Влияние димефосфона на состояние перекисного окисления липидов в тканевых структурах желудка и тонкой кишки на модели стрессового ульцерогенеза Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 615.27:577.125:616.33

О. П. Родина, И. Я. Моисеева

ВЛИЯНИЕ ДИМЕФОСФОНА НА СОСТОЯНИЕ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ В ТКАНЕВЫХ СТРУКТУРАХ ЖЕЛУДКА И ТОНКОЙ КИШКИ НА МОДЕЛИ СТРЕССОВОГО УЛЬЦЕРОГЕНЕЗА

Изучено состояние слизистой оболочки, перекисное окисление липидов и активность фосфолипазы А2 тканевых структур желудка и тонкой кишки при действии стрессового ульцерогенного фактора на фоне введения димефосфо-на. Выявлена активация процессов перекисного окисления липидов и фосфолипазы А2 в изученных тканевых структурах. Отмечено, что при использовании димефосфона на модели стрессового ульцерогенеза происходит нормализация исследуемых показателей, что подтверждает наличие у данного препарата гастропротекторных свойств.

Введение

В настоящее время многие исследователи признают роль свободнорадикального окисления липидов в патогенезе различных заболеваний [1-5].

Стресс является одним из факторов патогенеза развития язвенной болезни (ЯБ) желудка и двенадцатиперстной кишки. На фоне действия стрессового ульцерогенного фактора происходит стимуляция активности симпатоадреналовой системы, развивается гипоксия тканей, в результате активируется липолиз с избыточной мобилизацией жирных кислот. Увеличение количества свободных жирных кислот активизирует, в свою очередь, их свободнорадикальное окисление.

Как известно, антиоксиданты мексидол, эмоксипин и другие обладают широким спектром фармакологической активности [6-8]. Признавая ПОЛ одним из факторов патогенеза в развитии ЯБ желудка и двенадцатиперстной кишки, большинство исследователей склонны полагать, что корректоры свободнорадикальных реакций окажутся весьма эффективными в лечении язвенных процессов. Однако в большинстве исследовательских работ использовались только природные антиоксиданты, такие как токоферол. Работы по исследованию протективной функции синтетических антиоксидантов при лечении язвенно-деструктивных поражений желудочно-кишечного тракта имеются, но они малочисленны.

Материал и методы

В основу работы положены экспериментальные исследования, проведенные на 40 половозрелых белых крысах обоего пола средней массой 200250 г. На экспериментальных животных при моделировании «стрессовой» язвы исследовали процесс ульцерогенеза, а также изменения липидного гомеостаза тканевых структур тонкого кишечника.

Моделирование язвенных дефектов производили по способу С. В. Аничкова и И. С. Заводской (1965). Через 12 ч животных выводили из опыта путем передозировки эфирного наркоза. Производили лапаротомию и биопсию тонкого кишечника. При вскрытии оценивали состояние слизистой оболочки, определяли характер ее повреждений, которые подразделяли на точечные кровоизлияния, эрозии и язвы. Для каждого вида повреждений слизистой оболочки рассчитывали «язвенный индекс» Паулса. В опытной группе

животных для исследования влияния на показатели ульцерогенеза и активности ПОЛ использовали препарат, обладающий антиоксидантным действием -15 % раствор димефосфона из расчета 50 мг/кг массы тела внутримышечно.

В работе применялись следующие методы исследования:

1. Содержание малонового диальдегида (МДА) оценивали в реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой (ТБК). Для определения антиокислительной активности липидов предварительно проводили индукцию липопереокисления раствором сульфата железа в концентрации 5 мкмоль в течение часа.

2. Активность каталазы определяли фотометрическим методом, основанным на способности перекисей образовывать с молибдатом аммония стойкий окрашенный комплекс. Оптическую плотность измеряли на спектрофотометре при длине 410 нм. Активность каталазы выражали следующим образом: мг Н2О2/мин/г белка.

3. Определяли активность супероксиддисмутазы (СОД) в реакции с нитросиним тетразолием (В. С. Гуревич и др. (1990)).

4. Активность фосфолипазы А2 оценивали в среде, содержащей 10 ммоль трис-ИСЬ-буфер (pH 8,0), 150 ммоль тритон Х-100, 10 ммоль СаС12 и субстрат (1,2 ммоль). В качестве субстрата использовали фосфатидилхолины яичного желтка. Регистрацию каталитической деятельности фермента проводили титрометрическим методом по мере образования свободных жирных кислот. Расчет осуществляли по калибровочной кривой, построенной по пальмитиновой кислоте, и выражали в мкмоль/с/г белка (В. А. Трофимов, (1999)).

Результаты исследования

В опытной группе животных использовали димефосфон. Препарат вводили в дозе 50 мг/кг внутримышечно трехкратно: за 2 ч до фиксации, через 2 и 6 ч после фиксации животных.

Исследование структурных изменений слизистой оболочки желудка показало, что точечные кровоизлияния определялись у всех животных (табл. 1).

Таблица 1

Характер повреждений слизистой оболочки желудка при применении димефосфона на модели стрессового ульцерогенеза

Показатели Виды деструкций Контрольная группа Опытная группа

п % п %

Количество животных в группе (п), % - пораженные животные Точечные кровоизлияния 20 100 20 100

Эрозии 20 100 15 75

Язвы 20 100 17 85

Среднее число деструкций на одно животное, М±т Точечные кровоизлияния 8,0±0,52 3,0±0,29*

100 % 37,5 %

Эрозии 5,8±0,38 1,6±0,28*

100 % 27,59 %

Язвы 3,8±0,35 1,7±0,27*

100 % 44,74 %

Индекс Паулса Точечные кровоизлияния 8,0 3,0*

Эрозии 5,8 1,2*

Язвы 3,8 1,4*

Примечание. * - динамика показателей, достоверно отличающихся от контрольных: р < 0,05.

Однако по сравнению с контрольными показателями количество точечных кровоизлияний уменьшилось на 62,50 % (р < 0,05). Индекс Паулса при этом снизился в 2,7 раза и составил 3,0. Эрозии на слизистой оболочке желудка наблюдались в 75 % случаев. По отношению к контрольным показателям их количество уменьшилось на 72,41 % (р < 0,05). Индекс Паулса для эрозий снизился в 4,8 раза и был равен 1,2. Язвенные поражения выявлялись в 85 % случаев. Их доля по сравнению с контролем уменьшилась на 55,26 % (р < 0,05), при этом индекс Паулса снизился в 2,7 раза и составил 1,4.

При анализе слизистой оболочки тонкой кишки отмечено, что деструктивные изменения наблюдались у всех животных опытной группы (табл. 2).

Таблица 2

Характер повреждений слизистой оболочки тонкой кишки при применении димефосфона на модели стрессового ульцерогенеза

Показатели Виды деструкций Контрольная группа Опытная группа

п % п %

Количество животных в группе (п), % - пораженные животные Точечные кровоизлияния 20 100 20 100

Эрозии 20 100 20 100

Язвы 20 100 20 100

Среднее число деструкций на одно животное, М±т Точечные кровоизлияния 21,1±1,12 14,4±0,51*

100 % 68,25 %

Эрозии 16,1±0,72 6,8±0,31*

100 % 42,23 %

Язвы 11,0±0,55 4,3±0,44*

100 % 39,09 %

Индекс Паулса Точечные кровоизлияния 21,1 14,4

Эрозии 16,1 6,8*

Язвы 11,0 4,3*

Примечание.* - динамика показателей, достоверно отличающихся от контрольных: р < 0,05.

По отношению к контрольной группе обнаружено уменьшение количества точечных кровоизлияний на 31,75 % (р < 0,05). Однако индекс Паулса при этом не изменялся. Выявлено снижение по отношению к контрольным показателям числа эрозий на 57,77 % (р < 0,05). Индекс Паулса для эрозий снизился в 2,4 раза и составил 6,8. Количество язвенных дефектов в опытной группе по сравнению с контрольной уменьшилось на 60,91 % (р < 0,05). Индекс Паулса при этом снизился в 2,6 раза и составил 4,3.

Таким образом, анализируя представленные данные, можно предположить, что димефосфон обладает антистрессорным эффектом, который проявляется в снижении патогенного воздействия стрессора при моделировании язвенных дефектов, что приводит к нормализации изучаемых морфологических показателей в тканях желудка и тонкой кишки.

Как уже говорилось ранее, одними из показателей, характеризующих состояние клеточных мембран, являются накопление продуктов ПОЛ, состояние АОЗ и активность фосфолипазы А2. При моделировании стрессового

ульцерогенеза введение димефосфона, обладающего мембраностабилизирующим эффектом, отразилось на состоянии этих показателей (табл. 3).

Таблица 3

Показатели ПОЛ, АОЗ и активности фосфолипазы А2 в тканевых структурах желудка на модели стрессового ульцерогенеза при применении димефосфона (М±т)

Показатель Норма Контрольная группа Опытная группа

МДА (нмоль/г белка) 2,39±0,06 8,23±0,15* 4,12±0,15*

Бе-индуцированный МДА (нмоль/г белка) 3,42±0,09 12,44±0,24* 7,14±0,28*

Активность фосфолипазы А2 (мкмоль/с/г белка) 0,73±0,022 1,92±0,047* 0,69±0,051

Активность каталазы (мг Н2О2/мин/г белка) 1,63±0,04 2,71±0,12* 2,72±0,14*

Супероксиддисмутаза (усл. ед. /мг белка) 6,21±0,14 3,18±0,18* 5,42±0,24*

Примечания: * - достоверность изменений по отношению к норме при р < 0,05; жирный шрифт - достоверность изменений по отношению к контрольным показателям при р < 0,05.

Так, по сравнению с контрольной группой в тканях желудка наблюдалось снижение содержания МДА на 49,94 % (р < 0,05), Бе-МДА на 42,60 % (р < 0,05), увеличение активности СОД на 70,44 % (р < 0,05). Активность фосфолипазы А2 снизилась до нормы. Другие исследованные показатели достоверно отличались от нормы (рис. 1).

450

МДА РеМДА Каталаза ФЛА2 СОД

□ Норма ■ Модель ПОпыт * - данные, достоверно измененные по отношению к норме

Рис. 1 Показатели ПОЛ, АОЗ и активности фосфолипазы А2 ткани желудка под влиянием димефосфона на модели стрессового ульцерогенеза. Исходные данные приняты за 100 %

Более значительное снижение уровня ТБК-содержащих продуктов по сравнению с контрольными показателями отмечалось в тканях тонкой кишки: МДА на

51,97 % (р < 0,05) и Бе-МДА на 47,026 % (р < 0,05) (табл. 4). Фосфолипазная активность снизилась на 45,24 % (р < 0,05), а СОД возросла на 47,83 % (р < 0,05). Нормализации изученных показателей не произошло (рис. 2).

Таблица 4

Показатели ПОЛ, АОЗ и активности фосфолипазы А2 в тканевых структурах тонкой кишки на модели стрессового ульцерогенеза при применении димефосфона (М±т)

Показатель Норма Контрольная группа Опытная группа

МДА (нмоль/г белка) 2,35±0,07 6,33±0,18* 3,04±0,19*

Ре-индуцированный МДА (нмоль/г белка) 4,12±0,06 10,25±0,27* 5,43±0,32*

Активность фосфолипазы А2 (мкмоль/с/г белка) 1,11±0,019 2,52±0,064* 1,38±0,043*

Активность каталазы (мг Н2О2/мин/г белка) 3,37±0,13 5,37±0,28* 4,32±0,44*

Супероксиддисмутаза (усл. ед./мг белка) 9,54±0,24 5,08±0,34* 7,51±0,42*

Примечания: * - достоверность изменений по отношению к норме при р < 0,05; жирный шрифт - достоверность изменений по отношению к модели при р < 0,05.

300 250 200 % 150 100 50

о

МДА РеМДА Каталаза ФЛА2 СОД

□ Норма ■ Модель □ Опыт

* - данные, достоверно измененные по отношению к норме

Рис. 2 Показатели ПОЛ, АОЗ и активности фосфолипазы А2 тонкой кишки под влиянием димефосфона на модели стрессового ульцерогенеза.

Исходные данные приняты за 100 %

Таким образом, полученные экспериментальные данные свидетельствуют, что димефосфон, обладая антиоксидантными свойствами, является одним из стабилизаторов клеточных мембран. На фоне его применения наблюдалась положительная динамика липидных перестроек в тканях исследуемых органов, что нашло отражение в уменьшении числа эрозивно-язвенных поражений слизистой оболочки желудка и тонкой кишки. Выявлено, что липидре-гулирующая способность проявляется за счет уменьшения интенсивности свободнорадикальных реакций и фосфолипазной активности, повышения антиоксидантного потенциала тканевых структур желудка и тонкой кишки.

Выводы

1. При действии стрессового ульцерогенного фактора в слизистой оболочке тонкой кишки развиваются язвенно-деструктивные поражения на фоне активации процессов перекисного окисления липидов и фосфолипазы А2.

2. Использование димефосфона на модели стрессового ульцерогенеза приводит к уменьшению выраженности поражений слизистой оболочки тонкого кишечника.

3. Антиульцерогенный эффект димефосфона сопровождается снижением в исследованных тканевых структурах уровня МДА и Бе-МДА и уменьшением активности фосфолипазы А2.

Список литературы

1. Хуцишвили, М. Б. Свободнорадикальные процессы и их роль в патогенезе некоторых заболеваний органов пищеварения (часть 1) / М. Б. Хуцишвили, С. И. Рапопорт // Клиническая медицина. - 2002. - № 10. - С. 10-16.

2. Баранская, Е. К. Патогенез язвенной болезни. Болезни органов пищеварения / Е. К. Баранская // Российский медицинский журнал. - 2000. - № 2. - С. 29-35.

3. Черногубова, Е. А. Нарушения антиоксидантной системы крови и их коррекция при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки : дис. ... канд. биол. наук / Е. А. Черногубова. - Ростов-на-Дону, 1998. - 169 с.

4. Коломоец, М. Ю. Свободнорадикальное окисление и защитные системы организма при язвенной болезни у больных различного возраста / М. Ю. Коломоец, А. И. Федив // Российский журнал гастроэнтерологи, гепатологии, колопроктоло-гии. - 1995. - № 3. - С. 116-117.

5. Эседов, Э. М. Влияние моно- и комбинированной терапии язвенной болезни на перекисное окисление липидов и антиоксидантную защиту в ульцерогенной зоне / Э. М. Эседов, С. Н. Мамаев // Клиническая медицина. - № 1. - 1998. -С. 29-30.

6. Гуськова, Т. А. Эмоксипин. Молекулярные и биохимические механизмы действия, фармакологические свойства, клиническое применение (обзор экспериментальных и клинических данных) / Т. А. Гуськова, С. С. Либерман // Химикофармацевтический журнал. - 1994. - № 11. - С. 8-11.

7. Машков, Ю. И. Изучение нефропротекторных свойств мексидола, димефосфона и а-токоферола при острой интоксикации четыреххлористым углеродом, гентамицином и аллоксановом диабете : дис. . канд. мед. наук / Ю. И. Машков. -М., 2001. - 137 с.

8. Цыганкова, Г. М. Влияние мексидола на развитие токсического гепатита : дис. ... канд. мед. наук / Г. М. Цыганкова. - Смоленск, 2003.