CC BY
29
УДК 61:577.1
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ
ПРООКСИДАНТНО-АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ КРОВИ И НЕКОТОРЫХ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭРИТРОЦИТОВ У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМ БРУЦЕЛЛЕЗОМ
Р.А. Халилов, А.М. Джафарова, М.Д. Астаева
ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный университет» Махачкала, Россия
Аннотация. Исследована интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ), состояние низкомолекулярной и белковой тиолдисульфидных систем крови и морфофункциональные характеристики эритроцитов больных хроническим бруцеллезом. Обнаружено, что содержание продуктов ПОЛ в крови при бруцеллезе значительно увеличивается. Это сопровождается снижением концентрации низкомолекулярных и белковых сульфгидрильных групп, что указывает на истощение неферментативной антиоксидантной системы крови при бруцеллезе. Обнаружена выраженная взаимосвязь между интенсивностью перекисного окисления липидов, состоянием неферментативной антиоксидантной системы крови и изменениями некоторых морфофункциональных характеристик эритроцитов у больных хроническим бруцеллезом.
Ключевые слова: хронический бруцеллез, кровь, эритроциты, перекисное окисление липидов, малоновый диаль-дегид, сульфгидрильные группы.
Бруцеллез — это инфекционно-аллергическое заболевание, имеющее наклонность к хроническому течению, характеризующееся длительной лихорадкой, поражением опорно-двигательного аппарата, нервной, сердечно-сосудистой, мочеполовой и других систем организма [1]. Происходящие изменения социально-экономического уклада в сельском хозяйстве в Российской Федерации, связанные с увеличением количества фермерских хозяйств, развитием малого и среднего бизнеса в сельскохозяйственной отрасли, продолжающаяся реализация сельскохозяйственных животных с нарушением санитарно-ветеринарных норм и правил, способствуют ухудшению эпизоотической и эпидемической обстановки по бруцеллезу [2].
Это указывает на необходимость дальнейшего изучения бруцеллеза с разработкой методики прогнозирования его течения и профилактики осложнений путем раннего начала лечебных мероприятий. Несмотря на многочисленные исследования,
посвященные изучению различных аспектов бруцеллеза, до настоящего времени нет единой теории его этиологии и патогенеза позднего [3]. Указанное в значительной степени затрудняет своевременную диагностику, оценку степени тяжести и проведение профилактических мероприятий, являясь основой развития и прогрессирования этого заболевания [4].
В качестве универсального неспецифического механизма при всех клинико-патологических проявлениях бруцеллеза может рассматриваться окислительный стресс, который влечет за собой дисбаланс между прооксидантами и антиоксидан-тами в сторону преобладания процессов окисления, что приводит к повреждению биоструктур [5]. В качестве надежных индикаторов свободно-радикального повреждения мембранных структур при бруцеллезе могут выступать морфофункциональные характеристики эритроцитов. Целью настоящей работы явилось исследование состояния прооки-дантно-антиоксидантной системы крови, оценива-
----—-
емого по содержанию продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и компонентов неферментативной антиоксидантной системы (низкомолекулярных и белковых сульфгидрильных ^Н)-групп), а также некоторых морфофункциональных характеристик эритроцитов крови больных хроническим бруцеллезом
Методы исследования. Объектами исследования были больные — мужчины в возрасте от 35 до 54-х лет, поступившие на стационарное лечение в Республиканскую центральную инфекционную больницу г. Махачкалы. У всех был установлен диагноз — обострение хронического бруцеллеза различных клинических форм. В качестве контроля были использованы лабораторные параметры крови доноров, не имеющих в анамнезе каких-либо серьезных респираторных, сердечно-сосудистых и эндокринных заболеваний. Об интенсивности пероксидации липидов в плазме крови и эритроцитах судили по содержанию одного из промежуточных продуктов ПОЛ — малонового диальдегида (МДА) по реакции с тиобарбитуровой кислотой. Содержание SH-групп в плазме крови и эритроцитах определяли методом амперометрического тит-
рования. Морфофункциональные параметры эритроцитов (средний объем эритроцита (MCV), среднее содержание гемоглобина в эритроците (МСН), средняя концентрация гемоглобина в эритроците (МСНС) и показатель гетерогенности эритроцитов (RDW)) были определены на гематологическом анализаторе <^у8шех КХ-21» (Германия). Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью компьютерной программы Sta-й8йеа. При сравнительной оценке двух величин вычисляли критерий достоверности Стьюдента. Различия считались достоверными при р < 0,05.
Результаты исследования. Исследование показало, что при обострении хронического бруцеллеза в крови больных существенно (на 88,8%) повышается содержание МДА (табл. 1). Это может свидетельствовать об интенсификации процессов пероксидации липидов мембран клеток эндотелия сосудов. Накопление гидрофильных продуктов пероксидации может стать причиной нарушения целостности эндотелия сосудов, что приведет к повышению его проницаемости для электролитов и белков.
Таблица 1
Содержание МДА, низкомолекулярных и белковых SH-групп в крови больных хроническим бруцеллезом
Группы МДА (мкмоль/л) Низкомолекулярные SH-группы (мкмоль/л) белковые SH-группы (мкмоль/л) дост./ скрыт
суммарные доступные скрытые
Контроль (n = 10) 16,2 ± 0,96 250,7 ± 11,8 2186,6 ±55,5 986,2 ± 53,2 1200,6 ± 52,3 0,82 ± 0,032
Хронический бруцеллез (n = 20) 30,6 ± 2,21* 149,6 ± 8,3* 1810,0 ± 46,7* 685,5 ± 42,6* 1124,5 ± 64,1 0,60 ± 0,011*
Примечание: * Р < 0,05 по сравнению с контрольной группой.
Проявлению повреждающего действия свободных радикалов и перекисных соединений на ранних этапах препятствует сложная многокомпонентная антиокислительная система, состоящая из неферментативного и ферментативного звеньев. Неферментативное звено, главным образом, представлено антиоксидантами небелковой природы, к которым, в частности, относится низкомолекулярная тиолдисульфидная система на основе глу-татиона. Исследование показало, что при бруцеллезе сульфгидрильные группы низкомолекулярных компонентов антиоксидантной защиты являются
наиболее уязвимыми для свободных радикалов: их концентрация в крови больных снижается на 40,4%.
В меньшей степени изменяется содержание сульфигидрильных групп белков. Предполагается, что SН-группы белков также являются составной частью антиоксидантной защиты. Расположенные на поверхности белковой молекулы SH-группы могут инактивировать АФК, окисляясь до дисульфидов, тем самым защищая внутренние участки белка от повреждения. Анализ содержания белковых SH-групп в цельной крови больных бруцеллезом показал, что концентрация SH-групп уменьша-
Халилов Р.А., Джафарова А.М., Астаева М.Д. Оценка состояния прооксидантно-антиоксидантной.
----—-
ется на 18,8% и такое уменьшение, в основном, связано со снижением содержания доступных сульф-гидрильных групп белков на 30,5%. При этом уменьшение концентрации скрытых сульфгид-рильных групп незначительно. Нами было вычислено соотношение количества доступных сульф-гидрильных групп белков к количеству скрытых. Оказалось, что это соотношение при бруцеллезе уменьшается (на 27%). Можно предположить, что окисление поверхностных 8Н-групп белков, способно индуцировать конформационные переходы в белках крови, что приведет к перераспределению скрытых и поверхностных 8Н-группировок. Следовательно, соотношение доступных 8Н-групп в белках к скрытым может служить показателем таких переходов.
Из таблицы 2 видно, что при хроническом бруцеллезе количество эритроцитов увеличивается на 41,0%, при этом достоверно повышается МСУ (на 20,30%), снижаются МСНС и МСН (на 15,4% и 8,6%). Существенные изменения претерпевает параметр RDW: он увеличивается на 32,2%. Таким образом, повышение среднего объема эритроцита при бруцеллезе, несмотря на незначительное снижение МСН, приводит к существенному уменьшению степени насыщенности эритроцита гемоглобином. Изменения такого рода, скорее всего, являются неблагоприятными факторами как для структуры мембраны эритроцита, так и для полноценного выполнения им транспортной функции.
Увеличение количества эритроцитов при бруцеллезе может быть связано с тем, что в результате изменения проницаемости сосудов плазма поступает в экстрасосудистые пространства, что приводит к гемоконцентрации. Было показано, что при бруцеллезе значительно увеличивается вязкость крови и повышается гематокрит [6].
Снижение средней концентрации гемоглобина в одном эритроците указывает на существенное повышение проницаемости эритроцитов. Последнее свидетельствует о снижении осмотической резис-
Таким образом, результаты исследования указывают на то, что при бруцеллезе происходит интенсификация процессов ПОЛ и истощение компонентов антиоксидантной системы, что снижает адаптационные возможности организма и ведет к формированию хронического оксидативного стресса, как одного из ведущих звеньев патогенеза данного заболевания.
Известно, что из всех клеток крови наиболее чувствительными к окислительному стрессу являются эритроциты. Результаты проведенного нами исследования позволили обнаружить выраженную взаимосвязь интенсивности свободно-радикальных процессов в крови и изменений ряда морфо-функ-циональных характеристик эритроцитов при бруцеллезе (табл. 2).
тентности эритроцитов и развитии их набухания, что приводит к обнаруженному в нашем исследовании увеличению среднего размера эритроцитов. Уменьшение осмотической резистентности эритроцитов может быть обусловлено активацией процессов липопероксидации при бруцеллезе, которая приводит к дестабилизации биологических мембран эритроцитов. Особого внимания заслуживает обнаруженное в исследовании значительное повышение показателя гетерогенности (анизоцитоза) эритроцитов (RDW), рассчитываемого как коэффициент вариации среднего объема эритроцитов. Существенный анизоцитоз эритроцитов при хроническом бруцеллезе является, скорее всего, следствием увеличения среднего объема эритроцитов и появлением в крови популяции эритроцитов, отличающихся большим объемом. Об этом свидетельствуют и смещенные вправо гистограммы распределения эритроцитов по объему на гемограммах больных бруцеллезом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Борисов В.А., Малов И.В., Аитов К.А. Избранные инфекционные заболевания в общей врачебной практике: учебное пособие. Иркутск, 2009.
Таблица 2
Морфофункциональные характеристики эритроцитов при хроническом бруцеллезе
Группы Гематологические параметры
RBC (-1012л) MCV (фл) МСНС (г/л) МСН (пг) RDW (%)
Контроль (n = 10) 3,9 ± 0,31 79,4 ± 3,1 379,3 ± 17,6 29,4 ± 0,42 11,5 ± 0,32
Хронический бруцеллез (n = 20) 5,5 ± 0,53* 95,5 ± 4,6* 300,5 ± 19,4* 26,9 ± 0,33 15,2 ± 0,28*
Примечание: *Р < 0,05 по сравнению с контрольной группой.
2. Лямкин Г.И., Тихенко Н.И., Манин Е.А., Ви-линская С.В., Головнева С.И., Русанова Д.В., Кули-ченко А.Н. Эпизоотолого-эпидемиологическая обстановка по бруцеллезу в Россиийской Федерации в 2010 г и прогноз на 2011 г. // Проблемы особо опасных инфекций. 2011. В. 107. С. 20—25.
3. Нурлыганова Г. А. Диагностическая ценность и разрешающая способность реакции иммунодиффузии в агарном геле (РИД) при бруцеллезе крупного рогатого скота // Ветеринарная патология. 2013. В. 2. С. 27—30.
4. Manturl B.G. Review of clinical and laboratory features of human brucellosis / B.G. Manturl, S.K. Amar-
nath, R.S. Shinde // Indian Journal of Medical Microbiology. 2007. Vol. 25. № 3. P. 188—202.
5. Гладилина Е.Г. Хронический бруцеллез: клинико-диагностическое и прогностическое значение параметров системы липопероксидации, цитокинового профиля и маркеров синдрома эндогенной интоксикации: дисс. ... канд. мед. наук. Саратов, 2006.
6. Решетников А.А., Шульдяков А.А., Андронов Е. В., Ляпина Е. П. Подходы к лечению хронического неактивного бруцеллеза на основе оценки состояния агрегации тромбоцитов и реологических свойств крови // Фундаментальные исследования. 2011. № 10. С. 370—375.
ASSESSMENT OF THE STATE
PROOXIDANT-ANTIOXIDANT SYSTEMS OF THE BLOOD
AND OF SOME MORPHOLOGICAL AND FUNCTIONAL PARAMETERS
OF ERYTHROCYTES IN PATIENTS WITH CHRONIC BRUCELLOSIS
R.A. Khalilov, A.M. Dzhafarova, M.D. Astaeva
Dagestan state university Makhachkala, Russia
Annotation. Intensity of lipid peroxidation and state low-molecular and proteins the tioldisulfides of systems and morpho-functional characteristics of erythrocytes of patients with chronic brucellosis is investigated. It was found that the blood levels of lipid peroxidation products increased substantially with brucellosis. This is accompanied by a decrease in the concentration of low-molecular and protein sulfhydryl groups, indicating that depletion of non-enzymatic antioxidant system in blood patients with brucellosis. Detected expression relationship between the intensity of lipid peroxidation, the state of non-enzymatic antioxidant system of the blood and changes in some morphological and functional characteristics of red blood cells in patients with chronic brucellosis
Key words: chronic brucellosis, blood, erythrocytes, lipid peroxidation, malondialdehyde, sulfhydrilic groups.
REFERENCES
1. Borisov V.A., Malov I.V., Aitov K.A. Izbrannye in-fekcionnye zabolevanija v obshhej vrachebnoj praktike: uchebnoe posobie. Irkutsk, 2009.
2. Ljamkin G.I., Tihenko N.I., Manin E.A., Vilin-skaja S.V., Golovneva S.I., Rusanova D.V., Kulichenko A.N. Jepizootologo-jepidemiologicheskaja obstanovka po brucel-lezu v Rossiijskoj Federacii v 2010 g i prognoz na 2011 g. Problemy osobo opasnyh infekcij, 2011, vol. 107, pp. 20—25.
3. Nurlyganova G.A. Diagnosticheskaja cennost' i raz-reshajushhaja sposobnost' reakcii immunodifluzii v agarnom gele (RID) pri brucelleze krupnogo rogatogo skota. Vete-rinarnajapatologija, 2013, vol. 2, pp. 27—30.
4. Manturl B.G., Amarnath S.K., Shinde R.S. Review of clinical and laboratory features of human brucellosis. Indian Journal of Medical Microbiology, 2007, vol. 25. no. 3, pp. 188—202.
5. Gladilina E.G. Hronicheskij brucellez: kliniko-di-agnosticheskoe i prognosticheskoe znachenie parametrov sistemy lipoperoksidacii, citokinovogo profilja i markerov sindroma jendogennoj intoksikacii: diss. kand. med. nauk. Saratov, 2006.
6. Reshetnikov A.A., Shul'djakov A.A., Andro-nov E.V., Ljapina E.P. Podhody k lecheniju hronicheskogo neaktivnogo brucelleza na osnove ocenki sostojanija agre-gacii trombocitov i reologicheskih svojstv krovi. Funda-mental'nye issledovanija, 2011, no. 10, pp. 370—375.
