CC BY
36
УДК 612.015.11:616.89-008.441.33
РОЛЬ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА В ПАТОГЕНЕЗЕ ОПИЙНОЙ НАРКОМАНИИ
© 2004 г. М.В. Овсянников, СЛ. Масловский, Н.П. Милютина
During investigation of the patients sick by opiomania it was found the reinforcement of the process of the peroxide oxidation of lipids and derangement of the synergism of the important enzymatic antioxidants of superoxide dismutase and catalase. It witness about the growth of the oxidizing stress among patients sick by opiomania with abstinent syndrome, adduced to the sharp reinforcement of the free-radical process.
В последние 10-15 лет во всем мире начался процесс интенсивного изучения патогенеза алкоголизма и наркоманий в связи с эпидемиологическим характером экспансии этих патологий. В настоящее время в России эта проблема является одной из наиболее острых. Этому способствует экономический кризис, нестабильность социальной ситуации, изменения в системе личностных ценностей. Число больных наркоманией только за один 1999 г. увеличилось на 18 % по сравнению с 1998 г. К началу 2000 г. в медицинских учреждениях страны было зарегистрировано 209 тыс. больных с диагнозом наркомания, а также 59 тыс. лиц, злоупотребляющих наркотиками. В развитии соматических осложнений при злоупотреблении опийными препаратами особое значение могут иметь свободнорадикальные процессы (СРП), приводящие к инициации перекисного окисления липидов (ПОЛ) [1,2]. Эго влечет за собой напряжение механизмов антиокси-дантной защиты, развитие окислительного стресса и накопление продуктов ПОЛ.
Цель исследования - выяснение роли СРП и антиоксидантной системы крови в патогенезе опийной наркомании.
Материалы и методы
Исследования проводились в НИИ биологии при Ростовском госуниверситете на базе психоневрологического отделения горбольницы № 7 г. Ростова-на-Дону.
Проведено клинико-лабораторное обследование 30 больных опийной наркоманией в возрасте от 17 до 30 лет с длительностью заболевания от 3 до 10 лет. Больные поступили в клинику с диагнозом наркомания со сформированным абстинентным синдромом. В качестве контроля обследовано 10 практически здоровых людей (доноров) в возрасте 20-35 лет.
Объект исследований - плазма крови, 1%-ный гемолизат и суспензия эритроцитов.
Кровь брали утром натощак путем пункции локтевой вены. В качестве антикоагулянта использовали гепарин «Биохеми» (Австрия) 5,000 МЕ/мл из расчета
0,1 мл гепарина на 10 мл крови. Для получения плазмы пробы крови центрифугировали 15 мин при 3,000 об/мин. Плазму крови отбирали и хранили при температуре + 4 °С. Из осадка эритроцитов получали 1%-ный гемолизат и суспензию эритроцитов.
Интенсивность СРП оценивали путем определения содержания молекулярных продуктов ПОЛ. Определили содержание первичных продуктов ПОЛ - диеновых конъюгатов (ДК) - методом УФ-спектрофотометрии при длине волны 233 нм [3]; вторичный продукт ПОЛ - малоновый диальдегид (МДА)- спектрофотометрически (при длине волны 535 нм) по образованию окрашенного тримети-нового комплекса МДА с тиобарбитуровой кислотой [3]. Конечные продукты ПОЛ - шиффовы основания (ШО) - спектрофлюриметрическим методом (максимум возбуяедения при длине волны 360 нм и эмиссии при 440 нм) [4].
О состоянии антиоксидантной системы крови судили по активности антиок-сидантных ферментов- супероксиддисмутазы (СОД) (оптическую плотность измеряли при длине волны 540 нм), которую определяли по [5], и каталазы [6] в эритроцитах (при длине волны 410 нм).
Статистическую обработку результатов проводили с использованием /-критерия Стьюдента [7]. Различия между двумя вариационными рядами считали достоверными при р < 0,05, 0,05 <р < 0,1 - намечалась тенденция к изменениям. Прир> 0,1 различия считались недостоверными.
Результаты и обсуждение
При аддитивных расстройствах наблюдается развитие окислительного стресса, в связи с этим мы оценивали активность антиоксидантных ферментов - СОД и каталазы- в патогенезе опийной наркомании, изменение уровней продуктов ПОЛ - ДК, МДА, ШО.
Уровень ДК изменяется незначительно по сравнению с контролем, содержание МДА в состоянии абстиненции повышено на 71 % (р < 0,001), а уровень ШО превышает норму на 93 % (р < 0,001) (рис. 1, табл. 1).
Таблица 1
Интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ), супероксидгенерирующая активность (СГА) и активность каталазы __________в плазме крови больных опийной наркоманией ________
Клинические группы Продукты ПОЛ СГА, ед./мл Каталаза, нмоль Н202/мл
ДК, нмоль/мл ШО, отн. ед.фл./мл МДА, нмоль/мл
Доноры контрольная группа 16,68 ± 1,81 1,062 ± 0,009 20,87 ±1,58 11,56 ±3,27 14,45 ± 0,72
Больные опийной наркоманией при абстиненции 18,24 ±2,28 2,053 ±0,051 35,50 ±2,93 4,19 ±0,73 4,99 ± 0,98
Р >0,1 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001
% изменений ±93 ±71 ±136 -65
Аналогичная картина наблюдается и в эритроцитах больных опийной наркоманией. Содержание ДК возрастает на 62 %(р< 0,001), уровень МДА увеличивается на 45 % (р< 0,01), содержание ШО близко к контрольному уровню (рис. 2, табл. 2).
'г 5П
^1 А
1—1
ДК МДА ШО СГА КАТ л
^1
Рис.1. Интенсивность СРП в плазме крови больных опийной наркоманией до и после лечения (в % от доноров). Примечание. — достоверность
80 60 40 20 0 -20 -40
Рис.2. Интенсивность СРП в эритроцитах больных опийной наркоманией до и после лечения (в % от доноров)
Таким образом, при абстиненции в крови наблюдается существенная интенсификация ПОЛ, продукты которого оказывают повреждающее действие на биополимеры (нуклеиновые кислоты, белки) и биологические мембраны. Эго в конечном итоге способствует развитию многочисленных соматических нарушений в организме.
Известно, что интенсивность свободнорадикального окисления (СРО) в организме регулируется тонко сбалансированной системой антиоксидантов, среди
которых первичным ключевым звеном являются ферментативные антиоксиданты СОД и каталаза, ингибирующие ПОЛ на стадии активации 02 и эаролсдсния цепного СРП.
Таблица 2
Интенсивность ПОЛ и активность антиоксидантных ферментов
в эритроцитах крови больных опийной наркоманией
Клинические группы Продукты ПОЛ СОД, ед/мг НЬ Каталаза, нмоль Н202/ мг НЬ
ДК, нмоль/мг нь МДА, нмоль/ мг НЬ ШО, отн.ед.фл./ мг НЬ
Доноры (контрольная группа) 4,34 ±0,13 1,75 ±0,16 0,553 ± 0,040 3,55 ±0,39 27,61 ± 2,78
Больные опийной наркоманией при абстиненции 7,02 ±0,31 2,54 ±0,16 0,512 ±0,126 5,93 ± 1,25 19,36 ± 1,37
Р <0,001 <0,01 >0,1 0,05 <р< 0,1 <0,001
% изменений ±62 ±45 ±67 -30
Для оценки состояния антиоксидантной системы исследована активность СОД и каталазы. В клетке находится несколько изоферментных форм СОД раз-☆ личающихся строением активного центра. Си^п-форма чувствительна к цианиду и содержится в цитозоле и межмембранном пространстве митохондрий клеток эукариот. Цианидрезистентная Мп-СОД локализована в митохондриях эукариот. СОД является внутриклеточным энзимом и в межклеточных жидкостях (плазма крови, лимфа, синовиальная жидкость) быстро, в течение 5-10 мин, разрушается. Супероксидустраняющая активность (СУД) плазмы включает все компоненты, устраняющие супероксидный анион-радикал, стероиды, катехоламины, аминокислоты, СОД, церулоплазмин и др. [8-10]. СУД может включать и внеклеточную (эстрацеллюлярную) СОД. В частности, внеклеточная СОД способствует снижению скорости возможной реакции супероксидного анион-радикала, образованного в результате работы ксантиноксидазы, с оксидом азота [11]. При наличии отрицательных значений СУД плазмы говорят о супероксидгенерирующей активности (СГА), что свидетельствует о дополнительной генерации супероксидного анион-радикала.
В организме Н202 разлагается не только с участием каталазы, но и глутатион-пероксидазы (ГПО). Сродство ГТ10 и Н202 выше, чем у каталазы, поэтому первая более эффективно работает при низких концентрациях перекиси водорода, в то же время в защите клеток от окислительного стресса, вызванного высокими кон-_д_ центрациями Н202, ключевая роль принадлежит каталазе.
При абстинентном синдроме в плазме наблюдается резкое возрастание СГА на 136 % (р < 0,001), а активность каталазы понижена на 65 % (р < 0,001) (рис. 1, табл. 1). Можно полагать, что причина повышенной генерации супероксидного
45
анион-радикала заключается в том, что в плазме крови повышен уровень свободного норадреналина и дофамина, которые подвергаются аутоокислению с образованием супероксидного анион-радикала [12-14]. В результате дискоординации работы СОД и каталазы происходит накопление Н202 и запуск свободно радикальных реакций Фентона, Габера - Вейса.
При проведении исследования было замечено, что на фоне усиления ПОЛ наблюдается нарушение синергизма функционирования сопряженных антиокси-дантных ферментов - СОД и каталазы. Активность СОД повышается на 67 % (0,05 <р< 0,01), тогда как активность каталазы понижается на 30 % (р< 0,001) (рис. 2, табл. 2). Эго приводит к накоплению гидропероксида, что создает условия для повышенной генерации гидроксильного радикала, обладающего наибольшим цитотоксическим потенциалом. Гидроксильный радикал наиболее эффективно инициирует ПОЛ, а также вызывает необратимые поврслсдсния в белках и нуклеиновых кислотах, приводя к мутагенезу, канцерогенезу, аутоиммунным патологиям.
На основе полученных результатов можно заключить, что интенсификация ПОЛ и дисбаланс антиоксидантных ферментативных систем ведут к развитию окислительного стресса у больных опийной наркоманией при абстинентном синдроме. Об этом свидетельствует сдвиг равновесия в системе АО ПОЛ в сторону прооксидантов, что приводит к резкому усилению СРО.
Литература
1. Панченко Л.Ф. и др. //Вопросы наркологии. 1998. № 1. С. 50-53.
2. Усманова Fl.Fl. Соматические осложнения опийной наркомании в подростковом возрасте и роль свободнорадикальных процессов в их патогенезе: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. 2000.
3. Стальная ИД Современные методы в биохимии. М., 1977.
4. Bidlak W.R., TappelA.L. //Lipids. 1973. Vol. 8. №4. P. 203-209.
5. FriedR //Biochem. 1975. Vol. 57. № 5. P. 657-660.
6. КоролюкМА. и др. // Лаб. дело. 1988. № 1. С. 16-19.
7. Лакин Е.А. Введение в матстатистику. М., 1980.
8. Гуляева Н.В. и др. //Бкот. ЭМБ. 1998. № 8. С. 159-160.
9. ДреминаЕ.С. и др. ИПульманология. 1995. № 1. С.73-75.
10. ДубининаЕ.Е. //Украинский биохимический журн. 1991. Т. 64. №2. С. 3-15.
11. ДубининаЕ.Е. И Вопросы медицинской химии. 1995. №6. С. 8-11.
12. Болдырев А.А. //Нейрохимия. 1995. Т. 12. № 3. С. 3-13.
13. Веретинская А.Г. и др. Особенности метаболизма катехоламинов у больных опийной наркоманией: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. 2001.
14. Flaherty J.T. //Amer. J. Med. 1991. Vol. 9. № 1. P. 79-85.
Ростовский государственный университет 5 мая 2004 г.
