CC BY
19
ВЛИЯНИЕ АЦЕТИЛЦИСТЕИНА НА ВЫРАЖЕННОСТЬ КОРНЕАЛЬНОГО ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ГНОЙНОЙ ЯЗВЕ РОГОВИЦЫ
Колесников А.В.1, Шишкин М.М.2, Узбеков М.Г.3, УДК: 617.713-002.44-08
Щулькин А.В.1, Баренина О.И.1
1 РязГМУ Минздрава России, Рязань
2 «НМХЦ им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, Москва
3 «МНИИП» Минздрава России, Москва
Резюме
Влияние антиоксидантного препарата ацетилцистеин на выраженность корне-ального окислительного стресса (ОС) в комплексной терапии стафилококковой язвы роговицы при его местном применении изучено в эксперименте на 72 кроликах-самцах (144 глаза) породы шиншилла. В гомогенате роговицы ОС оценивали по концентрации малонового диальдегида (МДА), уровню безбелковых сульфгидрильных групп (SH-групп) и активности антиоксидантных ферментов - супероксиддисмутазы (SOD), глу-татионпероксидазы (GPx), глутатион^-трансферазы (GT). Применение ацетилцистеина (инстилляция по 2 капли 4 раза в день) в комплексной терапии гнойной язвы роговицы снижало выраженность местного ОС как в сравнении с животными без лечения, так и в сравнении с животными, получавшими стандартную терапию ципрофлоксацином. Его эффективность проявлялась в менее выраженной интенсификации окислительных процессов и в меньшей амплитуде колебаний активности антиоксидантных ферментов у животных, получавших ацетилцистеин в течение всего периода наблюдения
Ключевые слова: гнойная язва роговицы, окислительный стресс, ципрофлоксацин, ацетилцистеин.
EFFECT OF ACETYLCYSTEIN ON THE INTENSITY OF CORNEAL OXIDATIVE STRESS CAUSED BY EXPERIMENTAL PURULENT CORNEAL ULCER
Kolesnikov A.V., Shishkin M.M., Uzbekov M.G., Shchulkin A.V., Barenina O.I.
The effect on the intensity of local oxidative stress of the topical application of Acetylcystein which was included into complex therapy of staphylococcal corneal ulcers has been studied. Oxidative stress was evaluated in corneal homogenates obtained from 72 male chinchilla rabbits (144 eyes) using concentrations of malone dialdehyde and protein-free SH groups, as well as activity of antioxidative enzymes: superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), and glutathione —S-transferase (GT). Topical application of 10% solution of acetylcystein in the dosage of 2 drops 4 times a day in the complex therapy of purulent corneal ulcer diminished the intensity of local oxidative stress in comparison with untreated as well as standard treated animals (ciprofloxacin, 2 drops 4 times a day). That decrease detected in animals with acetylcystein application in all periods of the experiment showed itself both in less intensive oxidative processes and in lower amplitude of antioxidative enzyme activity variations.
Keywords: purulent corneal ulcer, oxidative stress, ciprofloxacin, acetylcystein.
Микробные кератиты являются основной причиной помутнения роговицы [7] и одной из ведущих причин снижения зрения во всем мире (уступая только катаракте) [11]. Изъязвление роговицы может быть вызвано различными микроорганизмами: бактериями, грибами и вирусами. Хотя любой из них может вторгнуться в стро-му роговицы при снижении ее защитных механизмом (моргание, слезоотделение и целостность роговичного эпителия) основными возбудителями гнойной язвы являются бактерии [9].
Важную роль в патогенезе гнойной язвы роговицы играет активизация свободнорадикального окисления. Являясь эволюционно-выработанным механизмом, направленным на защиту макроорганизма от чужеродных микроорганизмов, продукция свободных радикалов при чрезмерной активизации может привести и к повреждению тканей макроорганизма, и, как следствие, к развитию осложнений [1]. Поэтому патогенетически обоснованным является применение антиоксидантов в комплексной терапии бактериальной язвы роговицы.
В данной работе в комплексной терапии гнойной язвы роговицы исследован ацетилцистеин. Ацетилцистеин - это производное L-цистеина, относящийся к группе тиолов и широко применяемый в пульмонологии [10]. Его молекула содержит реактивные тиоловые (сульфги-
дрильные) группы, которые разрывают дисульфидные связи кислых мукополисахаридов в результате чего происходит деполимеризация макромолекул мукопротеи-дов и бронхиальный секрет становится менее вязким и адгезивным [4].
В настоящее время установлено, что ацетилцистеин обладает также антиоксидантной активностью: способен связывать свободные радикалы за счет сульфгидрильных групп, стимулирует синтез глютатиона (GSH), являясь поставщиком цистеина, увеличивает активность глута-тион^-трансферазы [4].
Цель настоящего исследования - изучить влияние антиоксидантного препарата ацетилцистеин на выраженность окислительного стресса в роговице при экспериментальной гнойной язве у кроликов.
Материалы и методы
Работа осуществлялась в соответствии с Хельсин-ской Декларацией о проведении экспериментальных исследований и Приказа Министерства Здравоохранения СССР от 12 августа 1977 г. № 755 «О мерах по дальнейшему совершенствованию организационных форм работы с использованием экспериментальных животных».
Исследование выполнено на кроликах-самцах породы шиншилла, средней массой 3500 ± 200 г. 3 интактных
кролика (6 глаз) служили контролем. На 72 животных моделировали стафилококковую гнойную язву роговицы по методике Н.А. Адамовой (1999). После инсталляционной анестезии 0,5% раствором проксиметакаина в центральных отделах роговицы трепаном диаметром 5 мм наносили насечку на глубину 150 мкм, в пределах которой роговица расслаивалась, и отсепарованные слои удалялись. В полученный дефект втирали одну стандартную петлю (107-108 КОЕ) чистой культуры золотистого стафилококка. Через сутки после нанесения микробов на всех глазах развивались типичные гнойные язвы роговицы. Патология воспроизводилась на обоих глазах животных. В последующем кроликов разделяли на 3 группы: 1 группа (n = 24) - контроль патологии - экспериментальная гнойная язва роговицы без лечения; 2 группа (n = 24) - стандартное лечение гнойной язвы
- инстилляции антибактериального препарата ципроф-локсацина (ципролет, Dr. Reddy's) по 2 капли 4 раза в день; 3 группа (n = 24) - экспериментальное лечение
- к стандартной терапии ципролетом прибавляли инсталляцию ацетилцистеина 10% (Hexal Pharma GmbH) по 2 капли 4 раза в день. Лечение начинали с первых суток формирования язвы (второй день эксперимента) и продолжали в течение всего периода исследования (28 суток).
Каждая группа включала в себя 8 серий опытов
- гнойная язва роговицы на 1, 2, 3, 5, 7, 14, 21 и 28 сутки после поражения. В каждой серии было по 3 кролика (6 глаз).
В указанные сроки животных выводили из опыта методом воздушной эмболии под тиопенталовым наркозом. Для биохимических исследований забирали роговицу. В ее гомогенате определяли: концентрацию малонового диальдегида (МДА) по реакции с тиобарбитуровой кислотой (метод Стальной И.Д., Горишвили Т.Г., 1977); уровень безбелковых тиоловых групп (GSH) по реакции восстановления дисульфид 5,5-дитиобис(2-нитробензоата) (метод Habeeb, 1972); активность супероксиддисмутазы (SOD) по реакции торможения аутоокисления кверци-тина (метод Костюк В.А и др., 1990, Бурмистрова С.О. и др., 1997); активность глутатионпероксидазы (GPx) по реакции ферментативного восстановления глутатиона гидроперекисью третбутила (метод Paglia D.E., Valentine W. N., 1967 в модификации Ланкина В.З.); активность глута-тион^-трансферазы (GT) по реакции ферментативной конъюгации глутатиона с 1-хлор-2,4-динитробензолом (метод Keen J.N., Iakoby W.B., 1978). Статистическую обработку полученных результатов выполняли с помощью пакета прикладных программ «Statistica 6.1». Характер распределения данных определяли по критерию Шапиро-Уилка. Различия между группами, имеющими нормальное распределение, оценивали методом однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA), тест Ньюмена-Кейсла. Результаты представлены в виде M ± m, где M - среднее арифметическое значение, m - ошибка среднего арифметического значения.
Результаты
У всех животных без лечения (1 группа) гнойная язва сформировалась в течение 12-24 часов после внесения культуры. С 1 по 3 сутки опыта клиническая картина соответствовала стадии инфильтрации, с 3 по 7 сутки - изъязвления, с 7 по 21 сутки - эпителизации, с 21 по 28 сутки - формирования рубца. В стадии изъязвления на 9 (18,75%) глазах сформировалось десцеметоцеле, закончившееся в 5 (10,4%) случаях перфорацией глаза.
Развитие экспериментальной гнойной язвы роговицы (1 группа) сопровождалось активацией процессов перекисного окисления липидов (табл. 1). Концентрация МДА - конечного продукта пероксидации в роговице -повышалась с третьего дня патологии на 70,0% (р < 0,05) по сравнению с показателями интактных животных и достигала своего максимума на 5 сутки эксперимента, превышая исходные значения на 100,0% (р < 0,05), и нормализовалась к 14 дню патологии (p > 0,05). Уровень безбелковых сульфгидрильных групп снижался на 15,7% (р < 0,05) начиная с 1 дня патологии, достигал минимального значения (на 53,8%, р < 0,05 ниже исходной концентрации) на 7 сутки эксперимента и нормализовался только к 28 дню развития гнойной язвы. Также были зафиксированы следующие изменения активности ферментов. Показатели активности SOD и GPx на 5 сутки эксперимента уменьшались на 53,1% (р < 0,05) и 32,5% (р < 0,05) по сравнению с показателями интактных животных и оставались сниженными вплоть до 21 суток исследования. Стоит также отметить, что активность GPx повышалась на 3 сутки эксперимента на 19,1% (р < 0,05) по сравнению с показателями нормы. Активность GT повышалась на 23,1% (р < 0,05) на 2 сутки патологии, затем снижалась на 34,6% (р < 0,05) и 26,9% (р< 0,05) на 5 и 7 сутки исследования и нормализовалась к 14 дню язвы.
На фоне лечения ципролетом (2 группа) на 5 глазах (10,4%) язвенный дефект не сформировался, стадия инфильтрации перешла в стадию эпителизации с 5-6 суток опыта. У животных со сформировавшимся язвенным дефектом его площадь и глубина была меньше, чем в группе без лечения ; десцеметоцеле сформировалось только на 4 глазах (8,3%) ;перфорации не наблюдалось ни в одном случае. Начало эпителизации язвенного дефекта наступало в среднем на 2 дня раньше, тогда как продолжительность полной эпителизации поверхности дефекта была такой же, как и при отсутствии лечения. Степень, скорость и интенсивность рубцевания в случаях со сформировавшимся язвенным дефектом существенно не отличалось от группы без лечения, но зависела от степени выраженности разрушения ткани. При изучении антиоксидантного статуса роговицы в данной группе были получены следующие результаты (табл. 2).
При монотерапии ципролетом (2 группа) уровень МДА повышался уже с 1 суток патологии на 43,3% (р < 0,05) по сравнению с показателями интактных животных, достигал максимума на 3 сутки (на 76,6%, р < 0,05 выше показателей нормы) и нормализовался к 7
Табл. 1. Выраженность окислительного стресса при развитии стафилококковой гнойной язвы (М ± т)
Серии эксперимента МДА нмоль/ мг белка Свободные SH-груп-пы мкмоль/мг белка Активность SOD ЕА/мг белка Активность GPx нмоль НАДФН/ минх мг белка Активность GR нмоль НАДФН/ минх мг белка Активность GT мкмоль ХДНБ/ минх мг белка
Интактные кролики 3,0 ± 0,25 19,7 ± 0,79 3,2 ± 0,08 19,4 ± 0,78 30,1 ± 2,62 0,26 ± 0,02
Язва 1 сутки 3,5 ± 0,2 16,6 ± 0,56* 2,9 ± 0,2 18,1 ± 0,60 29,1 ± 1,20 0,24 ± 0,019
Язва 2 сутки 4,1 ± 0,25 17,4 ± 0,58 2,9 ± 0,13 21,4 ± 0,57 25,9 ± 0,99 0,32 ± 0,019*
Язва 3 сутки 5,1 ± 0,37* 14,8 ± 0,53* 2,7 ± 0,13 23,1 ± 0,64* 22,9 ± 1,53* 0,21 ± 0,016
Язва 5 сутки 6,0 ± 0,36* 10,5 ± 0,52* 1,5 ± 0,14* 13,1 ± 0,50* 18,1 ± 0,68* 0,17 ± 0,018*
Язва 7 сутки 5,3 ± 0,29* 9,1 ± 0,45* 1,4 ± 0,14* 16,6 ± 0,63* 22,9 ± 1,46* 0,19 ± 0,010*
Язва 14 сутки 4,2 ± 0,36 15,8 ± 0,78* 2,2 ± 0,19* 17,2 ± 0,55* 27,3 ± 1,36 0,24 ± 0,009
Язва 21 сутки 3,1 ± 0,34 17,4 ± 1,15* 3,15 ± 0,08 19,6 ± 0,63 31,7 ±1,58 0,29 ± 0,007
Язва 28 сутки 3,4 ± 0,22 20,8 ± 1,04 3,2 ± 0,17 21,0 ± 0,39 28,9 ± 0,76 0,26 ± 0,015
Примечание: * - р < 0,05 - достоверные различия по сравнению с показателями интактных животных. # - р < 0,05 - достоверные различия по сравнению с показателями животных с экспериментальной гнойной язвой. % - р<0,05 - достоверные различия между животными, получающими лечение.
Табл. 2. Выраженность окислительного стресса при развитии стафилококковой гнойной язвы на фоне лечения ципролетом (М ± т)
Серии эксперимента МДА нмоль/ мг белка Свободные SH-груп-пы мкмоль/мг белка Активность SOD ЕА/мг белка Активность GPx нмоль НАДФН/ минх мг белка Активность GR нмоль НАДФН/ минх мг белка Активность GT мкмоль ХДНБ/ минх мг белка
Интактные кролики 3,0 ± 0,25 19,7 ± 0,79 3,2 ± 0,08 19,4 ± 0,78 30,1 ± 2,62 0,26 ± 0,02
Язва 1 сутки 4,3 ± 0,26* 19,5 ± 0,80# 2,4 ± 0,24* 19,2 ± 0,60 26,0 ± 2,28 0,26 ± 0,018
Язва 2 сутки 4,9 ± 0,43* 15,4 ± 0,67* 2,3 ± 0,22*# 17,1 ± 0,88# 25,5 ± 1,54 0,24 ± 0,021#
Язва 3 сутки 5,3 ± 0,33* 14,6 ± 0,75* 2,0 ± 0,21*# 20,1 ± 1,25 24,6 ± 0,65 0,18 ± 0,018*
Язва 5 сутки 4,7 ± 0,42*# 13,7 ± 1,07*# 2,1 ± 0,25*# 15,5 ± 0,6*# 21,4 ± 1,06*# 0,17 ± 0,020*
Язва 7 сутки 3,8 ± 0,33# 14,6 ± 1,06*# 2,4 ± 0,22*# 15,9 ± 0,49* 25,2 ± 1,90 0,22 ± 0,021
Язва 14 сутки 3,3 ± 0,32 17,3 ± 1,11 2,8 ± 0,23 18,3 ± 0,94 23,7 ± 1,06 0,26 ± 0,019
Язва 21 сутки 2,7 ± 0,19 19,5 ± 0,74 3,3 ± 0,2 19,3 ± 0,79 28,7 ± 1,73 0,26 ± 0,015
Язва 28 сутки 3,3 ± 0,25 20,1 ± 0,79 3,2 ± 0,18 19,5 ± 0,81 29,1 ± 1,31% 0,27 ± 0,02
Примечание:* - р < 0,05 - достоверные различия по сравнению с показателями интактных животных. # - р < 0,05 - достоверные различия по сравнению с показателями животных с экспериментальной гнойной язвой. % - р < 0,05 - достоверные различия между животными, получающими лечение.
суткам эксперимента. Концентрация SH-групп снижалась на 2 сутки исследования на 21,8% (р < 0,05), достигала минимальных значений на 5 сутки лечения (на 30,5%, р < 0,05) и нормализовалась на 14 сутки. Активность SOD снижалась с 1 по 7 сутки исследования с максимумом снижения на 3 сутки на 37,5% (р < 0,05). Активность GPx уменьшалась на 5 и 7 сутки эксперимента на 20,1% (р < 0,05) и на 18,0% (р < 0,05) соответственно, а активность GT уменьшалась на 3 и 5 сутки исследования на 30,8% (р < 0,05) и 34,6% (р < 0,05) соответственно.
На фоне совместного применения ацетилцистеина и ципролета (3 группа) язвенный дефект не сформировался на 7 глазах (14,58%) и патологический процесс перешёл в стадию эпителизации на этих глаза с 4 суток эксперимента. На глазах со сформировавшимися язвами (n = 41) десцеметоцеле наблюдали в 1 случае (2,4%), а перфораций роговицы отмечено не было ни в одном случае. Фаза эпителизации в случаях со сформировавшимся язвенным дефектом начиналась на 1,67 дня раньше, чем при монотерапии ципролетом. Фаза рубцевания при использовании ацетилцистеина отличалась от группы без лечения и монотерапии ципролетом более выраженным процессом пролиферации с формированием более грубого помутнения роговицы.
При комбинированном применении ацетилцистеина и ципролета (3 группа) уровень МДА повышался на 3, 5 и 7 сутки гнойной язвы на 46,7% (р < 0,05), на 60,0% (р < 0,05) и 60,0% (р < 0,05) соответственно по сравнению с показателями интактных животных (табл. 3). Концентрация GSH достоверно не изменялась (р < 0,05). Активность SOD уменьшалась на 7 и 14 сутки гнойной язвы на 28,1% (р < 0,05) и на 28,1% (р < 0,05) соответственно по сравнению с нормой. Активность GPx снижалась на 13,4% (р < 0,05) только на 14 сутки, а GT на 26,9% - на 28 сутки гнойной язвы, а в остальные периоды эксперимента достоверно от показателей интактных животных не отличались.
В сравнении с показателями животных контрольной группы (1 группа) у кроликов, получающих ацетилци-стеин на фоне экспериментальной патологии (3 группа), наблюдались следующие изменения (табл. 3). Уровень МДА на 5 сутки был ниже показателей контрольных животных на 20,0% (p < 0,05). Концентрация GSH превышала показатели контрольных животных на 1 сутки на 13,9%(р < 0,05), на 3 сутки - на 16,2% (р < 0,05), на 5 сутки - на 59,0% (р < 0,05), на 7 сутки - на 96,7% (р< 0,05), на 14 сутки - 25,3% (p < 0,05), на 21 сутки - на 24,7% (рч< 0,05), а на 28 сутки - на 13,9% (рч< 0,05). Актив-
Табл. 3. Выраженность окислительного стресса при развитии стафилококковой гнойной язвы на фоне лечения ципролетом и ацетилцистеином (М ± т)
Серии эксперимента МДА нмоль/мг белка Свободные SH-груп-пы мкмоль/мг белка Активность SOD ЕА/мг белка Активность GPx нмоль НАДФН/ минх мг белка Активность GR нмоль НАДФН/ минх мг белка Активность GT мкмоль ХДНБ/ минх мг белка
Интактные кролики 3,0 ± 0,25 19,7 ± 0,79 3,2 ± 0,08 19,4 ± 0,78 30,1 ± 2,62 0,26 ± 0,02
Язва 1 сутки 3,2 ± 0,14% 18,9 ± 0,66# 2,6 ± 0,09 20,1 ± 0,62 31,2 ±1,07 0,22 ± 0,01
Язва 2 сутки 4,1 ± 0,26 17,7 ± 0,54% 2,7 ± 0,09 19,5 ± 0,78% 30,0 ± 1,57# 0,26 ± 0,02#
Язва 3 сутки 4,4 ± 0,25* 17,2 ± 0,47#% 2,6 ± 0,22% 17,4 ± 0,54# 27,7 ± 1,21# 0,23 ± 0,01
Язва 5 сутки 4,8 ± 0,40*# 16,7 ± 0,49#% 2,5 ± 0,19# 17,5 ± 0,55#% 27,4 ± 1,29#% 0,21 ± 0,02
Язва 7 сутки 4,8 ± 0,34*% 17,9 ± 0,70#% 2,3 ± 0,17*# 18,0 ± 0,87 28,5 ± 1,35 0,21 ± 0,02
Язва 14 сутки 3,9 ± 0,36 19,8 ± 0,59# 2,3 ± 0,13*% 16,8 ± 0,44* 27,7 ± 1,45 0,25 ± 0,01
Язва 21 сутки 3,7 ± 0,24% 21,7 ± 0,73# 2,5 ± 0,25#% 19,4 ± 0,47 31,1 ± 1,39 0,29 ± 0,014
Язва 28 сутки 3,7 ± 0,22 23,7 ± 0,76#% 2,7 ± 0,15 19,5 ± 0,61 32,2 ± 1,34 0,33 ± 0,019#*
Примечание:* - р < 0,05 - достоверные различия по сравнению с показателями интактных животных. # - р < 0,05 - достоверные различия по сравнению с показателями животных с экспериментальной гнойной язвой. % - р < 0,05 - достоверные различия между животными, получающими лечение.
ность SOD превышала активность данного фермента у животных контрольной серии на 5 сутки на 66,7% (р<0-,05), на 7 сутки - на 64,3% (р<0,05), а на 21 сутки была их меньше на 20,6% (р<0,05). Активность GPx превышала активность данного фермента у животных контрольной серии на 5 сутки эксперимента на 33,6% (р<0,05), а на 3 сутки была меньше ее на 24,7% (р<0,05). Активность GT превышала активность данного фермента у животных контрольной серии на 28 сутки на 26,9% (р<0,05), на 3 сутки была меньше ее на 18,8% (р<0,05).
При сравнении показателей оксидантной-антиок-сидантной систем у животных, получающих стандартную терапию (группа 2), с животными, получающими дополнительно ацетилцистеин (группа 3), были получены следующие результаты (табл. 3). Применение ацетилцистеина приводило к снижению концентрации МДА в роговице на 1 сутки экспериментальной гнойной язвы на 25,6% (p < 0,05) по сравнению с животными, получающими стандартную терапию, а на 7 и 21 сутки - к ее повышению на 26,3% (p < 0,05) и 37,0% (p < 0,05) соответственно. Уровень безбелковых GSH превосходил аналогичный показатель животных 2 группы на 2, 3, 5, 7 и 28 сутки эксперимента, максимально на 5 сутки - на 21,9% (p < 0,05). У животных, получающих ацетилци-стеин, активность SOD превосходила данный показатель кроликов, получающих стандартную терапию, на 3 сутки на 30,0% (p < 0,05), а на 14 и 21 сутки была меньше его на 21,7% (p < 0,05) и 32,0% (p < 0,05) соответственно. Активность GPx у животных, получающих экспериментальное лечение, была выше показателей кроликов 2 группы на 2 и 5 сутки эксперимента - на 14,0% (p< 0,05) и 12,9% (p < 0,05) соответственно. Активность GT у животных 2 и 3 серий достоверно не отличалась.
Обсуждение
В настоящем исследовании установлено, что развитие стафилококковой язвы роговицы приводит к активизации продукции свободных радикалов и развитию окислительного стресса с максимумом выраженности на 5-7 сутки, что соответствует наибольшей активности воспалительного процесса. Согласно данным литературы, это
происходит за счет повышенной продукции свободных радикалов эндогенными и экзогенными источниками. К эндогенным источникам относятся макрофаги крови, инфильтрирующие ткань роговицы при воспалении, а также моноциты, нейтрофилы, эозинофилы, эндотели-альные, гладкомышечные и другие клетки [3]. В них в ходе функционирования НАДФН2-оксидазного комплекса и миелопероксидазы происходит усиленное образование активных форм кислорода, нацеленных на обезвреживание чужеродных микроорганизмов [1]. Из экзогенных источников свободных радикалов, как и в здоровой роговице, основную роль играет ультрафиолетовое излучение солнечного света [5].
В ответ на повышенную продукцию свободных радикалов на 2-3 сутки происходит нарушение баланса между компонентами антиоксидантной системы: концентрация безбелковых SH-групп и активность SOD снижается, тогда как активность GPx и GT кратковременно повышается. Это повышение активности ферментов, участвующих в метаболизме глутатиона, может быть расценено как компенсаторно-приспособительная реакция, однако, на 5-7 сутки наблюдается дальнейшее развитие местного окислительного стресса: интенсификация окислительных процессов на фоне снижения активности всех изученных антиоксидантных ферментов, что коррелирует с ухудшением клинической картины - усилением инфильтрации и изъязвлением роговицы. Нормализация свободноради-кального статуса роговицы происходит к 21 дню патологии, что соответствует развитию соединительно-тканного рубца в роговице.
Стандартную терапию гнойной язвы проводили с использованием фторхинолона 2 поколения - ципроф-локсацина (ципролет). Ципролет - противомикробное средство широкого спектра действия, которое подавляет бактериальную ДНК-гиразу (топоизомеразы II и IV). Данные изменения приводят к нарушению синтеза ДНК, роста и деления бактерий, вызывают выраженные морфологические изменения и снижают их устойчивость к активным формам кислорода, продуцируемым клетками макроорганизма [2]. Местное применение ципролета не предотвращает интенсификацию местного окисли-
106
тельного стресса (повышение уровня МДА, снижение концентрации SH-групп и активности антиоксидантных ферментов - SOD, GPx, GT) на ранних сроках стафилококковой язвы роговицы, в фазу инфильтации (уже с первых суток, с максимумом выраженности на 3-5 сутки), однако способствует более быстрой нормализации свободнора-дикального статуса в последующие сроки эксперимента (нормализация изучаемых показателей к 14 суткам эксперимента) в сравнении со сроками в контрольной группе животных (21 сутки эксперимента).
В проведенном исследовании в комплексном лечении стафилококковой гнойной язвы использовали антиок-сидантный препарат ацетилцистеин (инстилляция по 2 капли 4 раза в день). На ранних сроках эксперимента у животных 3 группы отмечалось снижение выраженности окислительного стресса, что проявлялось уменьшением уровня МДА - конечного продукта пероксидации и повышением уровня безбелковых SH-групп и активности антиоксидантных ферментов по сравнению с животными, получающими стандартную терапию. Однако, при этом на фоне экспериментальной терапии ацетилци-стеином замедлялась нормализация показателей окси-дантной-антиоксидантной систем. Это подтверждается исследованиями ряда авторов, в которых показано, что ацетилцистеин может уменьшать антибактериальную активность аминогликозидов, фторхинолонов и эри-томицина и увеличивать эффективность ß-лактамных антибиотиков [6]. С другой стороны, установлено, что применение ацетилцистеина не только подавляет образование биопленок Pseudomonas aeruginosa, но и оказывает бактерицидное действие [12].
В ходе эксперимента отмечено, что в группе животных, получавших сочетанную терапию ацетилцистеин+-ципролет, улучшалось клиническое течение гнойной язвы роговицы, что проявлялось снижением частоты развития десмецетоцеле и более ранним началом эпителизации роговицы по сравнению с животными 2 группы. Одновременно наблюдалось повышенное развитие рубцовой ткани в роговице по сравнению с группами контрольных животных (1 группа) и животных, леченых препаратом ципролет. По данным литературы известно, что 3%-й раствор ацетилцистеина улучшает заживление повреждений роговицы, но в то же время в ходе регенерации формируется хейз [8].
Таким образом, полученные данные указывают на целесообразность применения ацетилцистеина в комплексной терапии гнойной язвы роговицы на стадиях инфильтрации, изъязвления и эпителизации.
Выводы
1. Развитие экспериментальной стафилококковой язвы роговицы сопровождается развитием местного окислительного стресса, что проявляется повышением уровня малонового диальдегида, снижением содержания безбелковых сульфгидрильных групп и уменьшением активности антиоксидантных фермен-
тов: супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы, глутатион^-трансферазы и глутатионредуктазы.
2. Местное применение ципролета (инстилляция по 2 капли 4 раза в день) при лечении гнойной язвы роговицы не предотвращает окислительный стресс в ранние сроки патологического процесса, однако ускоряет нормализацию свободнорадикального статуса роговицы по сравнению с контрольными животными.
3. Местное применение ацетилцистеина (инстилляция по 2 капли 4 раза в день) в комплексной терапии гнойной язвы роговицы (в сочетании с ципролетом) снижает выраженность местного окислительного стресса в фазу инфильтрации и изъязвления, как в сравнении с животными без лечения, так и в сравнении с животными, получавшими стандартную терапию.
4. Местное применение ацетилцистеина замедляет нормализацию свободно-радикального статуса роговицы и усиливает развитие соединительной ткани в фазу рубцевания, что приводит к более выраженным нарушениям прозрачности роговицы.
5. Полученные результаты указывают на эффективность применения ацетилцистеина при гнойной язве роговицы, однако его применение должно чётко соотноситься со стадией патологического процесса и задачами проводимой терапии на данной стадии.
Литература
1. Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н. Свободнорадикальные процессы в норме и при заболеваниях сердечно-сосудистой системы. - Москва: РКНПК МЗ РФ, 2001. 78 с.
2. Страчунский Л.С., Белоусов Ю.Б., Козлов С.Н. Практическое руководство по антиинфекционной химиотерапии.М.: Боргес, 2002. - 384 с.
3. Amanso A.M., Griendling K.K. Differential roles of NADPH oxidases in vascular physiology and pathophysiology // Front. Biosc. - 2012. - Vol. 1, №4. - P. 1044-1064.
4. Aruoma O.I., Halliwell B., Hoey B.M., Butler J. The antioxidant action of N-ace-tylcysteine:its reaction with hydrogen peroxide and hypochlorous acid // Free Radic. Biol. Med. - 1989. - Vol. 6 (6). -P. 593-597.
5. Behndig A., Karlsson K., Johansson B.O. et al. Superoxide dismutase isoenzymes in the normal and diseased human cornea // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2001. - Vol. 42, №10. - Р. 2293-2296.
6. Goswami M., Jawali N. N-Acetylcysteine-Mediated Modulation of Bacterial Antibiotic Susceptibility // Antimicrob. Agents Chemother. - 2010. - Vol. 54, N. 8. - P. 3529-3553.
7. Jeng B.H., McLeod S.D. Microbial keratitis // Br. J. Ophthalmol. - 2003. - Vol. 87. - P. 805-806.
8. Shanthi J., Vanajapriya R., Balagurunathan R. Laboratory diagnosis and prevalence study of corneal infections from a tertiary eye care hospital // Adv. Appl. Science Res. - 2012. - Vol. 3 (3). - P. 1598-1602.
9. Sarchahi, A.A., Maimandi A., Khodakaram Tafti A., Amani M. Effects of Acetylcysteine and Dexamethasone on Experimental Corneal Wounds in Rabbits // Ophthalmic. Res. - 2008. -Vol. 40(1). -P. 41-48.
10. Sheffner A.L., Medler E.M., Jacobs L.W., Sarett H.P. The in vitro reduction in viscosity of human tracheobronchial secretions by acetyl-cysteine // Am. Rev. Resp. Dis. - 1964. -Vol. 90. -P. 721-729.
11. Whitcher J.P., Srinivasan M., Upadhyay M.P. Corneal blindness: a global perspective. // Bull. World Health Organ. - 2001. - Vol. 79. - P. 214 -221.
12. Zhao T., Liu Y.N-acetylcysteine inhibit biofilms produced by Pseudomonas aeruginosa // BMC Microbiol. - 2010. - Vol. 10. - P. 140.
КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Колесников Александр Вячеславович,
тел.: +7 (905) 186-41-14, e-mail: [email protected]
