CC BY
33
УДК 616. 596-007.2-071.616.153-074
ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ ПЕРВОЙ ЛИНИИ АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ У ПАЦИЕНТОК С ДЕСТРУКЦИЕЙ КЕРАТОГИАЛИНОВОЙ ТКАНИ НОГТЕЙ
© 2012 г. Е.В. Уразовская, З.И. Микашинович
Уразовская Елена Викторовна — кандидат медицинских наук, соискатель, кафедра общей клинической биохимии № 1, Ростовский государственный медицинский университет, пер. На-хичеванский, 29, Ростов-на-Дону, 344021, e-mail: [email protected].
Микашинович Зоя Ивановна — доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедрой общей клинической биохимии № 1, Ростовский государственный медицинский университет, пер. Нахичеванский, 29, 344021, Ростов-на-Дону, email: [email protected].
Urazovskaya Elena Viktorovna - Candidate of Medical Science, Competitor, Department of the General and Clinical Biochemistry № 1, Rostov State Medical University, Nakhi-chevansky Lane, 29, Rostov-on-Don, 344021, e-mail: [email protected].
Mikashinovich Zoya Ivanovna - Doctor of Biological Science, Professor, Head of the Department of the General and Clinical Biochemistry № 1, Rostov State Medical University, Nakhichevansky Lane, 29, Rostov-on-Don, 344021, e-mail: [email protected].
У112 женщин с деструкцией и без видимых изменений кератогиалиновой ткани ногтей возраста 20 — 39 и 40 — 75 лет выявлена положительная коррелятивная связь между активностью супероксиддисмутазы и каталазы. В группе без патологии ногтей старше 40 лет по сравнению с группой моложе 40 лет обнаружили усиление активности ферментов. При деструкции ногтей в группе старше 40 лет по сравнению с группой моложе 40 лет наблюдали снижение активности ферментов. Полученные результаты обосновывают использование в диагностике показателей активности ферментов антиоксидантной защиты и разработку способов лечения с учетом возрастных особенностей адаптации организма.
Ключевые слова: ногти, деструкция, гиперкератоз, эритроциты, супероксиддисмутаза, каталаза, антиоксидантная защита.
In 112 women aged 20 — 39 and 40 — 75 years old with destruction and without visible сhanges in keratogialin tissue revealed positive correlation between the activity of superoxide dismutase and catalase. In women's group over 40 years old compared with the group younger than 40 years old without nail disease have found increased activity of enzymes. In women's group over 40 years old compared with the group younger than 40 years old with the destruction of the nails have found decreased in enzyme activity. These results justify the use of the indicators antioxidant enzymes activity in the diagnostics of onychodystrophy and the development of treatments for age-appropriate adaptation of the organism.
Keywords: nails, destruction, hyperkeratosis, erythrocytes, superoxide dismutase, catalase, antioxidant protection.
В последнее десятилетие заболевания ногтей перестали считать редкими [1, 2]. Значительно увеличилась обращаемость к дерматологу больных, которым устанавливается диагноз ониходистрофии. Нарушение структуры ногтей делает их проницаемыми для проникновения грибковой инфекции, приводящей к сенсибилизации и аллергическим заболеваниям [3, 4]. Использование в терапии новых средств медикаментозной коррекции не привело пока к значительному снижению заболеваемости и психологических про-
блем пациентов [5, 6]. Многофакторность развития ониходистрофии, недостаточная эффективность лекарственных препаратов местной и системной противогрибковой терапии, осложнения после удаления патологически измененных ногтевых пластин обусловливают необходимость профилактики ранних стадий ониходистрофии и разработки алгоритмов диагностики. Разработка эффективных профилактических мероприятий тесно связана с необходимостью своевременного прогноза и ранней диагностики забо-
левания. Ранее нами показано, что развитие стадий ониходистрофии зависит от адаптивного потенциала организма [7]. Важнейшую роль в адаптации выполняют микроэлементы, ферменты, компоненты анти-оксидантной защиты (АОЗ), катализаторы многочисленных биохимических реакций обмена веществ [8].
Известно, что с возрастом изменяется ход обменных процессов, являющийся материальной основой адаптивно-компенсаторных реакций. В связи с этим определение значения возрастных сдвигов АОЗ крови является перспективным направлением в патогенетическом обосновании новых подходов к профилактике и лечению деструкции кератогиалиновой ткани ногтей.
Целью настоящего исследования явилось выяснение возрастных особенностей активности суперок-сиддисмутазы, каталазы эритроцитов у женщин с деструкцией кератогиалиновой ткани ногтей, определение информативности изменений для оценки риска развития различных морфологических видов онихо-дистрофии у женщин различного возраста и своевременной адекватной коррекции.
Материалы и методы
Нами обследованы 52 женщины без видимых изменений кожи и ногтей в возрасте 20-39 лет (группа 1) и 40-75 лет (группа 2); с деструктивными изменениями ногтей в возрасте 20-39 лет (группа 3) и 40-75 лет (группа 4). Деструкция кератогиалиновой ткани ногтей проявлялась в виде изменения физических
свойств (прочности, структуры, цвета, прозрачности), связи гипонихион и сосудов ложа, а также гиперкератоза ногтевого ложа. Активность супероксиддисмута-зы (СОД) определяли по степени ингибирования восстановленного нитросинего тетразолия в присутствии супероксидного радикала, генерируемого в реакции окисления адреналином молекулярного кислорода в щелочной среде [9], каталазы - по интенсивности желтого окрашивания комплексного соединения не-разложившейся перекиси водорода с молибдатом аммония [10]. Результаты выражали в условных единицах на грамм гемоглобина (гНЬ). Кроме того, мы рассчитывали отношение активности СОД к активности каталазы эритроцитов крови (СОД/каталаза). О наличии связи между показателями судили по величине коэффициента корреляции (гху), используя метод квадратов Пирсона. Вычисляли средние арифметические влияющего и результирующего признаков, ошибку представительности (щ). О достоверности различий средних показателей сравниваемых групп судили по величине ^критерия Стьюдента после проверки распределения на нормальность. Статистически достоверными считали различия, соответствующие оценке ошибки вероятности р < 0,05. Исследования выполнены в соответствии с декларацией о биоэтике и правах человека.
Результаты и их обсуждение Результаты исследований представлены в таблице.
Показатели ферментативной активности эритроцитов крови пациенток с деструктивными изменениями кератогиалиновой ткани ногтей
Показатель Здоровые Больные
1-я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа
СОД, усл.ед./г НЬ 11,67±0,17 16,09±0,17 9,18±1,6 8,86±0,63
Pi,2 < 0,05 p13 < 0,05 P2, з < 0,05 P3 4>0,05
Каталаза, мкат/г НЬ 4,38±0,28 5,69±0,50 3,11±0,15 3,14±0,25
P1,2 < 0,05 Pu < 0,05 P2, з < 0,05 P3, 4 > 0,05
СОД/каталаза 2,69±0,65 2,66±0,65 2,86±0,11 P13 > 0,05 2,98±0,14 P2 4 > 0,05
СОД и каталазы, г ± щг 0,46±0,1 0,49±0,1 0,61±0,16* 0,86±0,1*
Возраст и СОД/каталаза, г±щг -0,19±0,18 -0,19±0,18 -0,19±0,18 -0,2±0,17
п 24 28 29 31
Примечание. п - число обследованных пациенток; р < 0,05 - отличие достоверно; р > 0,05 - недостоверно; * - отличие достоверно при щг < 1/3 г.
Как следует из полученных результатов, средние арифметические показатели активности СОД и катала-зы в группе 2 были выше по сравнению с группой 1 соответственно на 37 и 21 %. Средние арифметические значения отношения СОД/каталаза здоровых женщин колебались в группе 1 от 2,04 до 3,34 и группе 2 - от 2,01 до 3,31. Анализ полученных результатов показал, что между отношениями СОД/каталаза в группах 1 и 2 достоверной разницы обнаружено не было. Расчет г ± щг между показателями активности СОД и каталазы выявил достоверную прямую (положительную) связь средней силы в обеих возрастных группах 1 и 2. Ак-
тивность СОД может являться влияющим признаком, а каталазы - результирующим, что объясняет пропорциональное изменение этих величин и отсутствие различий отношения СОД/каталаза у женщин разных возрастных групп без видимых деструктивных признаков кератогиалиновой ткани ногтей.
Супероксидный анион-радикал О2, являясь физиологически необходимым донором электронов, может, вероятно, изменять физико-химические свойства фосфолипидного слоя мембран, облегчая биологически активным веществам доступ к гидрофобным ее частям. Изменение активности каталазы может быть
связано в определенном отношении с активностью СОД как с поставщиком перекиси водорода - субстрата активности фермента [11].
Таким образом, повышение активности СОД и ка-талазы может указывать на физиологическую особенность, связанную с изменением функциональной активности эритроцитов в старшей возрастной группе 2 при формировании приспособительной метаболической перестройки для поддержания гомеостаза.
Результаты дальнейшего исследования показали (таблица), что у пациенток клинической группы 3 средние арифметические показатели активности СОД и каталазы были достоверно ниже по сравнению со своей возрастной группой 1 на 21 и 12 % соответственно. Снижение активности СОД в большей степени, чем активности каталазы по сравнению с соответствующей возрастной группой, можно расценивать как результат метаболических реакций, приводящий к накоплению Н2О2 и усилению токсического действия перекиси водорода на липопротеидные мембраны онихобластов при деструкции ногтей. По мере углубления патологического процесса в старшей возрастной группе 4 средние арифметические показатели активности СОД и каталазы были ниже по сравнению с соответствующей возрастной группой 2 на 45 и 43 %.
Таким образом, при деструкции кератогиалиновой ткани в возрастной группе 4 (40-75 лет) выявлено более выраженное, чем в группе 3 (20-39 лет), снижение активности ферментов первой линии АОЗ (таблица).
Интересно отметить, что отношение СОД/каталаза в эритроцитах крови пациенток групп 3 и 4 не имело достоверных отличий, составляя от 2,75 до 2,97 и от 2,84 до 3,12 соответственно. Расчет г ± тг не выявил достоверной связи между возрастом и отношением СОД/каталаза у женщин с деструкцией кератогиали-новой ткани ногтей.
Уменьшение активности ферментов СОД и катала-зы у пациенток с деструкцией кератогиалиновой ткани ногтей в группе 4 по сравнению с группой 3 может быть связано с понижением уровня обменных процессов при старении и изменении возрастной реактивности организма. Об этом свидетельствует факт сохранения баланса между ферментами первой линии АОЗ, направленного на поддержание гомеостатического равновесия за счет синхронизации повреждающих и защитных реакций. На что и может указывать сильная положительная коррелятивная связь между показателями активности ферментов пациентов с деструкцией ногтей в группах 3 и 4 (таблица).
Положительная коррелятивная связь средней силы между активностью СОД и активностью каталазы в группе 1 и 2, сильная - в группах 3 и 4, по-видимому, указывает на формирование компенсаторно-приспособительных механизмов со стороны адаптивных реакций ферментов эритроцитов крови.
Таким образом, достоверное усиление коррелятивной связи между активностью СОД и активностью каталазы в возрастных группах 3 и 4 по сравнению с группами 1 и 2 может быть расценено как формирование защитных реакций организма, предотвращающих чрезмерное накопление Н2О2 как фактора повреждения мембран при активизации тканевых анаэробных процессов в кератогиалиновой ткани ногтей. Об-
наруженный факт согласуется с исследованиями при других патологических процессах, связанных с тканевой и гемической гипоксией [12].
Важнейшей особенностью клеток крови является способность формировать метаболический потенциал, регулировать кислородный режим тканей и отражать тканевые кислородзависимые процессы. Образование кислородных метаболитов, способствующих структурно-функциональному изменению липопротеидных мембран, может являться механизмом не только гибели, но и обновления клеток. Антиоксиданты эритроцитов и нейтрофилов крови являются уникальной системой угнетения синтеза РНК и белка, способствуя изменению эндоцитоза липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) через усиление вязкости мембраны под действием О2 [13]. Усиление деструктивного действия гипоксии на клетки кератогиалиновой ткани ногтей может зависеть от нарушения взаимодействия звеньев в цепи биохимических реакций (дисмутация СОД О2 - микросомальный и митохондриальный перенос электронов - образование перекиси водорода -образование активных форм кислорода - инактивация перекиси каталазой и миелопероксидазой - образование эндогенных окислителей - изменение вязкости фосфолипидного слоя мембран - образование окисленных ЛПНП и липопротеидов скавенджер-рецепторов макрофагов) и иметь значение в патогенезе ониходистрофии.
Возможно, дефицит ферментов первой линии АОЗ в эритроцитах отражает метаболические события, способствующие формированию дистрофических явлений и, в частности, ониходистрофии, риск которой повышается у пациентов старше 40 лет. Развитие гиперкератоза ногтей стоп может быть отражением постепенного отторжения пластины от ложа при деструкции ногтей у пациентов, а также защитной реакции кожи - при потере связи гипонихион с сосудами ногтевого ложа [14]. С другой стороны, имеются данные, что с возрастом возможно уменьшение активности ферментов крови, например, щелочной фосфатазы за счет снижения интенсивности метаболических реакций, ответственных за аэробные пути обеспечения энергии клеток и увеличение числа клеток крови, инициированное снижением активности ферментов [14, 15].
В работе [15] нами отмечено, что маркерами усиления деструкции кератогиалиновой ткани ногтей, проявляющейся в виде онихошизиса, могут являться повышение в крови пациентов фракций оксипролина и снижение активности щелочной фосфатазы сыворотки крови в условиях формирующейся тканевой гипоксии. Снижение активности СОД и каталазы, возможно, следует считать обоснованным патогенетическим фактором гиперкератоза, сопровождающего отторжение ногтя при потере связи гипонихион и сосудов ложа.
Интенсивность окислительно -восстановительных реакций клеток крови может быть направлена не только на адаптацию к формирующейся тканевой гипоксии, но и соответствовать уровню в организме, при котором онихобласты постепенно утрачивают способность к делению, теряют ядра, роговеют, превращаются в клетки ногтевой пластины, содержащие
кератин. Нарушение связи гипонихион с сосудами ногтевого ложа у пациентов старше 40 лет, развитие ониходистрофии и гиперкератоза ногтевого ложа, возможно, являются результатом действия накопившихся токсинов при синхронном истощении резервов синтеза и использования СОД и каталазы.
Таким образом, активность СОД и каталазы эритроцитов, а также отношение активностей ферментов у пациентов с деструкцией кератогиалиновой ткани ногтей определяются сильной положительной коррелятивной связью между этими ферментами. Уменьшение активности СОД и каталазы эритроцитов является фактором риска развития ониходистрофии у людей и более выражено у пациенток после 40 лет, что обосновывает применение направленной медикаментозной терапии с учетом возрастных особенностей активности ферментов первой линии АОЗ и/или развития адаптивно-компенсаторной реакции организма при деструкции кератогиалиновой ткани ногтей.
Литература
1. Цыкин A.A., Л.Д. Ломоносов, Кузнецова K.M. Новый
метод лечения заболеваний ногтей // Рос. журн. кожных и венерических болезней. 2007. № 2. С. 74-78.
2. Хмельницкий O.K., Хмельницкая Н.М. Патоморфология
микозов человека. СПб., 2005. 432 с.
3. Современные проблемы ониходистрофий // Успехи ме-
дицинской микологии / под ред. Ю.В. Сергеева. T. 6. М., 2005. С. 125-126.
4. Рахматов Т.П. Проблемы диагностики и лечения они-
ходистрофий // Укр. журн. дерматологии, венерологии и косметологии. 2007. № 1. С. 60-64.
5. Мишина Ю.В. Патогенетическое обоснование ком-
плексной терапии заболеваний ногтей у детей и подростков : автореф. дис. ... канд. мед. наук. М., 2008.
6. Яковлев А.Б., Клинические варианты ониходистрофии
после лечения онихомикоза тербинафином // Успехи
Поступила в редакцию_
мед. микологии / под общ. ред. Ю.В. Сергеева. Т. 6. М., 2005. С. 140-141.
7. Уразовская Е.В., Микашинович З.И., Коваленко Т.Д.,
Темников В.Е. Адаптационно-компенсаторные реакции в патогенезе развития деструкции кератогиалиновой ткани ногтей // Валеология. 2011. № 1. С. 64-69.
8. Микашинович З.И., Гридасова Р.А., Олемпиева Е.В. Из-
менение активности ферментов антиоксидантной защиты у пациентов с разными формами ишемической болезни сердца // Клин. лаб. диагностика. 2011. № 5. С. 11-14.
9. Саркисян О.Г. Особенности изменений метаболических
процессов при атрофических кольпитах и их коррекция : автореф. дис. ... канд. мед. наук. Ростов н/Д, 2000.
10. КоролюкМ.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е.
Метод определения активности каталазы // Лаб. дело.
1988. № 1. С. 16-19.
11. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты
/ под ред. Е.Б. Меньщиковой. М., 2006. 556 с.
12. Микашинович З.И. Общие и частные закономерности
изменений метаболизма в эндокринных органах и крови при разной тяжести травматического шока и острой кро-вопотере : автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Ростов н/Д,
1989.
13. Чечина О.Е., Биктасова А.К., СазоноваЕ.В., Жукова О.Б., Прохоренко Т.С., Крат И.В., Часовских Н.Ю., Новицкий В.В., Рязанцева Н.В. Роль цитокинов в редокс-зависимой регуляции апоптоза // Бюл. сибирск. мед. 2009. № 2. С. 67-72.
14. Уразовская Е.В., Микашинович З.И., Коваленко Т.Д.,
Темников В.Е. Активность супероксиддисмутазы, ката-лазы в эритроцитах и щелочной фосфатазы сыворотки крови при ониходистрофии у женщин в стадии отторжения ногтя // Клин. лаб. диагностика. 2010. № 8. С. 23-25.
15. Микашинович З.И., Уразовская Е.В., Квасов А.Р. Изуче-
ние зависимости между содержанием оксипролина в сыворотке крови у больных и возможностью развития они-ходистрофии // Вестн. РУДН. 2008. № 7. С. 446-450.
28 февраля 2012 г.
