CC BY
81
УДК 616.53-002.25-085.26:577.125
О ВЛИЯНИИ ПРЕПАРАТОВ ДЛЯ НАРУЖНОГО ЛЕЧЕНИЯ АКНЕ НА СОСТОЯНИЕ ПРОЦЕССОВ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ
Г.С. Кантюкова, З.Р. Хисматуллина, Р.Р. Фархутдинов Башкирский государственный медицинский университет, г. Уфа
Изучалось влияние лекарственных препаратов, используемых для наружного лечения акне, на процессы свободнорадикального окисления in vitro методом регистрации хемилюминесценции в простых модельных системах, имитирующих генерацию активных форм кислорода и перекисное окисление липидов, а также на спонтанную люминолзависимую хемилюминесценцию гепаринизированной крови. Дана сравнительная характеристика антиокисли-тельной активности lO препаратов.
Ключевые слова: акне, свободнорадикальное окисление, активные формы кислорода, перекисное окисление липидов, антиоксидантная активность, наружная терапия.
Введение. Акне (угревая болезнь, вульгарные угри) является одним из наиболее частых заболеваний кожи. Проблема диагностики и терапии акне по-прежнему актуальна, что обусловлено широким распространением, клиническим разнообразием, косметическими дефектами, существенным влиянием на психоэмоциональную сферу пациентов [5-7, 12, 15].
Основными звеньями патогенеза акне в настоящее время признаны следующие взаимосвязанные факторы: ретенционный гиперкератоз устья волосяного фолликула, гиперсекреция кожного сала, размножение Р.аспеБ, развитие перифоллику-лярной воспалительной реакции [2, 16, 18].
Известно, что усиление свободнорадикальных процессов и развитие состояния «окислительного стресса» (ОС) являются одним из патогенетических звеньев воспалительных процессов любого генеза. При этом снижается буферная емкость ан-тиоксидантной защиты и нарушается ее мобилизация в ответ на повышение активности проокси-дантной системы [8, 17, 21]. Наиболее мощный поток первичных свободных радикалов и вторичных продуктов их превращения исходит из гра-нулоцитов и макрофагов как резидентных, так и мигрирующих в кожу [11]. Вырабатываемые нейт-рофилами активные формы кислорода (АФК) принимают участие в повреждении и деструкции стенок фолликула при акне [3, 11]. Кроме того, АФК инициируют процессы свободнорадикального перекисного окисления липидов (ПОЛ), сопровождающиеся образованием токсических пере-кисных продуктов [13].
Однако следует учитывать, что АФК контролируют ключевые метаболические процессы, являясь сигнальными молекулами. Генерируемые АФК влияют на процессы мобилизации компонен-
тов антиоксидантной защиты (АОЗ) и на синтез соединений, стимулирующих генерацию оксидантов. Это способствует поддержанию сбалансированного соотношения между антиоксидантной и прооксидантной системами (АОС и ПОС) [8].
Поиск средств, позволяющих поддерживать скорость свободнорадикального окисления (СРО) на оптимальном уровне и контроль за состоянием данного процесса, может иметь определенное значение в лечении и профилактике осложнений акне.
Перспективным методом исследования СРО является регистрация хемилюминесценции (ХЛ) -свечения, возникающего при взаимодействии свободных радикалов (СР) [10, 14].
Цель исследования - изучение влияния наружных препаратов для лечения угревой болезни на процессы СРО in vitro.
Материал и методы исследования. В исследовании изучалось влияние лекарственных препаратов, используемых для наружного лечения акне, на СРО in vitro в простых модельных системах, имитирующих наиболее распространенные реакции СРО в организме - генерацию активных форм кислорода и процессы перекисного окисления липидов. Также in vitro изучали влияние препаратов на спонтанную люминолзависимую хемилюми-несценцию (ЛЗХЛ) гепаринизированной крови.
Регистрация свечения проводилась на приборе «хемилюминомер-ХЛМ-003» (Межвузовская лаборатория технических систем медико-биологических исследований, БГМУ, УГАТУ, Россия). Изучение влияния на генерацию АФК проводилось в модельной системе цитрат - фосфат - лю-минол (ЦФЛ). Исследование влияния на процессы ПОЛ проводилось в системах липосом из куриного желтка. Во всех системах процессы СРО инициировали внесением 1 мг 25 мМ сернокислого
железа, конечная концентрация Бе2+ в среде инкубации составила 2,5 мМ. При этом в модельной системе ЦФЛ происходило образование АФК, аналогичных тем, которые вырабатываются клетками крови при фагоцитозе [14]. В другой модельной системе из желточных липопротеидов ненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав липидов, окислялись и образовывали продукты перекисного окисления. Исследуемые препараты разводили в диметилсульфоксиде для получения 5 %-ных растворов и добавляли по 0,01 и 0,1 мл полученного раствора к 10 мл тест-системы, в которой инициировали реакции СРО. Предварительно измеряли собственную хемилюминесценцию системы без добавления исследуемых лекарственных веществ, принимая эти показатели за контрольные. АОА препаратов определяли по угнетению ХЛ модельной системы и пересчитывали в процентах от контроля.
Известно, что свечение цельной крови, в основном, обусловлено свечением нейтрофильных гра-нулоцитов, в которых в результате ферментативного окисления возникают активные метаболиты кислорода (гидроксильный радикал, гипохлорид, оксид азота и др.), определяющие их функциональную активность и микробицидные свойства [13, 14, 17]. Для изучения влияния препаратов на спонтанную люминолзависимую хемилюминесцен-цию гепаринизированной крови отбирали 0,1 мл цельной гепаринизированной крови (из расчета 50 ед. гепарина на 1 мл крови), смешивали с 0,01 мл приготовленного раствора или с физиологическим раствором в том же объеме в качестве контроля, инкубировали в термостате при температуре 37 °С в течение 10 мин, разводили в 2 мл физиологического раствора с люминолом.
Исследовано влияние 10 препаратов (1-изо-третиноин + эритромицин гель, 2-фузидовая кислота крем, 3-клиндамицин гель, 4-азелаиновая
кислота гель, 5-гиалуронат цинка гель, б-адапален гель, 7-бензоил пероксид гель, 8-эритромицин + + цинка ацетата дигидрат лосьон, 9-адапален + + клиндамицин гель, 10-эпигаллокатехин-З-галлат гель), используемых при наружном лечении acne vulgaris на СРО в модельных системах in vitro и в крови.
Полученные данные обработаны статистически с помощью пакета компьютерных программ «Statistica for Windows (release 5.0)». На основании величины t-критерия Стьюдента и степени свободы n находили вероятность различия p. Достоверными считали данные, для которых вероятность ошибки (p) была меньше 0,05 (p < 0,05).
Результаты и обсуждение. На рис. 1 представлена типичная запись ХЛ модельной системы, в которой введение инициатора окисления - солей железа вызывает образование АФК и развивается ХЛ. Из рисунка видно, что введение инициатора сопровождается быстрой вспышкой, за которой следует латентный период, переходящий в медленную вспышку.
Наиболее информативными показателями являются светосумма и максимальная светимость.
Добавление в данную систему классического антиоксиданта мексидола вызывало дозозависимое угнетение свечения, уменьшение светосуммы свечения и амплитуды медленной вспышки. По степени изменения ХЛ при действии различных препаратов судили об их влиянии на генерацию активных форм кислорода [14].
Изменение интенсивности ХЛ модельных систем и крови при добавлении исследованных препаратов приведены в таблице.
Исследованные препараты в той или иной степени вызывали угнетение ХЛ в модельной системе, генерирующей активные формы кислорода. При этом отмечалось уменьшение показателей светосуммы и максимальной светимости.
зг.0в
I
Рис. 1. Типичная запись ХЛ в модельной системе, генерирующей АФК:
1 - контроль, 2 - добавлено 0,0001 мг/мл мексидола, 3 - 0,001 мг/мл мексидола, 4 - 0,01 мг/мл мексидола, t - длительность ХЛ (мин), I - интенсивность ХЛ (отн. ед.)
Проблемы здравоохранения
Изменение светосуммы и максимальной интенсивности ХЛ модельной системы, генерирующей АФК, имитирующей ПОЛ и крови при добавлении исследованных препаратов
№ Препарат Объем (мл) Модель АФК Модель ПОЛ Кровь
св. !шах св. !шах св. !шах
1 Изотретиноин+ эритромицин гель 0,01 53,4 50,3 66,3 66,2 68,2 74,1
0,1 41,2 45,5 101,0 99,1 - -
2 Фузидовая кислота крем 0,01 49,6 72,6 94,7 94,7 84,2 87,8
0,1 58,7 75,5 89,5 90,5 - -
3 Клиндамицин гель 0,01 60,2 60,5 74,0 78,4 80,6 79,4
0,1 68,6 67,1 102,9 72,3 - -
4 Азелаиновая кислота гель 0,01 50,4 53,3 105,3 103,3 65,6 74,0
0,1 34,7 35,3 107,1 104,7 - -
5 Гиалуронат цинка гель 0,01 52,3 50,7 98,8 107,1 58,1 59,5
0,1 69,4 62,9 98,4 99,7 - -
6 Адапален гель 0,01 63,4 73,1 103,0 101,6 53,1 59,9
0,1 43,9 52,1 98,0 97,0 - -
7 Бензоил пероксид гель 0,01 53,7 61,7 93,6 93,5 57,9 61,3
0,1 43,4 54,5 112,0 107,1 - -
8 Эритромицин + цинка ацетата дигидрат лосьон 0,01 39,3 44,9 65,4 39,1 62,0 86,4
0,1 72,1 58,7 63,9 36,2 - -
9 Адапален + клиндамицин гель 0 ,01 43,1 55,1 105,3 71,8 55,0 71,4
0,1 41,5 39,5 101,3 65,1 - -
10 Эпигаллокатехин-3-галлат гель 0,01 27,4 35,3 20,3 4,4 47,6 14,2
0,1 27,1 23,4 19,3 3,5 - -
Примечание. Интенсивность свечения модельных систем и крови до добавления исследованных препаратов принята за 100 %. Приведены средние данные 10 измерений. * - отмечены достоверные отличия (р < 0,05), св. - светосумма, 1тах - максимальная светимость.
Степень подавления ХЛ свидетельствовала о выраженности влияния препаратов на генерацию АФК в данной модельной системе. Максимальный эффект был выявлен у эпигаллокатехин-3-галлата.
На рис. 2 представлены данные по изменению светосуммы свечения в зависимости от дозы препарата. Со снижением концентрации исследованных препаратов угнетение ХЛ становилось менее выраженным, что свидетельствует об их дозозависимом эффекте.
В модельной системе ПОЛ (см. таблицу) эритромицин + цинка ацетата дигидрат и эпигаллока-техин-3-галлат значительно подавляли ХЛ. Остальные исследованные препараты практически не влияли на ПОЛ.
При этом увеличение концентрации препаратов также влекло за собой увеличение степени подавления ХЛ (рис. 3).
В гепаринизированной крови (см. таблицу) все исследованные препараты подавляли образование
Рис. 2. АОА исследованных препаратов при добавлении 0,01 и 0,1 мл 5 %-ного раствора препарата в диметил-сульфоксиде к 10 мл тест-системы, генерирующей АФК (светосумма в процентах от контроля)
Рис. 3. АОА исследованных препаратов при добавлении 0,01 и 0,1 мл 5 %-ного раствора препарата в диметил-сульфоксиде к 10 мл тест-системы пОл (светосумма в процентах от контроля)
АФК. Максимальный антиоксидантный эффект был выявлен у эпигаллокатехин-3-галлата (рис. 4).
Соотношение АОС и ПОС в тканях может меняться в зависимости от состояния организма, влияния различных факторов внешней среды. В здоровом организме поддерживается сбалансированное соотношение между АОС, ПОС и самими компонентами АОЗ [8].
1
Рис. 4. АОА исследованных препаратов при добавлении 0,01 мл 5 %-ного раствора препарата в диметилсуль-фоксиде к 0,1 мл цельной гепаринизированной крови и к 2 мл физиологического раствора с люминолом (светосумма в процентах от контроля)
Известно, что многие широко используемые в практике лекарственные средства могут влиять на СРО непосредственно или создают благоприятные условия для изменения скорости окисления в организме [14]. Характер воздействия веществ на СРО зависит от ряда факторов: свойств препарата, дозы, длительности применения и т. д., может существенно отличаться в норме и при патологии, когда развивается несостоятельность механизмов, поддерживающих скорость окисления на постоянном уровне.
При этом некоторые из препаратов обладают прямым про- или антиоксидантным действием как in vitro, так и in vivo, непосредственно взаимодействуя с радикалами и продуктами их окисления. Другие проявляют эти свойства только при введении в организм, включаясь в метаболизм и превращаясь в активные соединения, или создают благоприятные условия для изменения СРО.
Радикалы активных форм кислорода (АФК) обладают микробицидным действием. Недостаток их продукции сопровождается генерализацией микробной инвазии и, наоборот, будучи в избытке, АФК могут поддерживать асептический воспалительный процесс [13]. Они взаимодействуют с ненасыщенными жирными кислотами, инициируют процессы свободнорадикального перекисного окисления липидов (ПОЛ) [4]. Накопление недо-окисленных перекисных продуктов приводит к
изменению сосудистого тонуса, нарушению проницаемости мембранного барьера, а также к активации лизосомальных ферментов [1, 21]. Вследствие этого возникают расстройства микроциркуляции и локальный отек, усугубляются явления гипоксии, а также повышается воспалительный ответ и гибель клеток [13]. Разрушение стенки сальной железы с выходом ее содержимого в дерму также обуславливает картину воспаления, что проявляется в виде папул, пустул, узлов и кист [1, 3, 19, 22].
Таким образом, необходимо дальнейшее изучение влияния исследуемых препаратов на процессы СРО для получения возможности оптимизации тактики лечения пациентов с угревой болезнью и дифференцированного подхода к назначению наружных лекарственных препаратов с заранее заданными свойствами. Впоследствии возможно использование более сложных, биологических моделей.
Выводы
1. Полученные данные свидетельствуют об антиоксидантной активности всех исследованных препаратов в модельной системе, генерирующей АФК, аналогичные тем, которые вырабатываются гранулоцитами и макрофагами при воспалительных реакциях.
2. В модельной системе ПОЛ антиоксидант-ной активностью обладали эритромицин+ цинка ацетата дигидрат и эпигаллокатехин-3-галлат, остальные препараты не оказывали значительного влияния на ХЛ.
3. В гепаринизированной крови все исследованные препараты подавляли образование АФК.
4. Максимальная антиоксидантная активность во всех проведенных исследованиях выявлена у эпигаллокатехин-3-галлата. Эритромицин + цинка ацетата дигидрат также проявляет значительную антиоксидантную активность в модельной системе ПОЛ.
5. Применение лекарственных препаратов с учетом их воздействия на процессы свободнорадикального окисления может позволить повысить эффективность терапии и сократить сроки лечения acne vulgaris, однако результаты данной работы требуют дальнейшего продолжения изучения влияния исследуемых препаратов на процессы свободнорадикального окисления in vitro и in vivo.
Литература
1. Акне и розацеа / под ред. Н.Н. Потекаева. -М.: Изд-во «Бином», 2007. - 216 с.
2. Баринова, А.Н. Вульгарные угри: патогенез, клиника и лечение. Современное состояние проблемы / А.Н. Баринова // Рос. семейный врач. -2003. - № 3. - С. 30-42.
3. Биткина, О.А. Акне: этиология, патогенез, вопросы терапии / О.А. Биткина, Н.К. Никулин // Современные проблемы дерматовенерологии, иммунологии и врачебной косметологии. - 2009. -№ 4 (07). - С. 67-70.
Проблемы здравоохранения
4. Болдырев, А.А. Защита белков от окислительного стресса - новая иллюзия или новая стратегия? /А.А. Болдырев // Косметика и медицина. - 2005. - № 2. - С. 4-12.
5. Волкова, Е.Н. Прогрессивные технологии ведения больных с акне и постакне /Е.Н. Волкова, Н.К. Осипова // Рос. журн. кожн. и венерич. болезней. - 2009. - № 5. - С. 53-58.
6. Дашкова, Н.А. Акне: природа возникновения и развития, вопросы систематизации и современные ориентиры в выборе терапии / Н.А. Дашкова, М. Ф. Логачев // Вестн. дерматологии и венерологии. - 2006. - № 4. - С. 8-13.
7. Дашкова, Н.А. Клинико-лабораторные показатели рецидивов вульгарных угрей, коррекция этих состояний / Н.А. Дашкова, М.Ф. Логачев // Вестн. дерматологии и венерологии. - 2006. - № 5. -С. 73-77.
8. Дубинина, Е.Е. Роль активных форм кислорода в качестве сигнальных молекул в метаболизме тканей при состояниях окислительного стресса. Ч. 2 / Е.Е. Дубинина // Косметика и медицина. -2003. - № 1. - С. 10-17.
9. Им, И. С. Качество жизни у больных с вульгарными угрями /И. С. Им, А.А. Мартынов //Вестн. последиплом. мед. образования. - 2006. - № 2. -С. 29-31.
10. Кантюков, С.А. Состояние процессов свободно-радикального окисления при термической травме разной степени тяжести / С. А. Кан-тюков, Л.В. Кривохижина, Р.Р. Фархутдинов // Вестн. ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». - 2010. - Вып. 24. -№ 24 (200). - С. 117-124.
11. Коркина, Л.Г. Свободные радикалы: враги или друзья? Ч. 1: Двуликий Янус свободных радикалов / Л. Г. Коркина, И. Б. Деева // Косметика и медицина. - 2003. - № 2. - С. 54-60.
12. Кубанова, А.А. Современные особенности патогенеза и терапии акне / А. А. Кубанова, В.А. Самсонов, О. В. Забненкова // Вестн. дерматологии и венерологии. - 2003. - № 1. - С. 9-15.
13. Менщикова, Е.Б. Биохимия окислительного стресса. Оксиданты и антиоксиданты / Е.Б. Менщикова, Н.К. Зенков, С.М. Шергин. - Новосибирск, 1994. - 203 с.
14. Методы оценки антиокислительной активности биологически активных веществ лечебного и профилактического назначения / Р.Р. Фархутдинов, С.И. Тевторадзе, Ю.Л. Баймурзина и др. -М., 2005.
15. Молочков, В.А. Комплексное лечение вульгарных угрей / В.А. Молочков, М.В. Шишкова, Л.В. Корнева // Рос. журн. кож. и венерич. болезней. - 2004. - № 2. - С. 61-63.
16. Молочков, В.А. Угри вульгарные: клиника, диагностика, лечение / В.А. Молочков, В. Кисина, А. Молочков //Врач. - 2006. - № 3. - С. 38-39.
17. Пескова, И.В. Изучение реактивности нейт-рофилов и перекисного окисления липидов у пациентов с вульгарными угрями при терапии скино-реном / И.В. Пескова, Ю.М. Криницина, Н.Г. Никифорова // Вестн. дерматологии и венерологии. -2001. - № 3. - С. 29-30.
18. Терапия больных акне с различной тяжестью течения заболевания / Н.В. Кунгуров, М. М. Кохан, Ю. В. Кениксфест, О. В. Шабардина // Современные проблемы дерматовенерологии, иммунологии и врачебной косметологии. - 2009. -№ 4 (07). - С. 28-32.
19. Яровая, Н.Ф. Угревая болезнь (акне) / Н. Ф. Яровая // Вестн. последиплом. мед. образования. - 2007. - № 2. - С. 54-65.
20. Akatamatsu, H. The possible role of reactive oxygene species generated by neutrofiles in mediating acnae inflammation / H. Akatamatsu, T. Horio // Dermatology. - 1998. - Vol. 196. - P. 82-86.
21. Kurutas, E.V. Superoxyde dismutase and myeloperoxidase activities in polymorphonuclear leyco-cytes in acne vulgaris/E.V. Kurutas, O. Arican, S. Sas-mas //Acta Dermatoven APA. - 2005. - Vol. 14, № 2.
22. Pochi, P.E. Report of conference of acne classification // J. Am. Acad. Dermatol. - 1991. - Vol. 24. -P. 495-500.
Поступила в редакцию 17 апреля 2012 г
