Состояние антиоксидантной и детоксицирующих систем при коррекции метаболических нарушений малыми дозами озона Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Биология

Вестник Нижегородского университета им. Н.И. /Лобачевского, 2008, № 2, с. 100-102

УДК 612.111/. 12-074:612.014.464

СОСТОЯНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ И ДЕТОКСИЦИРУЮЩИХ СИСТЕМ ПРИ КОРРЕКЦИИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ МАЛЫМИ ДОЗАМИ ОЗОНА

© 2008 г. М.В. Радаева 1, М.В. Ведунова 2, К.Н. Конторщикова 1

1 Нижегородская медицинская государственная академия

2 Нижегородский госуниверситет им Н.И. Лобачевского

[email protected]

Поступила в редакцию 06.03.2008

Метаболический синдром является одной из самых изучаемых патологий в мире. Использование озоновых технологий в лечении основывается на противогипоксическом эффекте озона. В то же время озон в высоких концентрациях может активировать свободнорадикальные реакции и усугублять окислительный стресс. В связи с этим целью нашей работы является исследование активности детоксицирующих и антиоксидантных систем организма при коррекции метаболических нарушений у больных с метаболическим синдромом малыми дозами озона.

Исследования проводились в крови больных с метаболическим синдромом до и после курса лечения. Информативным критерием при оценке эндогенной интоксикации является определение веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНСММ). Активность глутатион^-трансферазы определяли по изменению количества кофермента. Изучение уровня окислительной модификации белков проводили по методу Дубининой (1995). В крови больных оценивали показатели перекисного окисления липидов в плазме и эритроцитах. Уровень антиоксидантной защиты оценивали по активности ферментов СОД, ГПО, ГЛР с помощью унифицированных тест-систем фирмы RANDOX (Англия).

Проведенные нами исследования свидетельствуют об активации детоксицирующих и антиокси-дантных систем организма под влиянием малых доз озона.

Ключевые слова: метаболический синдром, психофизиологическое тестирование, эндогенная интоксикация.

Метаболический синдром является в настоящее время одной из самых изучаемых патологий в мире, так как от осложнений, связанных с развитием данного заболевания, ежегодно погибает более шести миллионов человек. Как и большинство патологий, метаболический синдром характеризуется развитием эндогенной интоксикации. Эндогенная интоксикация развивается в результате нарушения в работе детоксицирующих систем организма. При этом тяжесть патологического процесса коррелирует со стадией и особенностями эндоинтоксикации. При развитии метаболического синдрома особый вклад в эндогенную интоксикацию организма вносят продукты окислительной деструкции биомолекул. В связи с этим активность антиоксидантной системы как части гомеостатической регуляции интоксикации имеет особое значение для течения и характера проявлений заболевания. Одним из биологически активных агентов, стимулирующих детоксицирующую и антиоксидантную системы организма, является озон. Физиологический эффект озона реализуется посредством влияния на клеточные мембраны и заключается в нормализации уровня

продуктов окисления и антиоксидантной защиты.

Использование озоновых технологий в лечении больных метаболическим синдромом основывается на противогипоксическом эффекте озона. В то же время, являясь сильным окислителем, озон в высоких концентрациях может активировать свободнорадикальные реакции и усугублять окислительный стресс при патологических состояниях.

В связи с этим целью нашей работы является оценка активности детоксицирующих и анти-оксидантных систем организма при коррекции малыми дозами озона метаболических нарушений у больных с метаболическим синдромом.

Материалы и методы

Исследовалась кровь больных с метаболическим синдромом. В наблюдаемую группу вошли 64 человека в возрасте от 50 до 70 лет. Для подтверждения диагноза и оценки степени нарушения метаболизма проводилось изучение липидного обмена: с измерением уровня общего холестерина (ОХ), триглицеридов (ТГ), ХС-липо-

протеинов низкой плотности (ХС-ЛПНП), ХС-липопротеинов высокой плотности (ХС-ЛПВН), Аро Ai, Аро В, коэффициента атерогенности (К.А.), АПТВ. Кроме того, было изучено количество высокочувствительного С-реактивного белка, фибриногена и глюкозы. Определение биохимических показателей проводилось до и сразу после окончания курса лечения, который включал в себя либо внутривенное введение озонированного физиологического раствора с концентрацией озона 300-400 мкг/л, либо большую аутогемотерапию с дозой озона 2 мг. Для оценки изменения метаболического статуса организма все исследования больных проводились до и после курса лечения.

Информативным критерием при оценке эндогенной интоксикации является определение веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНСММ) (модификация метода Малаховой, 1997). Активность глутатион-Б-трансферазы определяли по изменению количества кофермента, регистрируемому при 340 нм (Варбург). Изучение уровня окислительной модификации белков проводили по методу Дубининой (1995). В крови больных оценивали показатели перекисного окисления липидов в плазме и эритроцитах. Активность свободнорадикальных процессов оценивалась методом индуцированной хемилюми-несценции (Кузьмина, 1983). При этом анализ хемилюминограммы проводили по параметрам Imax; S; tg-2a. Содержание первичных продуктов - диеновых конъюгатов (ДК), вторичных -триеновых конъюгатов (ТК) и конечных продуктов ПОЛ - оснований Шиффа (ОШ) определяли спектрофотометрически по методу И.А. Волчегорского (1989) в модификации. Уровень анти-оксидантной защиты оценивали по активности ферментов супероксидисмутазы (СОД), глутати-онпероксидазы (ГПО), глутатионредуктазы (ГЛР) с помощью унифицированных тест-систем фирмы RANDOX (Англия).

Результаты и их обсуждение

Диагностическое и прогностическое значение имеет определение ВНСММ в разных системах (плазме и эритроцитах). О метаболическом статусе организма свидетельствует не только количество ВСНММ, но и характер распределения данных веществ между плазмой и эритроцитами.

После курса озонотерапии наблюдалось снижение уровня ВНСММ в плазме на 22%, а в эритроцитах на 28%. Кроме того, отмечалось перераспределение пула ВНСММ между плазмой и эритроцитами, что является важным критерием стадии эндогенной интоксикации. Коэффициент расчета эндогенной интоксикации (КРЭИ) характеризует отношение плазматического и эритроцитарного пула ВНСММ. Снижение КРЭИ от 0.724 до 0.536, наряду с уменьшением ВНСММ и в плазме и в эритроцитах, является хорошим прогностическим признаком, поскольку основная детоксицирующая система крови локализована в эритроцитах. Активность глутатион^-трансферазы в эритроцитах после курса лечения повышалась на 31.5% от 25.33±0.43 ммоль/мин-л НЬ до 33.32±0.36 ммоль/мин-л НЬ. Увеличение активности фермента не связано с количественными изменениями, так как зрелые эритроциты не обладают способностью к полноценному белковому синтезу. При этом активность плазматической фракции фермента либо снижалась, либо оставалась статистически неизменной. После озонотерапии наблюдалось достоверное снижение количества модифицированных белков на всех исследуемых длинах волн (356 нм, 363 нм, 370 нм, 430 нм, 530 нм) у большинства больных. Снижение составляло в среднем 12.5% относительно исходного уровня. У 23% больных наблюдалось снижение только окисленных модифицированных белков (ОМБ), регистрируемое при длине волны 356 нм, 363 нм и 370 нм.

Таблица 1

Изменение показателей при коррекции метаболических нарушений по стандартной схеме

ВЖММ плазмы ВЖММ эритроцитов КРЭИ

До лечения 17.95i0.73 26.89i1.23 0.83i0.07

После лечения 17.65i0.96 28.76i1.72 0.78i0.11

Таблица 2

Изменение показателей при коррекции метаболических нарушений озоном

ВЖММ плазмы ВЖММ эритроцитов КРЭИ

До лечения 17.88i0.54 26.95i0.78 0.724i0.05

После лечения 15.15i0.71 21.12i1.24 0.536i0.05

Таблица 3

Уровень продуктов ПОЛ в плазме и эритроцитах

ДК, пл. ТК, пл. ОШ, пл. ДК, эр. ТК, эр. ОШ, эр.

До лечения 0.17±0.07 0.09±0.07 30.06±0.17 0.27±0.03 0.52±0.06 113.33±1.05

После лечения 0.16±0.05 0.1±0.06 30.43±0.14 0.15±0.02 0.16±0.005 57.07±0.9

Таблица 4

Уровень продуктов ПОЛ в плазме и эритроцитах

Imax, пл. S, пл. tg-2a, пл. I max, эр. S, эр. tg-2a, эр.

До лечения 1.96±0.007 21.08±0.5 0.57±0.09 1.95±0.007 32.2±0.01 0.41±0.006

После лечения 1.86±0.03 21.62±0.4 0.48±0.05 2.06±0.08 28.42±0.01 0.39±0.02

Таблица 5

Активность ферментов в эритроцитах

СОД ГПО ГЛР

До лечения 0.0042±0.003 373.6±1.95 104.2±1.08

После лечения 0.0054±0.001 327.9±1.87 81.0±0.97

Уровень Ітах имел тенденцию к снижению как в плазме, так и в эритроцитах. Показатель Б, характеризующий суммарную антиоксидантную активность в плазме, остался без изменений, тогда как в эритроцитах имел тенденцию к повышению. Показатель 1§-2а, также характеризующий антиоксидантную активность, имел тенденцию к улучшению и в эритроцитах и в плазме.

Уровни молекулярных продуктов перекис-ного окисления липидов и первичных ДК и ТК и конечных ОШ имели тенденцию к постепенному снижению в плазме. В эритроцитах содержание ДК достоверно снизилось в 2 раза; ТК - в 1.5 раза; ОШ - в 2 раза.

Активность ферментов, измеряемая в эритроцитах, показала, что имеет место повышение активности СОД, сдерживающей начальные стадии свободнорадикальных реакций. Снижение активности ферментов ГПО и ГЛР, в среднем в 2 раза, по всей видимости, связано со сни-

THE STATE OF ANTIOXIDATIVE AND DETOXICATIVE SYSTEMS IN METABOLIC DAMAGE CORRECTION BY LOW DOSES OF OZONE

M. V. Radaeva, M. V. Vedunova, C.N. Kontorshchikova

Metabolic syndrome is one of the best-studied pathologies in the world. The use of ozone technologies in medical treatment is based on the antihypoxic effect of ozone. At the same time, high concentrations of ozone can trigger free-radical reactions and worsen the oxidative stress. In this connection, the aim of our research is to investigate the activity of antioxidative and detoxicative systems when patient metabolic damage is corrected by low doses of ozone.

The blood of metabolic syndrome patients before and after ozone treatment was used for the investigation. Low and medium molecular-mass substances quantification is an informative criterion to estimate the endogenous intoxication. Glutathione-S-transferase activity was determined by the changes in coenzyme Q10 content. The level of oxidatively modified proteins was carried out by Dubinina's method (1995). The markers of lipid peroxidation were evaluated in patients’ blood plasma and erythrocytes. The antioxidative defence level was evaluated by the activity of such enzymes as superoxide dysmutase, glutathione peroxidase and glutathione reductase using unified test systems (RANDOX, England). Our studies testify to the activation of body antioxidative and detoxicative systems under the action of low-dose ozone.

жением уровней молекулярных продуктов пе-рекисного окисления липидов (ДК, ТК, ОШ).

Выводы

Проведенные нами исследования свидетельствуют об активации детоксицирующих и ан-тиоксидантных систем организма под влиянием малых доз озона. Снижение ВНСММ при метаболическом синдроме является благоприятным прогностическим признаком и согласуется с изменениями в показателях липидного обмена. Снижение ОМБ свидетельствует о том, что применяемые дозы озона не оказывают повреждающего эффекта на белки организма. Увеличение активности глутатион^-трансферазы и величины S указывает на значительную роль эритроцитарных детоксицирующих и антиокси-дантных систем в снятии токсической нагрузки организма при коррекции метаболических нарушений озоном.