CC BY
226
experimental gastroenterolog
ОСОБЕННОСТИ СТРЕССОВЫХ ЭРОЗИВНО-ЯЗВЕННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ЖЕЛУДКА И ТОНКОЙ КИШКИ
МосинаЛ.В., МатвееваЛ.В., Митина Е.А., Гераськин А.Е.
ГОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева», Саранск
Мосина Лариса Михайловна 430027, г. Саранск, ул. Комарова, 15-36 Тел.: 8 (927) 184 3229 Е-mail: [email protected]
РЕЗЮМЕ
Цель исследования: оценка роли системных нарушений липидного обмена в патогенезе язвообразова-ния на модели стрессового ульцерогенеза.
Материалы и методы: в основу работы положены экспериментальные исследования на 60 половозрелых белых крысах обоего пола массой 200 г. Исследовали состояние макроскопической картины желудка и тонкой кишки, качественный и количественный состав липидов, перекисное окисление ли-пидов, активность фосфолипазы А2, каталазы, супероксиддисмутазы в тканях желудка, тонкой кишки и в плазме крови.
Результаты: фактический материал экспериментальных исследований свидетельствует о том, что при действии ульцерогенного фактора (стресса) происходят процессы, которые лежат в основе модификаций липидных компонентов биомембран клеточных структур, регистрируемые по качественным и количественным изменениям липидного состава. Интенсификация перекисного окисления липидов и активация фосфолипазы А2, являясь ключевыми механизмами изменения качественного и количественного состава липидных компонентов биомембран, приводят к возникновению каскада пато-морфологических и патофизиологических реакций в клеточных структурах, которые обусловливают возникновение мембранодеструктивных процессов, что служит основой для ульцерогенеза. Заключение: в результате нарушается морфофункциональное состояние слизистой оболочки (одного из важнейших факторов защиты), что в итоге делает ее доступным субстратом для других агрессивных факторов и способствует образованию язвенных дефектов.
Ключевые слова: симптоматические язвы; липиды биомембран; процессы пероксидации. SUMMARY
Aim: the aim of this investigation is to estimate the role of systemic injuries of lipid metabolism in pathogenesis of ulceration on the model of stress ulcerogenesis.
Materials and methods: there have been assumed as a basis of the work experimental investigations on 60 pubertal white rats of both sexes weighing 200 gr. There was studied the state of macroscopic picture of stomach and small intestine, qualitative and quantitative lipid composition, lipid peroxidation, phospholi-pase A2, catalase, superoxide dismutase in stomach tissues, small intestine and blood plasma. Results: the facts of the experimental investigations show, that by the effect of ulceration stress there are processes, that underlie modifications of lipid components of cell structures' biomembranes, and registered by qualitative and quantitative changes of lipid composition. Intensification of lipid peroxidation and activation of phospholipase A2 are the key mechanisms of qualitative and quantitative composition of biomembranes' lipid components, and they reduce to beginnings of cascade of pathomorphological and pathophysiological reactions in cell structures, which cause beginnings of membrane destructive processes, that is as a basis of ulcerogenesis. Conclusion: in the result there is broken morphofunctional state of mucous membrane (one of the main factors of protection), that in the end makes it accessible substratum for other aggressive factors and promotes the formation of ulcerous defects.
Keywords: symptomatic ulcers; biomembranes' lipids; peroxidation processes.
ВВЕДЕНИЕ
CD LH
Острые эрозии и острые язвы являются симптоматическим поражением слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки. В литературе они описываются под различными терминами: старческая язва, эрозивный гастрит, острые геморрагические эрозии, острые изъязвления слизистой оболочки желудка, линейные инфаркты слизистой желудка, симптоматическая язва, трофические или ишемические язвы, пептическая язва, синдром острого повреждения желудка [1-6]. Концепция о стрессе и синдроме общей адаптации, клинические и лабораторные доказательства, возникновения поверхностных эрозий и изъязвлений слизистой желудочно-кишечного тракта при реакции тревоги на стресс дали основание ввести термин «стрессовая язва» [7].
При стрессовых ситуациях (распространенные ожоги и травмы, обширные операции) эрозивно-язвенные поражения слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки развиваются у 65-80% больных. Данные деструктивные процессы на слизистой оболочке гастродуоденальной зоны встречаются и у больных различными заболеваниями и состояниями: при инфарктах миокарда и других сердечно-сосудистых заболеваниях, хронических неспецифических заболеваниях легких, гипертонической болезни, заболеваниях органов брюшной полости [8-12]. Стрессовые язвы чаще бывают множественными, локализуются в теле желудка, реже — в антральном отделе и луковице двенадцатиперстной кишки. Клинически стрессовые язвы редко сопровождаются болевым синдромом и, как правило, проявляются лишь с развитием осложнений. Из осложнений наиболее часто встречается кровотечение — в 15-78% случаев [13; 14].
В отличие от симптоматических гастродуоде-нальных эрозий и язв язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки рассматривается как полиэтиологичное, патогенетически и генетически неоднородное заболевание наследственная предрасположенность, занимающая важнейшее место при язвенной болезни, реализуется при неблагоприятных воздействиях: психоэмоциональных стрессах, грубых погрешностях в питании, при неконтролируемом приеме нестероидных противовоспалительных препаратов и глюкокортикостероидов, микробной контаминации. При симптоматических язвах и эрозиях наследственная предрасположенность не играет решающей роли, а один или группа патогенетических факторов, нарушающих равновесие между факторами агрессии и защиты слизистой оболочки, становятся основными в ульцерогенезе. Ведущее значение в ульцерогенезе стрессовых язв придают: 1) ишемии слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки в условиях расстройства микроциркуляции, гипово-лемии, плазмопотери и гипотонии; 2) увеличению при стрессе продукции адренокортикотропного
гормона, кортикостероидов, катехоламинов, гиста-мина, оказывающих неблагоприятное действие на защитный барьер слизистой оболочки и усиливающих кислотно-пептический фактор; 3) нарушению гастродуоденальной моторики (парез желудка и кишечника, дуоденогастральный рефлюкс) [15].
Несмотря на многолетнюю историю изучения ульцерогенеза стрессовых язв, остается множество нерешенных вопросов, и окончательно патогенез еще не установлен.
Учитывая, что язвообразование — это деструктивный процесс, протекающий с нарушением целостности биологических мембран клеточных структур, основу которых составляют липидные бислои, то целью исследования явилась оценка роли системных нарушений липидного обмена в патогенезе язвообразования на модели стрессового ульцерогенеза.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В основу работы положены экспериментальные исследования на 60 половозрелых белых крысах обоего пола массой 200 г. Моделирование «стрессовой» язвы производили по способу С.В. Аничкова и И.С. Заводской. Для каждого вида повреждений слизистой оболочки желудка и тонкой кишки рассчитывали «язвенный индекс» Паулса по формуле: (n х к) / 100, где n — среднее число деструкций на одно животное в группе, к — процент поражений животных в группе. В соответствии с методическим подходом индекс Паулса отражает достоверную разницу в степени образования деструкции слизистой оболочки желудка и тонкой кишки, если отношение двух сравниваемых групп превышает число 2 и более [16].
Исследовали состояние макроскопической картины желудка и тонкой кишки, качественный и количественный состав липидов, перекисное окисление липидов, активность фосфолипазы А2, каталазы, супероксиддисмутазы в тканях желудка, тонкой кишки и в плазме крови.
Липиды фракционировали методом тонкослойной хроматографии на силикагелевых пластинах. Полярные фосфолипиды разделяли на пластинах фирмы Merk на стеклянной основе, нейтральные липиды фракционировали на силикагелевых пластинах для обращено-фазной тонкослойной хроматографии. Количественное определение ли-пидов проводили непосредственно на хроматограм-мах денситометрическим методом. Определения вторичных продуктов ПОЛ — при спонтанном и Fe^-индуцированном ПОЛ. ПОЛ определяли по накоплению малонового диальдегида в реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой. Определение активности каталазы — фотометрическим методом. Определение активности супероксиддисмутазы (на основе добавления реактива нитросинего
тетразолия как индикатора. Активность ФЛА2 оценивали титрометрическим методом.
Полученные цифровые данные обрабатывали методом вариационной статистики с использованием критерия t Стьюдента. Вычисления производили на CPU 1600 MHz Intel Pentium-IV с помощью пакета программ Microsoft Office XP.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Исследование слизистой оболочки желудка и тонкой кишки показало наличие деструктивных изменений у всех животных группы (см. табл.1).
Стрессовая модель была адекватна, так как приводила к выраженным деструктивным процессам в слизистой оболочке желудка, тонкой кишки. Стрессорные язвенные поражения слизистой оболочки желудка и тонкой кишки являлись по своей природе ишемическими «линейными инфарктами слизистой» и возникали в результате вазоконстрик-ции в желудке, вызванной стрессорной активацией его адренергической регуляции, учитывая что
стрессор, через стресс-систему воздействуя на синее пятно, стимулирует симпатическую систему и, как следствие, выброс но-радреналина, тем самым вызывая ишемию в слизистой оболочке желудка и последующее язвообразование.
Одним из недостаточно изученных аспектов в патогенезе язвообразования является липидный метаболизм. Между тем становится очевидным факт, что поражению слизистой оболочки предшествуют мембранодестаби-лизирующие процессы. Оценить их роль в патогенезе язвообразования возможно при молекулярном анализе состояния липидных компонентов бислоя клеточных мембран желудка и тонкой кишки. Полученные факты можно рассматривать в рамках возможного совершенствования патогенетической терапии.
Через 12 часов эксперимента по воспроизведению стрессового ульцерогенеза выявлено, что в ткани желудка по отношению к норме происходило достоверное увеличение содержания моноацилглицеролов на 52,24%,
Б >
¡2 о
So 1_ ° OS <S oü
Щ о Нв
О ÏD
о.
I- ®
и
га
L Б
га
X
j
га
I-
х ш 2 s а ш с и
V
m
ХАРАКТЕР ПОВРЕЖДЕНИЙ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ЖЕЛУДКА И ТОНКОЙ КИШКИ НА МОДЕЛИ СТРЕССОВОГО УЛЬЦЕРОГЕНЕЗА
Показатели Виды деструкций Желудок Тонкая кишка
n % n %
Количество животных в группе (п), % — пораженные животные Точечные кровоизлияния 30 100 30 100
Эрозии 30 100 30 100
Язвы 30 100 30 100
Среднее число деструкций на одно животное, М ± m Точечные кровоизлияния 8,0 ± 0,52 21,1 ± 1,12
Эрозии 5,8 ± 0,38 16,1 ± 0,72
Язвы 4,8 ± 0,35 13,0 ± 0,55
Индекс Паулса Точечные кровоизлияния 8,0 21,1
Эрозии 5,8 16,1
Язвы 4,8 13,0
300,00 - * *
й * *
* 1 1 1 1
150,00 " * х- , Л 1 х- х J * *
100,00 " 50,00-0.00-- и khi 1 Y >н 1 X _ X X* X I Mill
^ Г
СФ МАГ ХС ЭХС ДАГ СЖК ТАГ СФМ ЛФЛ ФХ ФС ФИ ФЭА
□ Норма ■ Модель
Рис. 1. Качественные и количественные изменения состава липидов ткани желудка на модели стрессового ульцерогенеза. Исходные значения показателей приняты за 100%; * — отмечены данные, изменение которых достоверно по отношению к норме
диацилглицеролов — на 124,77%, свободных жирных кислот — на 129,99% (р < 0,05) и лизоформ фосфолипидов — на 88,31% (рис. 1).
Достоверно уменьшился уровень холестерола на 20,06%, эфиров холестерола — на 30,58% и триа-цилглицеролов — на 17,71%. Отмечено достоверное снижение уровня суммарных фосфолипидов — на
II,77% за счет уменьшения содержания массивных фосфолипидов: фосфатидилхолина — на 16,85%, фосфатидилсерина — на 18,66% и фосфатидилино-зита — на 37,93%. Уровень фосфатидилэтаноламина возрос по отношению к норме на 71,15%.
В ткани тонкой кишки по сравнению с нормой спектр изменений нейтральных липидов был охарактеризован достоверным увеличением уровня моно-ацилглицеролов на 189,31%, диацилглицеролов — на
III,74%, свободных жирных кислот — на 167,89%, лизофосфолипидов — на 128,24% и уменьшением уровня холестерола на 25,29%, эфиров холестерола — на 30,42%, триацилглицеролов — на 14,05% (рис. 2).
Модификации подвергались и суммарные фос-фолипиды. Их уровень по сравнению с нормой снизился на 12,10%.
Изменения в липидном спектре наблюдались и на организменном уровне. По отношению к норме в плазме крови выявлялось значительное увеличение уровня моноацилглицеролов на 313,72%, свободных
жирных кислот — на 238,90%, а также лизофосфолипидов — на 89,89% и триацилглицеролов — на 62,48% (р < 0,05) (рис. 3). Регистрировалось уменьшение содержания диацилглицеролов на 27,31%, холестерола — на 7,68%, эфиров холестерола — на 16,75%. Достоверно снижался уровень суммарных фосфолипидов на 20,98%.
При исследовании показателей свободноради-кальных реакций выявлено, что в тканях желудка по отношению к норме содержание МДА увеличилось на 235,87%, Fe-МДА на 243,43% (р < 0,05) (рис. 4). Значительно возросла активность фосфолипазы А2 — на 152,47%. Активность каталазы поднялась на 65,22%, а активность СОД снизилась на 49,9% (р < 0,05).
При исследовании тканей тонкой кишки по сравнению с нормой также отмечалось достоверное увеличение ТБК-содержащих продуктов ПОЛ: МДА — на 168,47% и Fe-МДА — на 153,87% (рис. 5). Активность фосфолипазы А2 достоверно возросла на 124,25%. Выявлено увеличение активности каталазы на 53,88% и снижение активности СОД на 44,8% (р < 0,05).
Аналогичная картина отмечалась и в плазме крови (рис. 6). О развитии выраженных гидролитических процессов свидетельствует значительно возросшая активность фосфолипазы А2 — на 562,95% (р < 0,05).
350,00 300,00
250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00
И
СФ МАГ ХС ЭХС ДАГ СЖК ТАГ СФМ ЛФЛ ФХ ФС ФИ ФЭА
□ Норма ■ Модель
Рис. 2. Качественные и количественные изменения состава липидов ткани тонкой кишки на модели стрессового уль-церогенеза. Исходные значения показателей приняты за 100%; * — отмечены данные, изменение которых достоверно по отношению к норме
500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00
I I I ■
И
СФ МАГ ХС ЭХС ДАГ СЖК ТАГ СФМ ЛФЛ ФХ ФС ФИ ФЭА
□ Норма ■ Модель
1-Л
Рис. 3. Качественные и количественные изменения состава липидов плазмы крови на модели стрессового уль-церогенеза. Исходные значения показателей приняты за 100%; * — отмечены данные, изменение которых достоверно по отношению к норме
%
400 300 200 100
МДА
РеМДА
Каталаза
ФЛА2
СОД
□ Норма ■ Модель
Рис. 4. Показатели ПОЛ, АОC и активности фосфолипазы А2 ткани желудка на модели стрессового ульцерогенеза. Исходные значения показателей приняты за 100%; * — отмечены данные, изменение которых достоверно по отношению к норме
300 250 200 150 100 50
%
Б >
¡2 о
Б о 1_ ° ОЯ
ое
Щ о
Нв
о ¡о
0.
I- гй
и
га
1. Б
га
х
*
га
I-
х ш 2 5 а ш с и
V
т
МДА
РеМДА
Каталаза
ФЛА2
СОД
□ Норма ■ Модель
Рис. 5. Показатели ПОЛ, АОC и активности фосфолипазы А2 ткани тонкой кишки на модели стрессового ульцерогенеза. Исходные значения показателей приняты за 100%; * — отмечены данные, изменение которых достоверно по отношению к норме
Рис. 6. Показатели ПОЛ, АОC и активности фосфолипазы А2 ткани плазмы крови на модели стрессового ульцерогенеза. Исходные значения показателей приняты за 100%; * — отмечены данные, изменение которых достоверно по отношению к норме
ВЫВОДЫ
1. При действии стрессового фактора в тканевых структурах желудка, тонкой кишки, печени, а также в плазме крови развиваются качественные и количественные изменения липидных компонентов. Указанный факт дает основание считать, что одним из важнейших патогенетических звеньев ульцерогенеза является системное изменение липидного метаболизма.
2. Расстройства в липидном спектре носят однонаправленный характер и выражаются в виде уменьшения содержания суммарных фосфолипидов, фос-фатидилхолина, роста уровня свободных жирных кислот и лизоформ фосфолипидов в тканевых структурах желудка, тонкой кишки и печени, что свидетельствует о мембранодестабилизирующих процессах.
3 Качественные и количественные липидные модификации в исследованных тканевых структурах при стрессовой модели ульцерогенеза происходят на фоне интенсификации процессов пере-кисного окисления липидов, снижения уровня антиоксидантной защиты, а также активизации фосфолипазы А2 как на органном уровне, так и в организме в целом.
4. Установленный спектр изменений липидного метаболизма позволяет считать модификации липидов слизистой оболочки желудка и тонкой кишки тем фоном (предрасполагающим фактором), который способствует проявлению факторов агрессии язвообразования.
т
1-Л
ЛИТЕРАТУРА
1. Белобородова Э.И., Вавилов А.М. Язвенная болезнь желудка у пациентов пожилого и старческого возраста // Клиническая геронтология. — 2004. — № 7. — С. 19-24.
2. Бутов М.А. Об этиологии и патогенезе язвенной болезни // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. — 2003. — № 6. — С. 5-9.
3. Гайденко Г.В., Семиголовский Н.Ю., Малашенко А.В., Ванюшкин А.Н., Распереза Д.В. Острые эрозии и язвы у больных острым инфарктом миокарда пожилого и старческого возраста // Клиническая геронтология. — 2001. — № 8. — С. 25-26.
4. Михеев, О.М., Лазебник, Л.Б. Язвенная болезнь и артериальная гипертония у пожилых // Клиническая геронтология. — 2004. — № 7. — С. 50-55.
5. Румянцев В.Б., Осмоловский Е.О., Кудрявцев Ю.В., Голованов С.А., Ступак Н.В. Желудочно-кишечные кровотечения при урологических заболеваниях // Урология. — 2006. — № 6. — С. 15-18.
6. ЦиммерманЯ.С., Ведерников В.Е. Хронические гастродуоденаль-ные эрозии: клинико-патогенетическая характеристика, классификация, дифференцированное лечение. // Клиническая медицина. — 2001. — № 6. — С. 30-36.
7. Задионченко В.С., Адашева Т.В., Шилова Е.В., Погонченко И.В., ЗаседателеваЛ.В., ЛиВ.В. Клинико-функциональные особенности АГ у больных хроническими обструктивными болезнями легких // Русский медицинский журнал. — 2003. — № 11.9 (181). — С. 535-538.
8. Звенигородская Л.А., Горуновская И.Г. Особенности язвенной болезни у лиц пожилого и старческого возраста // Клиническая геронтология. — 2003. — № 9. — С. 50-51.
9. Лазебник Л.Б. Возрастные изменения пищеварительной системы // Клиническая геронтология. — 2006. — № 1. — С. 5-6.
10. ЛазебникЛ.Б., ЗвенигородскаяЛ.А. Хроническая ишемическая болезнь органов пищеварения. — М.: Изд-во Анахарсис, 2003. — 136 с.
11. Осадчий В.А. Клинико-морфологические и патогенетические особенности острых гастродуоенальных эрозий у больных инфарктом миокарда пожилого возраста // Клиническая геронтология. —
2005. — № 11. — С. 15-19.
12. СпиринаЛ.Ю., Федорова Т.А. Патология желудочно-кишечного тракта у больных хронической обструктивной болезнью легких в различных возрастных группах // Клиническая геронтология. —
2006. — № 9. — С. 36-37.
13. Ступин В.А., Смирнова Г.О., Силуянов С.В., Лучинкин И.Г., Ни-китенко А.Ю., Гребенкин А.А. Кровотечения из острой язвы и двенадцатиперстной кишки в хирургической практике // Клиническая геронтология. — 2006. — № 6. — С. 34-39.
14. Селезнева Э.Я. Особенности клинического течения сочетания желчекаменной и язвенной болезни у больных в пожилом и старческом возрасте // Клиническая геронтология. — 2006. — № 1. — С. 66-68.
15. Калинин А.В. Симптоматические гастродуоденальные язвы и язвенная болезнь: в чем сходство и в чем различие? // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колонопроктологии. — 2008. — № 18 (1). — С. 59-68.
16. Махакова Г.Ч., Орлов В.А., Николаев С.М. Фармакологическая регуляция свободнорадикальных процессов при язвенной болезни. — Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2001. — 193 с.
