролем служила сыворотка крови 21 донора, не страдающего аллергией и желудочно-кишечными заболеваниями.

Кровь для исследования брали шприцем, смоченным гепарином (5000 Ед /мл), в день поступления в стационар и перед выпиской. Образцы крови охлаждали жидким азотом и хранили до исследования в герметично укупоренных флаконах при температуре -75° С. Перед исследованием кровь размораживали в холодильнике при температуре - 4° С. Форменные элементы отделяли центрифугированием при 1000 g, 15 минут. В плазме крови определяли диеновую конъюгацию (ДК) ненасыщенных жирных кислот по методу И. Д. Стальной с учетом рекомендаций М. А. Волчегорского и соавт. [2], для исключения влияния гемоглобина и других веществ нелипидной природы на результаты реакции. Малоновый диальдегид (МДА) определяли по его реакции с ти-обарбитуровой кислотой [5]. Концентрацию продуктов ПОЛ пересчитывали на суммарные липиды [6]. Активность глутатионпероксидазы (ГПО; кф 1.11. 1.9.) определяли по методу D. Е. Paglia и W. N. Valentine [8], каталазы (кф 1.11. 1.6.) по методу М. А. Королюк и соавт. [4].

Результаты и обсуждение. При исследовании плазмы крови больных с отеком поджелудочной железы (ПЖ) в остром периоде заболевания обнаружено значительное увеличение концентрации первичных продуктов ПОЛ - ДК до 119,07± 1,05 ммоль/мг общих липидов (р<0,001). Наряду с увеличением в плазме крови первичных продуктов ПОЛ, в этой группе больных несколько нарастает концентрация МДА (р<0,1). Деструктивный процесс в ПЖ сопровождается ростом в плазме кро-

И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА

ви не только концентрации ДК, но и вторичных продуктов ПОЛ, в частности МДА. Так, уровень ДК увеличивается до 121,540+2,797 ммоль/мг общих липидов (р <0,001), а МДА - до 0,778 +

0,015 ммоль/мг общих липидов (р<0,001). У доноров эти значения соответствовали 75,503+0,609 и

0,545+0,11 ммоль/мг общих липидов.

Таким образом, при остром панкреатите в плазме крови отмечается активация процесса пе-роксидации липидов. У больных с отеком ПЖ он завершается на стадии зарождения цепей, а у больных с деструктивным процессом в ПЖ заканчивается образованием конечных продуктов ПОЛ.

Активация процессов пероксидации липидов у больных с отечной формой панкреатита сопровождается увеличением активности ГПО более, чем в 6 раз (соответственно 432,170+3,165 при 72,186+0,869 нмоль НАДФН2/мин/мг белка (р<0,001) у доноров. Для второй группы пациентов была характерна более высокая, чем для первой, активность фермента - 455,620+4,107 нмоль НАДФН2 мин/мг белка (р< 0,01).

Анализируя показатели активности катала-зы в остром периоде заболевания, мы выявили повышение активности фермента в 1-й группе в 3,9, а во второй - в 4,6 раза. Менее выраженное повышение активности каталазы, чем ГПО, при отечной форме панкреатита, на наш взгляд, может быть объяснено низкой концентрацией перекиси водорода в плазме крови в связи с менее выраженным образованием активных форм кислорода при данной форме заболевания. У больных с деструктивным процессом в ПЖ, наряду со значительным увеличением концентрации как первичных, так и вторичных продуктов ПОЛ, отмечена более высокая активность каталазы в плазме крови, чем у больных с отеком ПЖ, что свидетельствует о значительном увеличении концентрации Н202. Так как каталаза имеет низкое сродство к Н202 и не может эффективно обезвреживать небольшие концентрации перекиси водорода, основная нагрузка в процессе детоксикации Н202 у больных с отеком ПЖ выпадает на ГПО, а у пациентов с панкреонекро-

зом - на каталазу.

После проведенного «традиционного» лечения состояние больных обеих групп улучшилось. Наряду с клиническим улучшением и нормализацией общеклинических лабораторных показателей изменился характер образования активных метаболитов кислорода и активность ферментов, участвующих в их детоксикации.

Так, у больных первой группы уровень ДК снизился до уровня, достоверно не отличимого от такового у доноров. Активность каталазы нормализовалась, а активность ГПО оставалась повышенной (251,140+2,135 при значениях 72,186+0,869 нмоль НАДФН2/мин/мг общих липидов у доноров, (р<0,001)). У пациентов с деструктивным процессом в ПЖ процесс образования органических продуктов ПОЛ обрывается на стадии зарождения цепей, в связи с чем концентрация МДА не превышала контрольных показателей у доноров, а уровень ДК оставался повышенным по сравнению с донорами (87,93 9+ 1,264 ммоль/мг липидов, (р<0,001)). Повышенной оставалась активность каталазы (19,196+0,61 мкат/мг белка, (р<0,01)) и ГПО (282,160+2,786 нмоль НАДФН2 /мин/мг общих липидов, (р<0,001).

Выводы

1. У больных острым панкреатитом наблюдается активация процессов ПОЛ.

2. У больных с отеком поджелудочной железы процесс образования органических перекисей липидов обрывается на стадии зарождения цепей

- ДК, а у пациентов с деструктивным панкреатитом процесс пероксидации липидов становится необратимым с образованием промежуточных продуктов ПОЛ.

3. Детоксикация активных метаболитов кислорода у больных с отечной формой острого панкреатита осуществляется преимущественно в реакциях окислительно-восстановительного перехода глута-тиона, а у больных с деструктивным процессом в ПЖ разложение гидроперекисей липидов происходит как в глутатионпероксидазной, так и в каталаз-ной реакциях.

Литература

1. Арчаков, А.И. Модификация белков активным кислородом и их распад / А.И. Арчаков, Н.М. Мохосев // Биохимия. - 1989. - Т. 54, вып. 2. - С. 179.

2. Волчегорский, И. Н. Сопоставление различных подходов к определению продуктов перекисного окисления липидов в гептан-пропропанольных экстрактах крови // Вопр. мед. химии. - 1989. - №

1.-С. 127-131.

3. Деденко, И.К. Процессы свободно-радикального окисления у больных деструктивным панкреатитом и их коррекция с помощью гемосорбции / И.К. Деденко // Клинич. медицина. - 1988. - № 11.

- С. 86-88.

4. Метод определения активности каталазы / М.А. Королюк, Л.И. Иванова, И.Г. Майорова и др. // Лаб. дело. - 1988. - № 1. - С. 16-19.

5. Стальная, И.Д. // Современные методы в биохи-

мии / под ред. В.Н. Орехович. - М., 1977. - С. 63-64.

Ивченко, Г.С. Зависимость изменения активности свободнорадикальных процессов от сроков развития острого панкреатита: дис... канд. мед. наук / Г.С. Ивченко. - Ставрополь, 2006. - 135 с. Таранова, Н. П. Микрометод определения общих липидов в лимфоцитах и другом биологическом материале / Н. П. Таранова, Л. В. Говорова // Вопр. мед. химии. - 1987. - № 2. - С. 132-136. Филин, В.И. Острый панкреатит и его осложнения / В.И. Филин, Г.П. Гиди-

рим. - Кишинев : Штиинца, 1982.-148 с.

9. Филипеню,П.С.Механизмьшовреждения и защиты поджелудочной железы при остром панкреатите: дис.... д-ра мед. наук / П.С. Филипенко. - Ставрополь, 1996. - 335 с.

10. Paglia, D. Е. Studies on the quantitative and qualitative characterisation et erythrocyte glutathione peroxidase / D. E. Paglia, W. N. Walentine // J. Lab. Clin. Med. - 1957.-Vol. l.-P. 158-169.

11. Wefers, H. Oxidation of glutathione by the superoxide radical to the disulfide and the sulfonate yielding singlete oxygen / H. Wefers, H. Sies // Eur. J. Biochem. - 1983. - Vol. 137, № 1 - 2. - P. 29-36.

ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ ГЛУТАТИОН-ПЕРОКСИДАЗЫ И К АТ АЛАЗЫ В КРОВИ У БОЛЬНЫХ ОСТРЫМ ПАНКРЕАТИТОМ

П.С. ФИЛИПЕНКО, Г.С. ИВЧЕНКО,

Г.В. ПОТАПОВ

Продукты перекисного окисления липидов (ПОЛ) и ферменты антиперекисной защиты исследовали в крови у 48 больных различными формами острого панкреатита (ОП).

Установлено, что у больных острым панкреатитом происходит активация свободнорадикальных процессов. При наличии отека поджелудочной железы процесс перекисного окисления липидов обрывается на стадии образования первичных, а у пациентов с деструктивным панкреатитом вторичных продуктов ПОЛ и становится необратимым. В зависимости от формы ОП изменяется активность ферментов, участвующих в инактивации продуктов свободнорадикального окисления: у больных с отеком поджелудочной железы более выражена активность глутатионпероксидазы, а при деструктивных формах острого панкреатита - каталазы.

Ключевые слова: острый панкреатит, перекисное окисление липидов, антиоксидантные ферменты

GLUTATHION PEROXIDASE AND CATALASE ACTIVITY IN THE BLOOD OF PATIENTS WITH AN ACUTE PANCREATITIS

FILIPENKO P.S., IVCHENKO G.S., POTAPOV G.V.

Lipid peroxidation (POL) products and antiperoxide protection enzymes were measured in the blood of 48 patients suffering from various forms of an acute pancreatitis (AP). Acute pancreatitis turned out to be accompanied by activation of the free radical processes. In the cases of pancreatic edema POL processes breaks at the stage of primary POL products formation, and in patients with destructive pancreatitis - at the stage of secondary POL products, and becomes irreversible. Activity of the enzymes inactivating POL products depends on AP type: glutathion peroxidase activity was more expressed in patients with pancreatic edema, and catalase - in its destructive forms.

Key words: an acute pancreatitis, lipid peroxidation, antioxidant enzymes