CC BY
19
СОСТОЯНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО МЕТАБОЛИЗМА КРОВИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СТЕРОФУНДИНА У ПАЦИЕНТОВ С ИШЕМИЧЕСКИМ ИНСУЛЬТОМ
1 19
А.В. Дерюгина , Н.Ю. Тарасова , Г.А. Бояринов 1ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского» ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России
Abstract
The aim of the work was to study the dynamics of parameters of oxidative metabolism of blood under the using Sterofundin in patients with ischemic stroke.
Material and methods. The study included male patients (n=15) aged 55 to 70 years with a diagnosis of "ischemic stroke". Patients were injected with 500 ml/day of Sterofundin into the subclavian vein with a drip within 3 hours of stroke. Administration of the drug was carried out on the first, second and third day of resuscitation therapy. The control was the blood of healthy donors (n=15), comparable in age with patients of the main group. The blood levels of malonic dialdehyde and the concentration of oxidized and reduced glutathione were determined in the blood of all examined subjects.
Results. It was found that patients with ischemic stroke have signs of oxidative stress (increase in the level of malonic dialdehyde, decrease in the concentration of glutathione). The use of "Sterofundin" contributes to the partial normalization of these indicators for 2-3 days of treatment.
Key words: ischemic stroke, sterofundin, oxidative stress, electrophoretic mobility of erythrocytes
Целью работы явилось исследование динамики параметров окислительного метаболизма крови при использовании Стерофундина у больных с ишемическим инсультом.
Материал и методы. В исследование были включены пациенты-мужчины (n=15) в возрасте от 55 до 70 лет с диагнозом «ишемический инсульт». Пациентам не позднее 3 часов с момента инсульта вводили 500 мл/cутки «Стерофундина» в подключичную вену внутривенно капельно. Введение препарата осуществляли на первые, вторые и третьи сутки реанимационной терапии. Контролем выступала кровь здоровых доноров (n=15), сопоставимых по возрасту с пациентами основной группы. В крови всех обследованных лиц определяли уровень малонового диальдегида, а также концентрацию окисленнного и восстановленного глутатиона.
Результаты. Установлено, что у пациентов с ишемическим инсультом имеют признаки окислительного стресса (нарастание уровня малонового
диальдегида, снижение концентрации глутатиона). Применение «Стерофундина» способствует частичной нормализации указанных показателей уже на 2-3 сутки лечения.
Ключевые слова: ишемический инсульт, стерофундин, окислителньый стресс, электрофоретическая подвижность эритроцитов
К наиболее распространенным заболеваниям зрелого, пожилого и, в последние десятилетия, молодого возраста, относятся острые нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) [1, 2]. По данным международных эпидемиологических исследований, ежегодно в мире от инсульта умирают 4,7 млн. человек, а частота инсультов, по материалам Всемирной Организации Здравоохранения, составляет 1,5-7,4 на 1000 населения [3]. Среди причин смертности цереброваскулярные заболевания занимают второе место после сердечно-сосудистых заболеваний [1, 3].
Приведенные данные свидетельствуют о необходимости активного поиска путей совершенствования реабилитационного процесса пациентов, перенесших инсульт [4, 5]. По мнению ряда авторов, в комплексе восстановительных мероприятий особую значимость приобретает своевременное и адекватное медикаментозное лечение [6, 7].
Несмотря на имеющиеся фундаментальные работы в области изучения патогенетических процессов, протекающих в остром периоде ишемического инсульта (ИИ), важным и актуальным остается изучение окислительно-восстановительных процессов при данном патологическом состоянии [3, 8]. В первую очередь это обусловлено тем, что активация свободнорадикальных процессов при ишемии мозга приводит к развитию окислительного стресса, являющегося одним из универсальных механизмов повреждения тканей [8-10].
Целью работы явилось исследование динамики параметров окислительного метаболизма крови при использовании Стерофундина у больных с ишемическим инсультом в условиях реанимационной терапии.
Материал и методы исследования
В исследование были включены пациенты (n=15) мужского пола в возрасте от 55 до 70 лет с диагнозом «ишемический инсульт» (ИИ). Обследование больных проводилось на базе ГБУЗ НО «Нижегородская областная клиническая больница им. Н.А. Семашко» (г. Нижний Новгород). Пациентам не позднее 3 часов с момента инсульта вводили 500 мл/сутки «Стерофундина» в подключичную вену внутривенно капельно. Введение препарата осуществляли на первые, вторые и третьи сутки реанимационной терапии. Образцы крови были взяты до и после внутривенного введения «Стерофундина» в течение 3 суток. Контролем выступала кровь здоровых доноров (n=15), сопоставимых по возрасту с пациентами основной группы.
В крови представителей обеих групп (пациентов и здоровых доноров) определяли концентрацию малонового диальдегида в эритроцитах методом фотоэлектрокалориметрии [11], а также уровень окисленного и восстановленного глутатиона в крови методом титрования по Вудворду-Фрей [12].
Проведение исследования было одобрено этическим комитетом клиники, все пациенты или их родственники дали письменное информированное согласие на участие в исследовании.
Полученные данные были обработаны методами вариационной статистики в программном пакете Statistica 6.0. Нормальность распределения значений параметров оценивали с использованием критерия Шапиро--Уилка. Данные представляли в форме средних значений показателей и их среднеквадратичного отклонения. С учетом характера распределения признака для оценки статистической значимости различий применяли Н-критерий Краскала-Уоллеса.
Результаты исследования и обсуждение Установлено, что в острый период инсульта (до начала введения «Стерофундина») определяются существенные сдвиги содержания в крови пациентов вторичного продукта ПОЛ - малонового диальдегида (табл. 1).
Таблица 1. Динамика изменения концентрации малонового диальдегида в крови пациентов с инсультом до и после введения Стерофундина
Сроки введения препарата, сутки Концентрация МДА (нМоль/мл) в крови, Мср±т
1 2 3 Доноры (n=15)
До (n=15) 17,82±0,80 * 12,70±0,50* # 13,18±0,51*# 10,7 ± 0,8
После (n=15) 15,61±0,61 *# 16,93±0,70* 14,65±0,60*#
Примечание: * - статистически значимые различия по отношению к показателю физиологической нормы (р<0,05); # - р<0,05 по сравнению с исходным значением (показатель до проведения терапии)
В начале исследования при применении «Стерофундина» уровень малонового диальдегида (МДА) составил 15,61±0,61 нМоль/мл (табл. 1). Данный показатель у пациентов, перенесших инсульт, был значительно выше физиологических значений. Повышение содержания биомаркеров окислительного стресса у пациентов, перенесших инсульт, было продемонстрировано ранее и другими авторами [13, 14].
В некоторых исследованиях было показано, что уровень МДА выше у лиц с острым инсультом по сравнению с контрольной группой [13, 15]. Тем не менее, данные, касающиеся динамики изменения содержания МДА, недостаточно ясны. Так, S. Demirkaya с соавт. (2001) обнаружили повышение содержания МДА через 24 часа, но не через семь дней после инсульта [13], тогда как P.C. Sharpe с соавт. (1994), напротив, выявили нормальное его содержание при поступлении, но повышение содержания через 48 часов [16]. Были сообщения о постоянно повышенном уровне МДА при нескольких измерениях в течение первой недели после инсульта [17].
Объяснением наблюдаемых различий в динамике содержания МДА могут быть использование различных методик определения соединения или исходная
тяжесть инсульта. Наши результаты согласуются с большинством ранее проведенных исследований, демонстрирующих резкое повышение содержания метаболита, более того, оно может быть повышено даже в течение первых 3 часов.
Известно, что МДА является чрезвычайно токсичным соединением, обладающим высокой биологической активностью. Легко диффундируя через мембраны, МДА взаимодействует с азотистыми компонентами белков и нуклеотидных оснований ДНК, образуя еще более токсичные соединения [18]. После введения «Стерофундина» отмечено снижение концентрации МДА до 14,65±0,60 нМоль/мл (на третьи сутки), что свидетельствует об уменьшении интенсивности процесса ПОЛ (табл. 1). В ходе исследования при применении изучаемого препарата уровень МДА в крови пациентов с ИИ приближался к физиологическим значениям, характерным для лиц контрольной группы. Таким образом, можно предположить, что использование «Стерофундина» способствовало угнетению интенсивности процесса ПОЛ, повышенной в постинсультном периоде, что может быть обусловлено активацией антиоксидантной системы защиты эритроцитов.
Таблица 2. Влияние терапевтического использования Стерофундина на уровень
восстановленного и окисленного глутатиона в крови пациентов (п=15) с _инсультом до и после введения препарата_
Концентрация глутатиона в крови (мкмоль/л), Мср±т
Восстановленный глутатион Окисленный глутатион
Сроки введения Доноры (п=15) Сроки введения Донор ы (п=15)
1 сутки 2 сутки 3 сутки 1 сутки 2 сутки 3 сутки
До введения 13,05 ±0,31 * 14,25 ±0,40 * 15,39 ±0,30 * 40,58± 0,7 4,99± 0,20*# 4,39± 0,11*# 6,05± 0,20* 9,43± 0,2
После введения 14,39 ±0,50 * 15,79 ±0,51 *# 16,93 ± 0,41*# 3,84± 0,10*# 7,46± 0,40* 8,51± 0,31*
* - статистически значимые различия по отношению к показателю физиологической нормы (р<0,05); # - р<0,05 по сравнению с исходным значением (показатель до проведения терапии)
Церебральная ишемия генерирует энзимы и субстраты, которые могут образовывать свободнее радикалы, включающие цепные реакции «повреждения» с фрагментацией мембранных фосфолипидов [18]. Цитотоксичность активных форм кислорода проявляется посредством индукции процессов липопероксидации, инактивации ферментов и повреждения мембраносвязывающих белков [19, 20]. На этом фоне активизируется
совокупность механизмов антиоксидантной защиты, одним из компонентов которой является система глутатиона.
В таблице 2 представлены результаты исследования концентрации глутатиона в крови пациентов в ходе применения «Стерофундина». Исследование данного показателя показало значительное снижение окисленного и восстановленного глутатиона у больных до проведения метаболической коррекции. При использовании «Стерофундина» наблюдалось увеличение содержания как окисленной, так и восстановленной формы глутатиона. Наиболее выраженные изменения были выявлены на 3 сутки эксперимента: концентрация окисленной формы глутатиона возросла на 70%, восстановленной - на 30% относительно показателей до назначения «Стерофундина».
Полученные результаты соответствуют результатам работ некоторых авторов, согласно клиническим наблюдениям которых, уже в первые часы после инсульта в крови происходит снижение концентрации глутатиона [19]. Увеличение концентрации глутатиона, обнаруженное в результате проведенного исследования, потенциально связано с развитием метаболических перестроек, направленных как на усиление синтеза, так и восстановление окисленной формы глутатиона. Антиоксидантные свойства глутатиона определяются как непосредственным взаимодействием с активными формами кислорода и обменными реакциями с дисульфидными связями, а также с функционированием ряда ферментов глутатионового цикла, в том числе глутатионпероксидазы и глутатион-Б-трансферазы. Полученные результаты свидетельствуют, что рост содержания глутатиона, по всей видимости, связан с активацией компенсаторно -приспособительных реакций в эритроцитах, приводящих к индукции синтеза глутатиона на фоне повышения активности ПОЛ. Нормализация окислительно -восстановительного потенциала эритроцитов, возможно, запускает восстановительные процессы в мембране.
Заключение
Таким образом, у пациентов с ишемическим инсультом имеют признаки окислительного стресса (нарастание уровня малонового диальдегида, снижение концентрации глутатиона). Применение «Стерофундина» способствует частичной нормализации указанных показателей уже на 2-3 сутки лечения. Компенсаторные реакции при использовании «Стерофундина» могут быть связаны с увеличением уровня глутатиона, антиоксидантные свойства которого определяются как непосредственным взаимодействием с АФК и обменными реакциями с дисульфидными связями, так и функционированием ряда ферментов глутатионового цикла, в том числе глутатионпероксидазы и глутатион-S-трансферазы. В свою очередь, уменьшение концентрации МДА, который, взаимодействуя с N-концевыми остатками аминокислот и аминогруппами фосфолипидов, является одной из причин снижения способности эритроцитов к деформации. Это свидетельствует о восстановлении подвижности эритроцитов и, в целом, текучести крови. Полученные данные позволяют говорить, что использование «Стерофундина» способствует улучшению микроциркуляции и,
следовательно, осуществлению реперфузии тканей мозга у пациентов с ишемическим инсультом.
Список литературы
1. Суслина З.А., Максимова М.Ю., Кистенев Б.А., Федорова Т.Н. Нейропротекция при ишемическом инсульте: эффективность милдроната // Фарматека. 2005. №13. С. 56.
2. Ажермачева М.Н., Плотников Д.М., Алиев О.И., Алифирова В.М., Плотников М.Б., Буркова К.И. Реологические свойства крови в острейший период ишемического инсульта и их взаимосвязь со степенью тяжести неврологических нарушений // Бюллетень сибирской медицины. 2013. Т. 12, №5. С. 5-12.
3. Гусев Е.И., Скворцова В.И. Ишемия головного мозга. Москва: Медицина, 2001.
4. Верещагин Н.В. Гетерогенность инсульта: взгляд с позиции клинициста // Инсульт. Приложение к журналу неврологии и психиатрии имени С.С. Корсакова. 2003. №9. С. 8-9.
5. Камаева О.В., Монро П. Мультидисциплинарный подход в ведении и ранней реабилитации неврологических больных. Санкт-Петербург, 2003.
6. Колесниченко И.П., Ждан И.Л. Ранняя реабилитация больных с острым нарушением мозгового кровообращения на базе нейрососудистого реабилитационного отделения санатория «Северная Ривьера». Санкт-Петербург. 2002. С. 46-50.
7. Демиденко Т.Д., Ермакова Н.Г. Основы реабилитации неврологических больных. Санкт-Петербург: Фолиант, 2004.
8. Меньшикова Е.Б. с соавт. Окислительный стресс: патологические состояния и заболевания. Новосибирск: АРТА, 2008.
9. Костюк В.А., Потапович А.И. Биорадикалы и биоантиоксиданты. Минск: БГУ; 2004.
10. Дерюгина А.В., Мартусевич А.А., Веселова Т.А. Молекулярно-клеточные механизмы реализации стресс-реакции организма. Известия Уфимского научного центра РАН. 2015. №3. С. 58-63
11. Крылов В.Н., Дерюгина А.В., Плескова С.Н., Калинин В.А. Апоптозный характер гемолиза эритроцитов, индуцированный малыми дозами ионизирующей радиации. Биофизика. 2015. Т. 60, №1. С. 102-108.
12. Корягин А.С., Киреева В.Ф. Лабораторные работы большого практикума по физиологии и биохимии человека и животных. Нижний Новгород: Нижегородский государственный университет, 1991. 24 с.
13. Demirkaya S., Topcuoglu M.A., Aydin A., Ulas U.H., Isimer A.I., Vural O. Malondialdehyde, glutathione peroxidase and superoxide dismutase in peripheral blood erythrocytes of patients with acute cerebral ischemia // Eur. J. Neurol. 2001. №5. Р. 4351.
14. Ozkul A., Akyol A., Yenisey C., Arpaci, Kiylioglu N., Tataroglu C. et al. Oxidative stress in acute ischemic stroke // J. Clin. Neurosci. 2007. №6. Р. 1062-1066.
15. Cano C.P., Bermudez V.P., Atencio H.E. et al. Increased serum malondialdehyde and decreased nitric oxide within 24 hours of thrombotic stroke onset // Am. J. Ther. 2003. P. 473-476.
16. Sharpe P.C., Mulholland C., Trinick T. Ascorbate and malondialdehyde in stroke patients // Ir. J. Med. Sci. 1994. №5.P. 488-491.
17. Polidori MC, Cherubini A, Stahl W, Senin U, Sies H, Mecocci P. Plasma carotenoid and malondialdehyde levels in ischemic stroke patients: relationship to early outcome // Free Radic. Res. 2002. Vol. 36, №3. Р. 265-268.
18. Дюба Д.Ш. Состояние антиоксидантной системы и перекисного окисления липидов у больных, перенесших каротидную эндартерэктомию, в течение первых семи суток под влиянием Цераксона // Международный неврологический журнал. 2010. №4. С. 14-16.
19. Zimmermann C., Winnefeld K., Streck S., Roskos M., Haberl R.L. Antioxidant status in acute stroke patients and patients at stroke risk // Eur. Neurol. 2004. Vol. 51, №3. P. 157-161.
20. Мартусевич А.К., Карузин К.А. Оксидативный стресс и его роль в формировании дизадаптации и патологии // Биорадикалы и антиоксиданты. 2015. Т. 2, №2. С. 5-18.
