Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Особенности развития экспериментального воспаления в легких у крыс при применении сорбентов с ионообменными свойствами

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОВОСИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

Ронинсон Александр Григорьевич

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ВОСПАЛЕНИЯ В ЛЕГКИХ У КРЫС ПРИ ПРИМЕНЕНИИ СОРБЕНТОВ С ИОНООБМЕННЫМИ СВОЙСТВАМИ

14.00.16 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Новосибирск 2004

Работа выполнена в Новосибирской государственной медицинской академии МЗ и СР РФ, Сибирском федеральном центре оздоровительного питания.

Научный руководитель:

Доктор медицинских наук, профессор

Маянская Наиля Назибовна

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор

Трунов Александр Николаевич

Доктор медицинских наук, профессор

Зыков Альберт Андреевич

Ведущая организация: Государственное учреждение НИИ физиологии Сибирского отделения РАМН, г. Новосибирск

на заседании диссертационного совета Д.208.062.04 при Новосибирской государственной медицинской академии МЗ РФ по адресу: 630091, г. Новосибирск, Красный проспект, 52.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирской государственной медицинской академии по адресу: 630091, г. Новосибирск, Красный проспект, 52.

Автореферат разослан «Л/»2004 г. Ученый секретарь

Диссертационного совета д.м.н., профессор А.А. Зубахин

Защита диссертации состоится

2004 г. в

часов

£¿>65^6

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время пневмония является одним из самых распространенных заболеваний как в нашей стране, так и в мире. Потери дней нетрудоспособности при пневмонии в 2-3 раза больше, чем при других заболеваниях, включая несчастные случаи и травмы. Неуклонно возрастает число атипичных пневмоний (Лучшее В.И. с соавт., 2003), а также пневмоний с затяжным и осложненным течением и летальным исходом (Сидорова Л.Д., Логвиненко АС, 1998, 2000; Чучалин А.Г., 1998; Ноников В.Е., 2000; Bartbett J. G. et al., 1998; Cehs R. et al., 1998) Проблема имеет не только медико-социальное, но и экономическое значение, поскольку пневмония не ограничивается распространением патологии только у человека (Ackermann M.R., Brogden К. А., 2000).

Использование в случае заболевания пневмонией антибактериальной терапии привело к резистентности ее возбудителей к ряду препаратов, в частности, антибиотикам (Стручунекий Л. С. с соавт., 2002; Amsden G. V., Amankawa К., 2001). Кроме того, активное применение таких средств может вызывать дисфункцию иммунной системы (Воробьев Л.П., Бусарова Г.А., 1997), что еще больше ухудшает состояние больных, поскольку нарушение иммунной реактивности организма определяет в значительной мере генерализацию воспалительных процессов и обуславливает тяжесть заболевания и увеличение летальности. В связи с этим, перенесенные вирусные инфекции или другие заболевания, также как и стрессирующие воздействия, т.е. факторы, способствующие развитию вторичного иммунодефицита, приводят к повышению частоты пневмоний, что, в свою очередь, за счет дисрегуляции иммунных процессов усиливает нарушения в системе иммунитета, тем самым усугубляя и иммунодефицит, и тяжесть пневмонии (Косовский Г. Ю., Славянская Т.А., 2003; McCullers J. A., Rehg J.E., 2002). Известно, что эффективность воздействия на процесс воспаления зависит от времени резорбции воспалительного инфильтрата и развития регенераторных процессов. Однако, воздействуя на отдельные звенья метаболизма поврежденных клеток, невозможно обеспечить полноценную регуляцию и стимуляцию репаративного процесса. Это и обуславливает целесообразность поиска новых эффективных и патогенетически обоснованных не медикаментозных методов реабилитации комплексного действия.

Исследование последних лет показали, что сорбенты с ионообменными свойствами (Благитко Е.М. с соавт., 1997) обладают свойствами оказывать противовоспалительное и иммуномодулирующее действие (Маянская Н.Н., Новоселов Я Б, 2000). Показано, что они способны удалять из организма большинство токсических продуктов как экзогенного происхождения (загрязнения высокотоксичными солями тяжелых металлов, радионуклидами), так и эндогенного (токсические метаболиты, продукты тканевого распада при различных патологических Я.Б., 2000).

У животных с экспериментальным воспалением в легких таких эндогенных токсических продуктов накапливается очень много: за счет тканевого распада, секреции различных биологически активных веществ из тучных клеток, лейкоцитов и макрофагов (Poch В. et al., 1996), а также за счет накопления продуктов перекисного окисления липидов (Sies H., 1991). Это в значительной мере обусловило выбор сорбентов с ионообменными свойствами в настоящем исследовании.

Актуальность проблемы, разрозненность сведений о динамике критериев воспаления в легких и крови при развитии экспериментальной пневмонии и отсутствие данных о возможности ее коррекции с помощью сорбентов с ионообменными свойствами послужили основой для формирования цели и задач настоящей работы.

Цель исследования: Изучить характер течения экспериментального воспаления в легких у крыс и особенности, функционального состояния фагоцитирующих клеток при применении сорбента с ионообменными свойствами.

Задачи исследования:

1. Провести изучение морфологических изменений ткани легких в динамике развития экспериментальной пневмонии у крыс при применении сорбента с ионообменными свойствами.

2. Определить характер изменений в системе кислородзависимой и кислороднезависимой биоцидности нейтрофилов и макрофагов при применении сорбента с ионообменными свойствами в условиях экспериментальной пневмонии.

3. Оценить влияние сорбентов с ионообменными свойствами на активность лизосомальных ферментов в крови и легких у крыс в динамике развития экспериментальной пневмонии.

4. Изучить соотношение активности про - и антиоксидантных систем у крыс с экспериментальным воспалением в легких при использовании сорбента с ионообменными свойствами.

Научная новизна

Впервые установлено, что в условиях применения сорбента с ионообменными свойствами на фоне экспериментальной пневмонии вначале альтеративно-экссудативные, а в дальнейшем и пролиферативные процессы в легких протекают быстрее в среднем на 7-10 дней по сравнению с животными с экспериментальной пневмонии без литотерапии. Уже на 7-е сутки в ранней стадии затихания процесса очаги поражения в этой группе отличаются от прогрессирующего процесса у животных с экспериментальной пневмонией, не получавших сорбент, что выражается в уменьшении числа пейтрофилов, увеличении количества макрофагов и развитии тонкого слоя молодой грануляционной ткани.

Впервые обнаружено, что использование сорбента с ионообменными свойствами нормализует кислородзависимую и кислороднезависимую биоцидность "при экспериментальной пневмонии: на 20-е сутки развития

процесса индекс стимуляции нейтрофилов крови и содержание катионных белков на фоне увеличения уровня высоко - и среднеактивных нейтрофилов восстанавливаются до контрольного уровня.

Впервые показано, что введение сорбента с ионообменными свойствами нормализует к 7-м суткам повышенное при экспериментальной пневмонии содержание продуктов ПОЛ (дикетонов, диеновых коныогатов и МДА) в крови и тканях легких у крыс, что коррелирует с увеличением активности факторов антиоксидантной защиты - каталазы и содержания в8И в сыворотке крови.

Впервые выявлено, что животные с экспериментальной пневмонией, получавшие сорбент с ионообменными свойствами, имеют достоверную, положительную динамику изменения показателей активности лизосомальных ферментов.

Впервые установлено, что сорбент с ионообменными свойствами, снижая остроту деструктивного компонента воспалительной реакции и предупреждая ее затяжное течение и генерализацию, благоприятно действует на течение экспериментальной пневмонии.

Практическая значимость

Показано, что использование сорбентов с ионообменными свойствами сопровождается нормализацией биоцидности нейтрофилов, повышением резервов их функциональной активности, восстановлением интенсивности перекисного окисления липидов и активности лизосомально-вакуаолярной системы, что благоприятно действует на течение экспериментальной пневмонии, существенно уменьшая остроту деструктивного компонента воспалительной реакции и предупреждая затяжное ее течение и генерализацию воспалительных процессов.

В связи с этим, результаты работы после соответствующей клинической апробации целесообразно применять в профилактике и коррекции морфофункциональных нарушений в легких при воспалении.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Использование сорбента с ионообменными свойствами приводит к восстановлению функциональных резервов нейтрофилов, нормализации биоцидных свойств фагоцитирующих клеток в очаге воспаления и крови, снижению интенсивности перекисного окисления липидов и повышению активности антиоксидантной защиты.

2. Применение сорбента с ионообменными свойствами способствует ускорению восстановительных процессов у крыс с экспериментальной пневмонией.

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 6 печатных работ.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на III Международной конференции «Природные минералы на службе здоровья человека» (Новосибирск 2001), III Всероссийской конференции «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 2002), Всероссийской конференции «Компенсаторно-приспособительные процессы. Фундаментальные и клинические аспекты» (Москва, 2002) и на заседаниях Новосибирского отделения Западно-Сибирского филиала Всероссийского общества по патофизиологии (Новосибирск 2004) и кафедры патофизиологии, проблемной комиссии «Функциональные основы гомеостаза» НГМА МЗ (Новосибирск 2004).

Внедрение результатов исследования. Полученные результаты используются в клинической работе Сибирского федерального центра оздоровительного питания и включены в курс лекций на кафедре патофизиологии по теме: «Патофизиология воспаления».

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и списка использованной литературы (242 источника, из них зарубежных - 123). Содержание диссертации изложено на 128 страницах машинописного текста, иллюстрировано 6 электронными фотографиями, 25 таблицами и 11 рисунками.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объект исследования. В исследованиях использовали 70 крыс-самцов линии Вистар, полученных из вивария НГМА, массой 180 - 220 г. Эксперимент проводили в осенне-зимний период. Перед проведением опытов крыс не менее двух недель адаптировали к условиям содержания и рациону вивария. Животные находились на стандартном общелабораторном рационе со световым режимом: 12 часов - день, 12 - часов ночь, со свободным доступом к воде. Опыты с крысами проводились с 9.00 до 12.00.

Для экспериментального моделирования воспаления в легких под легким эфирным наркозом крысам производили распыление через трахею сефадекса в-100. Процедуру осуществляли через трахею животных с помощью специального зонда. Развитие воспаления в легких подтверждалось данными гистологических исследований.

Экспериментальные животные были разделены на группы (по 10 крыс в каждой) в зависимости от сроков забоя с момента начала ЭП в легких - группа ЭП. Часть животных (группа ЭП+Л), после воспроизведения ЭП, получала литотерапию путем введения стандартизованного сорбента с ионообменными свойствами на основе природных клиноптилолитов, предоставленного НПФ «Новь», Россия. Введение осуществлялось в виде взвеси в водном растворе (1:1) из расчета 100 мг/кг массы тела, внутрижелудочно через зонд, ежедневно, один раз в сутки, начиная с первого дня эксперимента (первое введение за 3

часа до применения сефадекса G-100). Проводилось 3 серии экспериментов на 1-е, 7-е и 20-е сутки после развития воспаления в легких крыс.

Контролем служил материал от интактных животных соответствующего возраста, находившихся на общепринятом рационе вивария.

Определение содержания катионных белков в нейтрофилах (Нф) периферической крови. Катионные белки определяли с помощью ЛКТ-теста цитохимическим методом по В.Е. Пигаревскому (1978). Кроме того, был проведен подсчет процентного распределения Нф по интенсивности окрашивания. Клетки с интенсивностью окрашивания («О» - «0,5») обозначались как низкоактивные (НАК), («1» - «1,5») - среднеактивные (САК), («2» - «3») - высокоактивные клетки (ВАК).

Для оценки чувствительности Нф крови проводили ЛКТ-тест после предварительной инкубации цельной гепаринизированной крови при 37° С в течение 30 мин с ингибитором синтеза лейкотриенов - непрямым блокатором 5-лшюксигеназы - МК-886 (3-[1-(р-хлоробензил)-5-(изопропил)-3-бутилиндол-2]-2,2-диметилпропа-новой кислотой, «Merck», Германия) в концентрации 10-5 М.

Определение кислородзависимой биоцидности Нф с помощью НСТ-теста. Для оценки функциональной активности фагоцитов крови использовался спонтанный НСТ-тест (сНСТ) (Park et al., 1971) в модификации Д.Н. Маянского (Диагностическая ценность... 1995).

Для определения функционального резерва Нф использовали индуцированный зимозаном НСТ-тест (зНСТ-тест) (Диагн. ценность... , 1995). Результат выражался в процентах диформазан-положительных Нф на 100 Нф, либо в единицах индекса стимуляции (ИС). Последний рассчитывался по отношению значения зНСТ-теста к показателю сНСТ-теста (Маянский Д.Н. и соавт., 1985).

Определение лизосомальных ферментов. Активность кислой фосфатазы в гомогенатах и в сыворотке крови определяли спектрофотометрическим методом с Р-глицерофосфатом натрия («Merck», Германия) в качестве субстрата (de Duve et al., 1955). Количество неорганического фосфора определяли по методу C.Fiske и J.Subbarow (1925) в присутствии молибдата аммония и аскорбиновой кислоты. Активность фермента выражалась в микромолях фосфора (Pj), освобожденного за 1 мин. на 1 г белка (в гомогенатах) или на 1 л сыворотки крови.

Определение активности катепсина D проводили методом A.J. Barrett (1972). В основу метода положено спектрофотометрическое измерение суммарной экстинкции кислоторастворимых продуктов ферментативного гидролиза гемоглобина («Reanal», Венгрия).

Определение содержания продуктов нерекисного окисления липидов (ПОЛ).. Определение интенсивности ПОЛ оценивали с помощью спектрофотометрического измерения МДА в реакции с тиобарбитуровой кислотой. Измерения проводились на спектрофотометре (Сф-46, Россия) при 532 нм и 580 нм. Уровень малонового диальдегида выражали в сыворотке в микромолях на литр, в гомогенате - в микромолях на 1 г белка и рассчитывали

по формуле: МДА = (экстинкция при 532нм - при 580нм) х 155,где 155 -коэффициент экстинкции.

Определение диеновых конъюгатов (ДК) и дикетонов производилось по методу В.Б. Гаврилова, М.И. Мишкорудной (1989) по степени ультрафиолетового поглощения гептановых и изопропанольных экстрактов. Количество ДК измеряли при длине волны 232 нм, количество дикетонов - при длине волны 273 им. Содержание ДК и дикетонов выражали в единицах оптической плотности на мг белка (в гомогенатах) или на мл (в сыворотке крови).

Кроме того, определяли активность каталазы. Принцип метода основан по определению скорости утилизации Н2О2 Об интенсивности утилизации Н2О2 судят по скорости снижения экстинкции при длине волны 260 нм, при которой Н2О2 имеет максимум светопоглощения. Активность определяли в гемолизате эритроцитов, полученном разведением отмытой эритроцитарной взвеси дистиллированной водой в соотношении 1:200. Активность каталазы выражали в моль/л/мин (Медицинские лабораторные..., 1999).

Содержание восстановленного глутатиона определяли методом I. Kagiw и K.C.Mirfit (1960). Концентрацию глутатиона выражали в мг%.

Статистическую обработку материала проводили на ПК PC Pentium-200

ММХ при помощи пакета прикладных программ Excel 7.0 определением ошибки средней (М±т), критерия Стыодента и корреляционного анализа (Гончаров А., 1996; Додж М., Кайнет К., 1996). Различия сравниваемых показателей принимались за достоверные при р<0,05.

Весь материал получен, обработан и проанализирован лично автором.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

После моделирования воспаления в легких уже через 1 сутки у подопытных животных обнаруживалось значительное изменение поведения: вялость, значительное снижение аппетита и двигательной активности. Развитие воспаления в легких при моделировании ЭП подтверждалось данными гистологических исследований на всех сроках исследования.

В группе ЭП+Л имелась положительная динамика в очищении бронхолегочного аппарата от воспалительных элементов, некротических масс, созревание грануляционной ткани. Так уже на 7-е сутки в ранней стадии затихания очаги поражения в группе ЭП+Л отличаются от прогрессирующего процесса в группе ЭП уменьшением числа Нф, увеличением количества макрофагов. Отмечалось очищение участков деструкции с развитием тонкого слоя молодой грануляционной ткани, тогда как в группе ЭП и на 20-й день оставались признаки воспаления стенок сосудов, участки диапедезных кровоизлияний и незрелость грануляционной ткани. Полученные данные указывают, что в условиях применения сорбентов с ионообменными

свойствами альтеративно-экссудативные, а в дальнейшем и пролиферативные процессы с выздоровлением протекают быстрее в среднем на 7-10 дней

Экспериментальная Экспериментальная пневмония

пневмония + литотерапия

1 сутки

Примечание Окраска гематоксилином и эозином

Известно, что об активности воспалительных процессов, а также прогнозировании его развития в определенной мере можно судить по реакции фагоцитов на стимул и по резервам этого реагирования В связи с этим

определяли участие нейтрофильных лейкоцитов в процессе воспаления по НСТ-тесту, который, как известно, характеризует кислородзависимую биоцидность полиморфно--ядерных лейкоцитов крови (Маянский Д.Н. и др., 1985; Маянский Д.Н., 1991; Яковлев ВА и др., 1992).

У крыс с ЭП отмечается повышение показателей сНСТ во все дни исследования с максимумом на 7-й день, когда он возрастал в 3,7 раза по сравнению с интактными крысами. К 20-му дню повышение показателей было менее выражено. При стимуляции Нф зимозаном показатель НСТ-теста был более высоким, чем при сНСТ-тесте. Однако, если в контроле повышение составляло 80,7% (сравнение зНСТ и сНСТ), то у крыс с ЭП значительно меньше, особенно на 20-й день (на 1-й день - 48,9%, на 7-й день - 21,4% и на 20-й день - всего 16,0%) (Рис 1.).

60 т-^---

50 40 30 20 10 О

сНСТ (ЭП) эНСТ (ЭП) с НСТ (ЭП+Л) зНСТ (ЭП+Л)

[§к И1 И7020|

Рис 1. Показатели НСТ-теста на различных сроках течения экспериментальной пневмонии у крыс (ЭП, ЭП+Л группы) (М + ш).

Примечание: * - обозначены достоверные различия, по сравнению с контролем - р<0,05, ** - р < 0,001; # - обозначены достоверные различные, по сравнению с ЭП:#-р<0,001

В результате отмечалось достоверное снижение ИС на 20-й день (1,1±0,11 против 1,8±0,21 у контрольных крыс, р<0,05) (Рис.2). Это данные говорят о выраженном снижении биоцидного резерва Нф у крыс с ЭП к 20-му дню эксперимента.

При введении крысам с ЭП сорбента с ионообменными свойствами также обнаруживалось повышение показателя сНСТ на всех сроках исследования, а стимуляция зимозаном вызывала его дальнейшее увеличение. Особенно оно было выражено на 20-й день, когда показатель зНСТ на 95,2% превышал сНСТ в группе крыс без использования цеолита. Если сравнивать этот показатель с интактными животными, то он увеличивался в 1,7 раза (на 72,3%), а по сравнению с крысами с пневмонией, которые не получали цеолит, в 1,3 раза (33,9%). ИС у животных этой группы приближался по своей величине к

таковому контрольных животных. При этом он был достоверно выше, чем у крыс с пневмонией без применения цеолитов (1,95 ±0,10, в сравнении с 1,1 ±0,11,р<0,01)(Рис2).

Рис 2. Динамика изменения индекса стимуляции (ИС) на различных сроках течения экспериментальной пневмонии у крыс (ЭП, ЭП+Л группы) (М±т).

Примечание: * - обозначены достоверные различия, по сравнению с контролем - р<0,05; # - обозначены достоверные различные, по сравнению с ЭП: #-р<0,001

Таким образом, на фоне использования сорбента с ионообменными свойствами у крыс с ЭП биоцидный резерв Нф к 20-му дню не снижается, а по своей величине не отличается от контрольных животных. Следует отметить, что повышение ИС свидетельствует о повышении фагоцитирующей функции Нф и моноцитов, которые, как и тканевые макрофаги, играют ключевую роль в иммунном ответе, осуществляя и кооперацию с Т и В лимфоцитами, и элиминацию антигенов и иммунных комплексов (Маянский А.Н., Маянский Д.Н., 1989; Фрейдлин Й.С., Тотолян А.А., 1998). Поэтому, не случайно, повышение ИС отмечается в период реконвалесценции больных острой пневмонией, т.е. говорит о благоприятном прогностическом признаке (Яковлев В.А.И ДР., 1992).

Катионные белки принимают участие в развитии воспаления и являются показателями неспецифической резистентности организма (Пигаревский В.Е., 1978; Якушин С.С., 1989). Некоторые исследователи указывают на возможность «лавинного» выхода катионных белков из гранул лейкоцитов. Под их влиянием повышается проницаемость клеточных мембран и выделение клетками целого ряда биологически активных веществ (Пигаревский В.Е., 1978). Определение катионных белков в крови, которые характеризуют кислороднезависимую биоцидность, показало, что их содержание у животных с ЭП снижается на 1-е и 7-е сутки развития процесса. При этом число Нф с

0053539053535390232323232323235353535353005323

высокой активностью было достоверно ниже на всех сроках исследования. Кроме того, в течение эксперимента у них увеличивалось количество НАК, а САК уменьшалось, особенно на 7-е и 20-е сутки.

При приеме селективного ионообменника у животных с пневмонией на всех сроках исследования нормализовалось сниженное при ЭП содержание катионных белков, количество высокоактивных Нф при этом было достоверно выше, чем у животных экспериментальной группы, не получавших сорбент. В перераспределении клеток с низкой и средней активностью так же наблюдаются закономерности, отличающиеся от тех, которые обнаруживались у животных с ЭП, не получавших сорбент. Так, в этой группе увеличивалась доля САК, а содержание НАК при этом снижалось.

Полученная динамика изменения содержания катионных белков, числа ВАК, САК и НАК может объясняться повышением защитных функций Нф. Вероятно, такая характеристика уровня катионных белков при пневмонии согласуется с ходом клинической картины болезни, а именно со значительным улучшением состояния и выздоровлением.

Таким образом, если в условиях ЭП у крыс, не получавших энтеродоноросорбент, отмечается низкая функциональная активность Нф при сниженном резерве биоцидности (гипоэргический вариант развития заболевания), то добавление в рацион сорбентов с ионообменными свойствами оказывает нормализующее влияние как на кислородзависимый, так и на кислороднезависимый метаболизм Нф, что можно расценивать как положительный прогностический эффект.

Результаты исследования чувствительности Нф к действию ингибитора синтеза лейкотриенов МК-886 показали, что при исходно низком уровне сЛКТ на фоне использования сорбента с ионообменными свойствами к 20-му дню этот параметр имеет тенденцию к нормализации. Это коррелирует с восстановлением до контрольных цифр индекса ингибирования (ИИ) на 20-й день, демонстрируя, таким образом, восстановление чувствительности Нф к действию ингибитора синтеза лейкотриенов МК-886.

Известно, что интенсификация ПОЛ, приводящая к дестабилизации клеточных мембран, является неотъемлемой частью патогенеза пневмонии. Показана зависимость активации процессов ПОЛ от местной лейкоцитарной реакции в легких (Cohen A.B., Rossi M., 1983), которая, по-видимому, меняется и в условиях наших экспериментов при моделировании пневмонии, о чем можно судить по изменению функциональной активности Нф в крови. Это совпадает и с результатами проведенного морфологического исследования. Полученные данные демонстрируют, что в условиях использования сорбентов с ионообменными свойствами альтеративно-экссудативные, а в дальнейшем и пролиферативные процессы с выздоровлением протекают быстрее. В этой же группе наблюдается более быстрое затихание очагов поражения с увеличением количества макрофагов, что коррелирует с более ранним и выраженным началом репаративных процессов в группе ЭП+Л.

Определение в крови ДК и дикетонов показало, что на 7-й и 20-й дни и\ содержание в сыворотке крови превышает таковое у интактных крыс (Рис 3,4)

1,8

КОНТРОЛЬ 1 ДНМ 7 20

|иэп иэгнл]

Рис 3. Концентрация диеновых конъюгатов (ДК) в сыворотке крови животных с экспериментальной пневмонией, получавших или не получавших сорбент с ионообменными свойствами (ЭП, ЭП+Л группы) (М + т).

Примечание * - обозначены достоверные различия, по сравнению с контролем - р<0,05, # - обозначены достоверные различные, по сравнению с ЭП: # - р < 0,001. Содержание ДК выражали в единицах оптической плотности на мл

0,45

КОНТРОЛЬ 1,- 7 20

|ВЭП И ЭП+Л |

Рис 4. Концентрация дикетонов в сыворотке крови животных с экспериментальной пневмонией, получавших или не получавших сорбент с ионообменными свойствами (ЭП, ЭП+Л группы) (М + ш).

Примечание * - обозначены достоверные различия, по сравнению с контролем - р<0,05, # - обозначены достоверные различные, по сравнению с ЭП: # - р < 0,01. Содержание дикетонов выражали в единицах оптической плотности на мл

Вместе с тем, на фоне приема сорбента с ионообменными свойствами повышениия содержания этих показателей не обнаруживается, они определяются достоверно ниже, чем у крыс с ЭП.

В легких концентрация МДА при пневмонии была высокой в 1-й день, затем постепенно снижалась и нормализовалась на 20-й день исследования. Что касается сыворотки крови, то содержание в ней МДА на всех сроках исследования ЭП было выше, чем у интактных животных (Рис 5).

КОНТРОЛЬ _ЭП эп+л

!■ 1 £37 Р20|

Рис 5. Динамика концентрации малонового диальдегида (МДА) в сыворотке крови у животных с экспериментальной пневмонией (ЭП, ЭП+Л группы) (М+т).

Примечание: * - обозначены достоверные различия, по сравнению с контролем: * - р<0,001; # - обозначены достоверные различные, по сравнению с ЭП: # - р < 0,001

При применении селективного сорбента животным с ЭП повышения уровня МДА ни в легких, ни в крови вообще не обнаруживалось. Практически во все дни исследования содержание МДА находилось на уровне контрольных животных. При этом на 1-й день эксперимента уровень МДА ниже в легких почти в 2 раза, а в крови на 7-й день - в 1, 4 раза, на 20-й - в 1,3 раза меньше чем у крыс с пневмонией, не получавших цеолит (Рис. 5).

Таким образом, при ЭП отмечается однонаправленное изменение содержания продуктов ПОЛ - повышение ДК, дикетонов и МДА в крови и МДА в легких, которое не наблюдается при приеме сорбента с ионообменными свойствами на фоне развития ЭП.

В патологических условиях, которые имеют место при ЭП значительная и длительная активация ПОЛ, по-видимому, сопровождается изменением естественной антиоксидантной системы. Кроме того, в экспериментах было обнаружено различие в уровне каталазы между группами - ЭП и ЭП+Л практически в течение всего исследования. Показано, что применение сорбента на фоне развития ЭП вызывало повышение активности каталазы в гемолизате эритроцитов по сравнению с крысами с ЭП, не получавшими энтеродоноросорбент. Этот эффект проявлялся на 7-й и 20-й дни эксперимента.

Более того, к 20-м суткам в группе ЭП происходило снижение активности каталазы на 20,5% от уровня 7-го дня, что на фоне высоких показателей ПОЛ указывает на резкую декомпенсацию окислительного стресса. Напротив, в группе ЭП+Л отмечается не только достоверный рост уровня антиоксидантов на всех сроках эксперимента, но и торможение процессов ПОЛ, особенно на 7-е и 20-е сутки. Данный эффект может быть еще одним благоприятным прогностическим фактором, о чем говорят данные ряда авторов (Балтийская Н.В. и др., 1990; Провоторов В.М., Зиземская Е.В., 1992).

При переходе клетки в состояние функционального напряжения происходит быстрая активация лизосомально-вакуаолярного, аппарата клеток. Нами обнаружено, что в условиях ЭП в легких и в сыворотке крови активность такого лизосомального фермента, как кислая фосфатаза, значительно возрастает по сравнению с интактными животными, а уровень другого лизосомального фермента - катепсина D, хотя и определяется в ходе исследования, но имеет четкую тенденцию к снижению. Данный факт свидетельствует о снижении биоцидности Нф в легких (Рис. 6,7).

Рис 6. Удельная активность кислой фосфатазы в гомогенатах ткани легких и сыворотке крови у животных с экспериментальной пневмонией на 1-е, 7-е и 20-е сутки (ЭП, ЭП+Л группы) (М±m).

Примечание: * - обозначены достоверные различия, по сравнению с контролем: * - р<0,01; ** - р<0,001; # - обозначены достоверные различные, по сравнению с ЭП: # - р < 0,05; ## - р < 0,001. Удельная активность кислой фосфатазы в легких определялась в мкмоль/г белка в 1 мин., в крови - в мкмоль/л в 1 мин.

Хотя развитие ЭП уже на 1 -е сутки сопровождается повышением в тканях легких активности кислой фосфатазы по отношению к контролю, наиболее значимое увеличение их активности обнаруживается на 20-й день. На фоне же

использования сорбента с ионообменными свойствами у крыс с ЭП наблюдается обратная динамика, связанная с нормализацией этого показателя уже на 7-й день.

Значительное увеличение активности фермента обнаружено и в сыворотке крови в обеих группах на всех сроках развития ЭП, что может быть связано с их попаданием в кровь из поврежденных клеток легких. Однако, у животных, получавших цеолит, по сравнению с крысами, его не получавшими, на 20-й день исследования активности кислой фосфатазы снижалась на 26,1% (Рис. 6), что может расцениваться как активизация процессов восстановления.

Динамика изменения активности катепсина Б в легких в группах ЭП и ЭП+Л также была различной (Рис. 7). Если по сравнению с интактными животными, при развитии ЭП у крыс обнаруживалось достоверное снижение активности катепсина Б в легких, то на фоне приема сорбента с ионообменными свойствами активность катепсина Б не падает, а нарастает. К 20-му дню отмечается значительное ее повышение (в 4,2 раза) по сравнению с крысами с ЭП группы.

М И7С120[

Рис 7. Удельная активность катепсина D в гомогенатах ткани легких и сыворотке крови у животных с экспериментальной пневмонией на 1-е, 7-е и 20-е сутки (ЭП, ЭП+Л группы) (М ±т).

Примечание: * - обозначены достоверные различия, по сравнению с контролем: * - р<0,01; ** - р<0,001, # - обозначены достоверные различные, по сравнению с ЭП: # - р < 0,05. Удельная активность катепсина Б в легких определялась в мкмоль/г белка в 1 мин., в крови - в мкмоль/л в 1 мин.

Суммируя полученные данные, можно сказать, что использование сорбента с ионообменными свойствами способствует нормализации большинства измененных при ЭП показателей, а именно функциональной активности Нф, Мф, продуктов ПОЛ в тканях легких и крови, а также

активности лизосомальных ферментов в легких. Вместе с тем, если большинство исследуемых показателей к 20-му дню развития воспаления нормализуется, некоторые (например, кислая фосфатаза в крови) так и не достигают уровня контроля, хотя и имеют тенденцию к приближению к контрольным величинам. Возможно, что корригирующее влияние сорбента с ионообменными свойствами в отношении них проявляется в более поздние сроки, тем более, что умеренно повышенная активность лизосомальных ферментов необходима для протекания процесса регенерации.

Учитывая полученные данные о комплексном воздействии сорбента с ионообменными свойствами как средства способного корригировать измененные при ЭП показатели можно считать патогенетически обоснованным и целесообразным его применение дополнительно к традиционным методам реабилитации при пневмонии.

ВЫВОДЫ

1. Экспериментальное моделирование пневмонии у крыс приводило к развитию экссудативно-деструктивного воспаления, признаки которого сохраняются на всех сроках исследования (20 суток). В эти же сроки при введении сорбента с ионообменными свойствами отмечается выраженная положительная динамика, вследствие чего альтеративно-экссудативные, а в дальнейшем и пролиферативные процессы при пневмонии протекают быстрее в среднем на 7-10 дней.

2. Введение крысам с экспериментальной пневмонией сорбента с ионообменными свойствами приводило на 20-е сутки к восстановлению до контрольного уровня как индекса стимуляции нейтрофилов крови, оцененного в спонтанном и индуцированном НСТ-тесте, так и содержания катионных белков на фоне увеличения уровня высоко- и среднеактивных нейтрофилов, что свидетельствует о нормализации кислородзависимой и кислороднезависимой биоцидности.

3.В отличие от длительно сохраняющегося повышенного содержания продуктов ПОЛ (дикетонов, диеновых конъюгатов и МДА) в крови и тканях легких у крыс при экспериментальной пневмонии, введение сорбентов с ионообменными свойствами нормализовало эти показатели уже к 7-м суткам исследования, что коррелировало с увеличением активности факторов антиоксидантной защиты - каталазы и содержания 08Ы в сыворотке крови.

4. В условиях экспериментальной пневмонии в тканях легких и сыворотке крови активность кислой фосфатазы значительно возрастала по сравнению с интактными животными на всех сроках исследования. Напротив, использование сорбента с ионообменными свойствами приводило к быстрой нормализации этого показателя, что отмечалось в легких уже на 7-й день эксперимента.

5. При развитии экспериментальной пневмонии в тканях легких и сыворотке крови у крыс обнаруживалось достоверное снижение активности

катепсина D на всех сроках наблюдения. Однако, при введении сорбента с ионообменными свойствами активность катепсина D нарастала, к 20-м суткам исследования отмечалось ее значительное повышение.

6. Использование сорбентов с ионообменными свойствами сопровождается нормализацией биоцидности нейтрофилов, повышением резервов их функциональной активности, восстановлением активности лизосомально - вакуаолярной системы, что благоприятно действует на течение экспериментальной пневмонии, предупреждая затяжное ее течение и генерализацию воспалительных процессов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1.Маянская Н.Н., Немирович О.В., Полякевич АС, Костина Н.В., Ронинсон А.Г., Вохминцева Л.В. Влияние цеолитсодержащего сорбента с ионообменными свойствами на процессы репаративной регенерации // Мат-лы научн.-практ. конф. «Природные минералы на службе здоровья человека». -Новосибирск, 2001. - С. 25 -27.

2. Маянская С.Д., Ронинсон А.Г. Антиоксидантная коррекция кислородзависимой биоцидности лейкоцитов крови у больных хроническим обструктивным бронхитом. // Мат-лы III Всероссийской конференции: Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция. — Москва, 2002. — С. 122.

3.Маянская КН., Ронинсон А.Г., Вохминцева Л.В., Маянская С.Д., Тендитная Н.М. Клеточные и молекулярные механизмы влияния цеолитсодержащего сорбента на биоцидность крови при патологии. // Мат-лы VIII контр, по иммунореабилитации «Аллергия, иммунология и глобальная сеть». - Канны, Франция, 2002. - С. 73-74.

4. Ронинсон А.Г. Комплексная оценка влияния селективных энтеродоноросорбентов на развитие экспериментального воспаления в легких // Тез. Всероссийской конференции: Компенсаторно-приспособительные процессы. Фундаментальные и клинические аспекты. - Москва, 2002.- С. 318320.

5. Маянская Н.Н., Ронинсон А.Г., Костина Н.В. Эффекты применения средств на основе природных цеолитов // Intern. J. Immumorehab. - 2003.- Т.5, №2.-С.329-330.

6. Маянская Н.Н., Ронинсон А.Г. Особенности развития экспериментального воспаления в легких на фоне использования селективных ионообменников и сорбентов // Мат-лы Международного конгресса «Евромедика» - Ганновер - 2004. - С. 143.

Список использованных сокращений

ВАК - высокоактивные клетки ДК - диеновые конъюгаты ИИ - индекс ингибирования ИС — индекс стимуляции МДА - малоновый диальдегид НАК — низкоактивные клетки Нф - нейтрофилы

ПОЛ - перекисное окисление липидов САК - среднеактивные клетки ЭП - экспериментальная пневмония

Соискатель Ронинсон А.Г.

Подписано в печать 11.10.04 г. Формат 60 х 84 /16 Усл. печ. л. 1.0. Тираж 100 экз. Заказ № 163-п

Отпечатано в типографии издательства «Сибмедиздат»

630091, г. Новосибирск, ул. Красный проспект, 52. Тел.: (383-2) 29-10-83. E-mail: sibmedisdat@rambler.ru

РНБ Русский фонд

2005-4 18853