CC BY
104
№ 1 - 2011 г.
14.00.00 медицинские науки
УДК 616.314.17-008.1-08:616.153.915+615.273.2]-092.9
ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ И СИСТЕМЫ
АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИТОВ, ПЛАЗМЫ КРОВИ У КРОЛИКОВ С
ИСКУССТВЕННО ВЫЗВАННЫМ
ПАРОДОНТИТОМ И ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ЛЕЧЕНИЯ
П.Д. Абасканова
Кыргызская государственная медицинская академия им. И.К. Ахунбаева (г. Бишкек, Кыргызская Республика)
В работе представлены данные по изучению функционального состояния мембран эритроцитов и плазмы крови по показателям продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), а именно, гидроперекисей липидов (ГПЛ), диенкетонов (ДК), а также общей антиокислительной активности (АОА) липидов, каталазы в плазме крови у кроликов с искусственно вызванным пародонтитом.
Ключевые слова: пародонтит, антоксид
Абасканова Перизат Дуйшеновна - ассистент кафедры терапевтической стоматологии КГМА им. И. К. Ахунбаева, контактный телефон: (312) 54 58 59
Распространенность пародонтита в различных группах населения составляет до 85 %. В патогенезе заболеваний пародонта важное место принадлежит нарушению трофики, метаболизма, ухудшению микроциркуляции, местной тканевой гипоксии, микробному фактору, а также патологии жевательной нагрузки [6, 8].
Дезорганизация клеточных мембран может явиться основой патогенеза, клинических проявлений и исходов различных заболеваний, в том числе и хронического генерализованного пародонтита, от выраженности которых зависит ряд изменений на уровне внутриклеточного обмена в тканях, органах и организме в целом. С другой стороны, определение параметров состояния клеточных мембран может быть ценной характеристикой динамического наблюдения в процессе лечения, эффективности проводимой терапии [2-4, 7, 10-13].
В этой связи поиск фармакологических препаратов, обладающих антиоксидантными свойствами, является актуальной проблемой в клинической стоматологии.
Цель исследования: изучить состояние процессов ПОЛ в мембранах эритроцитов, системы АОЗ в плазме крови и антиокислительную активность «Антоксида» у кроликов с генерализованным пародонтитом.
Материал и методы. Объектом исследования явились 20 кроликов, у которых искусственно воспроизвели модель асептического воспаления десен полости рта скипидаром. Из них 10 кроликов составили группу, в лечении которых применялся традиционный препарат «Мараславин», 10 кроликов составили группу с применением в лечении препарата «Антоксид».
Обследования проводили этапно: 1) в период до искусственного воспроизведения пародонтита (интактные кролики); 2) на 5-й день вызванного пародонтита; 3) на 5-й день лечения; 4) на 10-й день лечения.
В работе использовались следующие методы исследования: определение продуктов ПОЛ в мембранах эритроцитов, общей АОА липидов плазмы крови, активности каталазы в плазме крови. Спектрофотометрическое определение продуктов ПОЛ основано на измерении интенсивности поглощения ультрафиолетового света липидными экстрактами: ГПЛ в области 232-234 нм, ДК в области 273-275 нм [5]. Определение АОА липидов плазмы крови основывается в оценке АОА посредством ингибирующего действия на свободнорадикальное окисление (СРО) мембран эритроцитов, в котором окисление инициируется ультрафиолетовым светом [1]. Определение активности каталазы в плазме крови проводили спектрофотометрическим методом, основанным на способности перекиси водорода образовывать с солями молибдата аммония стойкий окрашенный комплекс в присутствии плазмы крови [9].
Мембраны (тени) эритроцитов получали по методу А. Steck, D. Kant (1974) [14]. Структура мембранной части эритроцитов, несмотря на специфичность их функции, отражает общие принципы организации биологических мембран.
Результаты и обсуждение. Как показали исследования (табл. 1), в результате изменения клеток и тканей ротовой полости у кроликов в результате искусственно вызванного генерализованного пародонтита происходит активация процессов липопереокисления по сравнению с показателями интактных кроликов.
Так, концентрация ГПЛ увеличивается почти в 3 раза (Р < 0,001), а DK - в 4 раза (Р < 0,001). Параллельно интенсивности ПОЛ происходит снижение АОА (Р < 0,05), каталазы (Р < 0,05). На 5-й день лечения мараславином в данной группе динамики в анализируемых показателях не наблюдается как по сравнению с исходными данными (Р <
0,05; Р < 0,001), так и по сравнению с периодом вызванного воспаления полости рта (Р >
0,05). На 10-й день лечения наблюдается значимое снижение уровня пероксидации мембран эритроцитов, обусловленное снижением содержания начальных продуктов липопереокисления - ГПЛ (Р < ,01), относительно показателей в предшествующие периоды.
Содержание конечных продуктов ПОЛ-ДК, не претерпевает значимых изменений (Р > 0,05). Показатели общей АОА липидов плазмы крови и активности каталазы остаются достоверно сниженными по сравнению с контрольными данными (Р < 0,05) и не значимыми с последующими периодами обследования (Р > 0,05).
В группе кроликов, получавших антоксид (табл. 2), на 5-й день лечения наблюдается достоверное снижение интенсивности ПОЛ по сравнению с периодом вызванного воспаления (Р < 0,05), повышение активности каталазы (Р < 0,05). По сравнению с контрольными значениями содержание продуктов ПОЛ остаются достоверно повышенными (Р < 0,01, Р < 0,001), а АОА и каталаза достоверно сниженными (Р < 0,05).
На 10-й день лечения по сравнению с передшествующими периодами наблюдается достоверное снижение содержания продуктов ПОЛ (Р < 0,05; Р < 0,01), повышение АОА, активности каталазы (Р < 0,05). Все это привело к нормализации процессов липопереокисления и основные показатели системы АОЗ относительно контрольных показателей (Р > 0,05). Описанные полученные данные необходимо анализировать в связи с механизмами, вызывающими воспалительный процесс в тканях пародонта, с последующим развитием генерализованного пародонтита.
К таким причинно-следственным и патогенетическим механизмам относятся, прежде всего, нарушение трофики ткани ротовой полости; нарушение микроциркуляции; активация микробной флоры, местная тканевая гипоксия; активация клеточных эффектов воспаления.
Несмотря на то, что тканям интактных животных присущ низкий, но вполне определенный стационарный уровень переокисления, при возникновении воспаления ткани ротовой полости начинают активно метаболизировать. Это видно по активации ПОЛ, приводящей к более высокому уровню интенсивности СРО.
Идентификация компонентов клеток, ответственных за протекание химических реакций с участием радикальных состояний в возбудимых субстратах, показывает, что основное количество радикалов образуется в основном структурном компоненте биомембран, во фракции фосфолипидов.
При развитии воспаления тканей пародонта, происходит образование как начальных продуктов пероксидации - ГПЛ, так и конечных - ДК. Это говорит о цепной реакции окисления, которая протекает в несколько этапов, которые получили название инициирование, продолжение, разветвление и обрыв цепи.
Таблица 1
Показатели продуктов ПОЛ, системы АОЗ в мембранах эритроцитов и плазмы крови у кроликов с генерализованным пародонтитом, получавших в лечении
мараславин
Периоды обследования Статислігкс- Анализируемые показатели
кне ііишіїїал Продукты ПОЛ, ед. ОПТ. ПЛ аоа. % Кэталаза, нкаї/л
ГПЛ дк
1. Исходные Мни 0,031 0,009 12,3 14.1
д анны е инга ктные кролики) п = 20 0,004 0,001 1,2 0,7
2. На 5-й день М±ш 0:39 0,037 8.1 7;5
вызванного 0.006 0.003 0.9 0.30
пародонтита 11= 10 < 0.01 < 0,001 < 0.05 < 0,05
З.На 5-й день = н Зі 0,075 0,039 7,3 6.9
лечения РЗ-1 0.005 0.003 0.5 0.3
шраславлвоы РЗ-2 < 0,001 < 07001 < о:о; <0,05
11= 10 > 0.05 > 0*05 > 0.05 > 0,05
4. На Ш-й день М ± т 0 055 0,31 5,3 6,7
лечения Р4-1 0*006 0,004 1.1 0,4
мараславинои Р4-2 <0,01 < 0:001 < 0.0? < 0,05
п= 10 Р4-3 <0.01 <0,01 >0.05 > 0*05 > 0,05 > 0.05 =■ 0,05 > 0,05
Одновременно с процессами повышения пероксидации липидов и в результате взаимодействия с антиоксидантной системой происходит значимое снижение антиокислительной активности.
Таблица 2
Показатели продуктов, системы АОЗ в мембранах эритроцитов и плазме крови у кроликов с генерализованным пародонтитом, получавших в лечении антоксид
Периоды обследования Статислнчгс- Анализируемые показатели
кеїє ііишіїїал Продукты ПОЛ, ЄД. ОПТ. П.1 АОА. % Кэталаза, нкаї/л
ГПЛ дк
1. Исходные Мни 0,031 0,009 12,3 14.1
данные ингактные кролики)п = 20 0,004 0,001 1,2 0,7
2. На 5-й день М±ш 0:39 0,037 8.1 7;5
вызванного 0.006 0.003 0.9 0.30
пародонтита 11= 10 < 0.01 < 0,001 < 0,05 <0,05
З. На 5-й день = н Зі 0,075 0,039 7,3 6.9
лечения РЗ-1 0.005 0.003 0.5 0.3
мэраславивдм РЗ-2 < 0,001 < 07001 < о:о; <0,05
іі= 10 > 0.05 > 0*05 > 0.05 >0,05
4. На Ш-й день М ± т 0 055 0,31 5,3 6,7
лечения Р4-1 0*006 0,004 1.1 0,4
мараславином Р4-2 <0,01 < 0:001 < 0.0? < 0,05
и- Ю Р4-3 <0.01 <0,01 >0.05 > 0*05 > 0,05 > 0.05 > 0,05 > 0,05
Снижение активности каталазы свидетельствует о понижении реакции, предотвращающей накопление перекиси водорода, образующейся при дисмутации супероксидного аниона и при аэробном окислении восстановленных флавопротеинов.
Свободные кислородные радикалы воздействуют на микрофаги в качестве агентов паракринной регуляции. В результате действия перекисных радикалов активированные моноциты высвобождают флагогены, простагландины, фракции системы комплемента, лейкотриены и тромбоксаны.
Деструкция межклеточных тканевых элементов и гибель клеток создают в очаге воспаления значительную поверхность повреждения межклеточных элементов и продуктов цитолиза, на которой происходит активация системы комплемента по альтернативному (пропердиновому) пути. Это служит одной из причин распространения в тканях зоны вторичного альтерации.
Нарушение микроциркуляции на периферии очага воспаления приводит в нем напряжение кислорода и гипоксии активированных микрофагов. Гипоксия служит стимулом для высвобождения микрофагами факторов ангиогенеза и роста фибробластов.
В свою очередь, недоокисленные продукты способствуют усилению дезорганизации клеточных мембран. Данный процесс протекает на фоне уменьшения запасов эндогенных антиоксидантов и сопровождается постепенным снижением АОА плазмы. Интенсификация ПОЛ ведет к дезорганизации фосфолипидного матрикса клеточных мембран. Одновременно нарушаются процессы биосинтеза фосфолипидов. Учитывая тот факт, что фосфолипиды являются основной структурной единицей мембранных комплексов, наблюдается изменение структурно-функциональных свойств биологических мембран, ведущих к патологическому изменению клеточного функционирования.
В группе кроликов, получавших в лечении традиционный препарат - мараславин при генерализованном пародонтите, несмотря на тенденцию к снижению процессов липопереокисления, полного восстановления не происходит. Это обусловлено, с одной стороны, пролонгацией ПОЛ в процессе лечения, а с другой, истощением системы АОЗ, которое не способно компенсировать цепные радикальные реакции на уровне клеточных мембран.
Применение антоксида в лечении генерализованного пародонтита у кроликов оказывает выраженное антиоксидантное (антиокислительное) действие. Это означает способность тормозить неферментативное СРО органических соединений и тем самым снижать выход продуктов этого окисления.
По всей видимости, действие препарата антоксида сводится к смещению конкурентного окисления в пользу ферментативного, тем самым регулируя степень подавления СРО на большинство метаболических процессов. Конечным итогом его действия является создание оптимальных условий для метаболизма клеток и тканей. Это доказывает, что использование антоксида в арсенале лечебных средств, применяющихся для местной терапии пародонтита, вполне оправдан.
Список литературы
1. Ананенко А. А. Значение липидов и особенности их обмена в норме и патологии у детей / А. А. Ананенко [и др.] // Сб. научных трудов. - М. : Моск. НИИ педиатрии и детской хирургии, 1977. - Вып. 5. - С. 83-89.
2. Арутюнян А. В. Методы оценки свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма : методические рекомендации / А. В. Арутюнян, Е. Е. Дубинина, Н. Н. Зыбина. - СПб. : ИКФ, «Фолиана», 2000.
3. Бурлакова Е. Б. Химическая и биологическая кинетика / Е. Б. Бурлакова // Новые горизонты. - М. : Химия, 2006. - С. 10-45.
4. Воскресенский О. Н. Роль перекисного окисления липидов в патогенезе пародонтита / О. Н. Воскресенский, Е. К. Ткаченко // Стоматология. - 1991. - № 4. - С. 510.
5. Гаврилов В. Б. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови / В. Б. Гаврилов, М. И. Мишкорудная // Лаб. дело. - 1983. - № 3. - С. 33-36.
6. Грудянов А. И. Пародонтология / А. И. Грудянов // Стоматология. - 1997. - 124
c.
7. Данилевский Н. Ф. Состояние антиоксидантной системы и процессов метаболизма в тканях пародонта при пародонтозе / Н. Ф. Данилевский [и др.] // Стоматология. - Киев. - 1983. - № 18. -С. 16-18.
8. Иванов В. С. Заболевания пародонта / В. С. Иванов. - 3-е изд. - М., 1998. - 296
с.
9. Королюк М. А. Метод определения активности каталазы / М. А. Королюк [и др.] // Лаб. дело. - 1988. - № 1. - С. 16-18.
10. Силенко Ю. И. Роль свободнорадикальных гемакоагулирующих механизмов в патогенезе пародонтита и разработка патогенетической терапии : автореф. дис. ... д-ра мед. наук / Ю. И. Силенко. - Полтава, 1992. - 33 с.
11. Терехина Н. А. Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная система (теория, клиническое применение, методы) / Н. А. Терехина, Ю. А. Петровская. - Пермь, 1992. - 34 с.
12. Drapper H. H. Hadley M. // Methods in enzymology. - 2000. - N 186. - P. 421-431.
13. Tubaro F., Ghiselli A., Rapurri P., Maiori M., Ursini F. // Free Radical Biology and Medicine. - 1998. - N 24 (7|8). - P. 1228-1234.
14. Steck G., Kant D. // Meth. Enzymol. - 1974. - N 31. - P. 1-12.
LIPID PEROXIDE OXIDIZING AND ERYTHROCYTE MEMBRANE ANTIOXIDANT PROTECTIVE SYSTEM, BLOOD PLASM IN RABBITS WITH ARTIFICIAL PARADONTOSIS AND DIFFERENT TREATING METHODS
INFLUENCE
P.D. Abaskanova
Kyrgyzstan State Medical Academy named after I.K. Akhunbaev (c. Bishkek, Kyrgyzstan Republic)
The paper contains the study on erythrocyte membrane and blood plasm functional state for lipid products peroxide oxidizing data (POL), i.e. hydro-lipid-peroxide (HLP), diencetones (DC),
complex antioxidant activity of lipids (AOA), catalases in rabbits blood plasm with artificial parodontosis.
Keywords: paradontosis, antioxid
About authors:
Abaskanova Perizat Duishenovna - assistant of therapeutic dentistry department KSMA named after I.K. Akhunbaev,contact telephone: (312) 54-58-59
List of the Literature:
1. Ananenko A.A. Normal and pathological lipids' significance and exchange features in children / A.A. Ananenko [et. al.] // Collection of scientific works. - M.: Moscow SRI of pediatrics and children's surgery, 1977. - Issue 5. - P.83-89.
2. Arutyunian A.V. Estimation methods of free-radical oxidizing and antioxidant body system: methodical recommendations / A.V. Arutyunian, E.E. Dubinina, N.N. Zybina. -Spb.: - IKF, “Foliana“, 2000.
3. Burlakova E.B. Chemical and biological kinetics / E.B. Burlakova // New prospects. -M.: Chemistry, 2006. - P. 10-45.
4. Voskresenskiy O.N. Role of lipid peroxide oxidizing in pathogenic parodontosis / O.N. Voskresenskiy, E.K. Tkachenko // Dentistry. - 1991. - №4. - P.5-10.
5. Gavrilov V.B. Spectrophotometric determination of hydro-lipid-peroxide in blood plasma / V.B. Gavrilov, M.I. Mishkorudnaya // Laboratory course. - 1983. - №3. - P. 33-36.
6. Grudianov A.I. Parodontology / A.I. Grudianov // Dentistry. - 1997. - 124p.
7. Danilevskiy N.F. State of antioxidant system and metabolic processes in parodontic tissues in parodontosis / N.F. Danilevskiy [at.al.] // Dentistry. - Kiev. - 1983. - №18. -P.16-18.
8. Ivanov V.S. Diseases of parodontosis / V.S. Ivanov. - third edition. - M.,1998. - 296p.
9. Koroliuk M.A. Method of catalysis activity determination / M.A. Koroliuk [at.al.] // Laboratory course. - 1988. - №1. - P.16-18.
10. Silenko Y. I. Role of free-radical hemo-coagulant mechanisms in parodontosis pathogenesis and pathogenic therapy development: authoref. dis. ... doctor of medical sciences / Y.I. Silenko. - Poltava, 1992. - 33p.
11. Terekhina N.A. Free-radical oxidizing and antioxidant system (theory, clinical use, methods) / N.A. Terekhina, Y.A. Petrovskaya. - Perm, 1992. - 34p.
12. Drapper H. H. Hadley M. // Methods in enzymology. - 2000. - N 186. - P. 421-431.
13. Tubaro F., Ghiselli A., Rapurri P., Maiori M., Ursini F. // Free Radical Biology and Medicine. - 1998. - N 24 (7|8). - P. 1228-1234.
14. Steck G., Kant D. // Meth. Enzymol. - 1974. - N 31. - P. 1-12.
