CC BY
7
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА
УДК 616-005.04-008.9 © Коллектив авторов, 2016
Б.М. Азнабаев1, А.Ф. Самигуллина1, Е.А. Нургалеева1, А.А. Сорокин2, В.А. Сурков2 ПОСТГИПОКСИЧЕСКАЯ КАТАБОЛИЧЕСКАЯ БИОДЕГРАДАЦИЯ
В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
'ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Уфа 2ГБУЗ «Республиканский кардиологический центр», г. Уфа
Системные нарушения кровообращения как острые, так и хронические оказывают свое негативное влияние на все органы и системы, подвергая их не только ишемическому, но и реперфузионному повреждению. Литературные данные свидетельствуют о существенной роли экстрацеллюлярных гликозаминогликанов (ГАГ) в развитии различных системных патологических процессов, сопровождающихся гипоксией.
Представлены результаты оценки изменений углеводсодержащих биополимеров в тканях глазного яблока и уровня эндогенной интоксикации у экспериментальных животных после острой остановки кровообращения. Проведены хронические (5 недель) патофизиологические эксперименты на 56 нелинейных половозрелых крысах-самцах с моделированием клинической смерти пережатием сосудисто-нервного пучка сердца. Показано, что катаболическая дегенерация тканевых протеогликанов с последующим усиленим фиброгенеза после 3-х суток постреанимационного периода сопровождалась выраженным достоверным повышением свободных гликозаминогликанов в сыворотке крови на фоне двухфазного течения синдрома эндогенной интоксикации.
Ключевые слова: глазное яблоко, гипоксия, гликозаминогликаны, эндогенная интоксикация.
B.M. Aznabaev, A.F. Samigullina, E.A. Nurgaleeva, A.A. Sorokin, V.A. Surkov POSTHYPOXIC CATABOLIC BIODEGRADATION IN THE EXPERIMENT
Systemic circulatory disorders, both acute and chronic, have a negative impact on all organs and systems, subjecting them not only to ischemic, but to reperfusion damage. Literature data indicate a significant role of the extracellular glycosaminoglycans (GAGS) in the development of various systemic pathological processes that are accompanied by hypoxia.
The present article presents the results of the evaluation of the nature of changes in carbohydrate biopolymers eyeball and the level of endogenous intoxication in experimental animals after acute circulatory arrest. Chronic (5 weeks) pathophysiological experiments were conducted on 56 nonlinear mature male rats modeling clinical death by compression of the neurovascular bundle of the heart. It is shown that the catabolic tissue degeneration of proteoglycans, followed by amplification of fibrogenesis after 3 days of post resuscitative period, was accompanied by a marked significant increase in free serum GAG on the background of two-phase flow of endogenous intoxication syndrome.
Key words: eyeball, hypoxia, glycosaminoglycans, endogenous intoxication.
Системные нарушения кровообращения как острые, так и хронические оказывают свое негативное влияние на все органы и системы, подвергая их не только ишемическому, но и реперфузионному повреждению. Нарушенная медиаторная функция эндотелия, связанная с токсическим влиянием оксидативного стресса, является одним из факторов микрогемоди-намических нарушений и активизации ката-болических процессов при критических состояниях. Развивающаяся токсическая ауто-агрессия становится центральным звеном формирования как ранней, так и отдаленной полиорганной недостаточности по медиатор-ному механизму [2,4,7].
Представленные литературные данные свидетельствуют о существенной роли экстра-целлюлярных гликозаминогликанов (ГАГ) в развитии различных системных патологических процессов, сопровождающихся гипоксией [9,11]. Однако в литературе встречаются лишь единичные исследования об изменениях межклеточного матрикса и его компонентов при экстремальных состояниях организма с ише-
мическим повреждением тканей, рассматриваемых в настоящее время с позиций системного воспалительного ответа [6,10].
Цель исследования - изучить характер изменений углеводсодержащих биополимеров в тканях глазного яблока и уровень эндогенной интоксикации у экспериментальных животных после острой остановки кровообращения.
Материал и методы
Были проведены хронические (5 недель) патофизиологические эксперименты на 56 нелинейных половозрелых крысах-самцах основной группы. Острая 7-минутная остановка кровообращения моделировалась путем пережатия сосудисто-нервного пучка сердца с последующим проведением комплекса реанимационных мероприятий. Все эксперименты выполнялись в соответствии с нормативными документами, регламентирующими гуманное обращение с животными. Наблюдение за динамикой общего состояния животных проводилось в течение 5 недель после оживления. Забой экспериментальных животных с последующим забором сыворотки крови и глазных яблок для исследо-
вания выполнялся под эфирным наркозом методом одномоментной декапитации в 1-е, 3-и, 5-е, 7-, 10-, 14-, 21-, 28-, 35-е сутки постреанимационного периода. Контрольная группа крыс (п=6) подвергалась сходному воздействию наркозного препарата без моделирования острой остановки кровообращения.
Уровень эндогенной интоксикации оценивался по расчетному коэффициенту - интегральному индексу эндогенной интоксикации
ОПпл)+(Е Е
ор
х
(ИИЭИ): ИИЭИ=(Е Епл х ОПэр) [3], где Епл и Еэр - сумма спектральных характеристик веществ низкой и средней молекулярной массы водного раствора суперна-танта плазмы крови и эритроцитов при длинах волн от 238 до 306 нм, ОПпл, ОПэр-олигопептиды плазмы крови и эритроцитов.
Определение уровня общих гликозами-ногликанов проводили колориметрически с помощью карбазольной реакции Дише [1].
Статистическую обработку данных осуществляли с помощью программы IBM SPSS Statistics v. 21 с использованием непараметрических критериев.
Результаты и обсуждение
При оценке состояния эндогенной интоксикации в постреанимационном периоде после острой остановки кровообращения было выявлено достоверное повышение содержания токсических веществ и в плазме, и на эритроцитах на протяжении всего периода наблюдения. Согласно показателю ИИЭИ установлен факт двухфазного повышения эн-дотоксинемии: первая волна наблюдалась на 1-е-3-и сутки, что, вероятно, связано с выходом токсических субстанций в кровеносное русло из ишемизированных тканей при реок-сигенации, а вторая волна на 7-10-е сутки после оживления (рис. 1).
сутки
Рис. 1. Динамика значений ИИЭИ в постреанимационном периоде, ** - р<0,01, *** - р<0,001 - достоверность различий по сравнению с контролем (критерий Манна-Уитни)
Выявленное динамическое снижение содержания ГАГ в тканях глазного яблока экспериментальных животных по сравнению с контрольной группой в первые сутки после гипо-ксического воздействия с последующим их постепенным накоплением в ранние сроки наблюдения, а также на второй волне эндоток-семии, вероятно, связано с дезорганизацией структурно-функциональных элементов соединительной ткани под действием свободных
радикалов и гидроперекисей (рис. 2). В более поздние сроки повышение содержания ГАГ, возможно, объясняется усилением их продукции. Однако процессы смены катаболизма ГАГ на анаболизм не стоит рассматривать в качестве позитивного момента, поскольку данный факт свидетельствует о замещении нейрональ-ных элементов ретинальной ткани глиальными компонентами, что приводит к потере ее функциональной активности [5].
% 250 -
I I ** *
гНггИ
гггппт
I «тканевые ГАГ «сывороточные ГАГ
Рис. 2. Динамика уровня гликозаминогликанов в постреанимационном периоде. * - р <0,05, ** - р<0,01 - достоверность различий по сравнению с контролем (критерий Манна-Уитни)
Определение содержания ГАГ в сыворотке крови показало превышение уровня контрольных величин на протяжении всего периода наблюдения (рис. 2). Особенно высоким значение показателя было на 3-и сутки после оживления, когда его значение превысило контрольное в 2,4 раза (р=0,0046). Второй значительный подъем в 2,2 раза отмечался на 10-е сутки постреанимационного периода и сохранялся до 14-х суток включительно (р=0,0017, р=0,024). До конца наблюдения отмечалась лишь тенденция к повышению его значений. Это согласуется с предположением о том, что динамика общих ГАГ в крови в большей мере отражает степень эндотоксиновой агрессии, которая может выступать вторичным фактором альтерации, оказывающим деструктивное действие на компоненты протеогликановых структур межклеточного матрикса [8].
Заключение
Выявленное в настоящем исследовании усиление тканевого фиброгенеза после 3-х суток постреанимационного периода сопровождалось выраженным достоверным повышением свободных ГАГ в сыворотке крови на фоне двухфазного течения синдрома эндогенной интоксикации. Динамика содержания тканевых и сывороточных ГАГ может отражать реакцию межклеточного матрикса ише-мизированных тканей глазного яблока на действие деструктивных факторов эндотоксино-вой агрессии, а также характеризует участие углеводсодержащих полимеров в процессах связывания токсических молекул, тем самым, определяя развивающиеся процессы эндоток-сикоза в качестве основного механизма биодеградации тканей в постгипоксическом периоде.
Сведения об авторах статьи: Азнабаев Булат Маратович - д.м.н., профессор, зав. кафедрой офтальмологии с курсом ИДПО, ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3. Тел. 8(347) 275-97-65.
Самигуллина Айгуль Фидратовна - к.м.н., доцент кафедры офтальмологии с курсом ИДПО ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3. Тел./факс: 8(347) 275-97-65. E-mail: [email protected].
Нургалеева Елена Александровна - д.м.н., профессор кафедры патологической физиологии ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Пушкина, 96/98. Тел./факс: 8(347) 273-85-71. E-mail: [email protected]. Сорокин Алексей Александрович - врач анестезиолог-реаниматолог ГБУЗ «РКЦ». Адрес: 450106, г. Уфа, ул. Ст. Кувы-кина, 96. Тел.: 8(347) 255-50-39. E-mail: [email protected].
Сурков Владимир Анатольевич - д.м.н., зав. кардиохирургическим отделением № 2 ГБУЗ «РКЦ». Адрес: 450106, г. Уфа, ул. Кувыкина, 96. Тел. 8(347)255-39-03. E-mail: vld_surkov@ mail.ru.
ЛИТЕРАТУРА
1. Биохимические методы анализа показателей обмена биополимеров соединительной ткани: методические рекомендации / П.Н. Шараев, В.Н. Пишков. О.Н. Зубарев [и др.]. - Ижевск, 1990. - 14 с.
2. Кижаева, Е.С. Полиорганная недостаточность в интенсивной терапии/ Е.С. Кижаева, И.О. Закс // Вестник интенсивной терапии. - 2004. - № 1. - С. 14-18.
3. Малахова, М.Я. Эндогенная интоксикация как отражение компенсаторной перестройки обменных процессов в организме / Эфферентная терапия. - 2000. - Т.6, № 4. - С 3-14.
4. Тимошенко, С.Г. Морфологические изменения нейронно-ядерных структур моста головного мозга при полиорганной недостаточности с эндотоксикозом разной степени выраженности // Патолопя. - 2008. - Т.5, №4. - С. 69-73.
5. Asada M. Glycosaminoglycan affinity of the complete fibroblast growth factor family / M. Asada, M. Shinomiya, M. Suzuki [et al.] // Biochim. Biophys. Acta. - 2009. - №. 1790. - P. 40-48.
6. Chen GY, Nunez G Sterile inflammation: sensing and reacting to damage // Nat Rev Immunol. - 2010. - № 10. - P. 826-837.
7. Cooper D, Stokes KY, Tailor A, Granger DN. Oxidative stress promotes blood cel-endothelial cell interactions in the microcirculation. Cardiovasc Toxicol. - 2002. - №. 2. - P. 165-180.
8. Eberlein, M. Anti-oxidant inhibition of hyaluronan fragment-induced inflammatory gene expression / M. Eberlein, K. Scheibner, K.E. Black [et al.] // J. Inflamm. (Lond.). - 2008. - №. 5. - P. 20.
9. Erwin WM, Las Heras F, Islam D, Fehlings MG, Inman RD: The regenerative capacity of the notochordal cell: tissue constructs generated in vitro under hypoxic conditions. // J Neurosurg Spine. - 2009. - Vol. 10 (6). - P. 513-521.
10. Iadecola C., Anrather J. The immunology of stroke: from mechanisms to translation // Nature Medicine. - 2011. -Vol. 17. - № 7. - P. 796-808.
11. Lee, H. H. Hypoxia enhances chondrogenesis and prevents terminal differentiation through PI3K/Akt/FoxO dependent anti-apoptotic effect / H. H. Lee, C. C. Chang, M. J. Shieh [et al.] // Scientific Reports. - 2013. - Vol. 3, article 2683.
УДК 617.741-004.1-053.9-072.7 © Коллектив авторов, 2016
А.Е. Горбунов, А.В. Золотарев, В.М. Малов, Е.Б. Ерошевская МОРФОМЕТРИЯ ЭКВАТОРИАЛЬНОЙ ЗОНЫ УДАЛЕННЫХ ХРУСТАЛИКОВЫХ ЯДЕР У ПАЦИЕНТОВ С ПСЕВДОЭКСФОЛИАТИВНЫМ СИНДРОМОМ
ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Самара
Псевдоэксфолитивный синдром (ПЭС) относится к группе системных дистрофических заболеваний, связанных с возрастом. ПЭС характеризуется отложением специфического амилоидоподобного вещества во внутренних органах и тканях человека. Нами предпринята попытка создания наиболее щадящей технологии дробления плотных ядер хрусталика, кото-
