Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Патогенетическое обоснование озонотерапии при метаболическом синдроме и ассоциированных с ним заболеваниях

ГРИБКОВА Ирина Авенеровна

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОЗОНОТЕРАПИИ ПРИ МЕТАБОЛИЧЕСКОМ СИНДРОМЕ И АССОЦИИРОВАННЫХ С НИМ ЗАБОЛЕВАНИЯХ

14.03.03 - Патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Нижний Новгород - 2010

003492542

ГРИБКОВА Ирина Авенеровна

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОЗОНОТЕРАПИИ ПРИ МЕТАБОЛИЧЕСКОМ СИНДРОМЕ И АССОЦИИРОВАННЫХ С НИМ ЗАБОЛЕВАНИЯХ

14.03.03 - Патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Нижний Новгород - 2010

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия» и Нижегородском медицинском центре Озонотерапии.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Клавдия Николаевна Конторщикова.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук Татьяна Евгеньевна Потемина

(Нижегородская государственная медицинская академия, г. Нижний Новгород); доктор медицинских наук, профессор

Сергей Петрович Перетяган (Нижегородский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии, г. Нижний Новгород).

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет», г. Казань.

Защита состоится « 12 » марта 2010 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 208.061.03 при Нижегородской государственной медицинской академии по адресу: 603005, г. Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородской государственной медицинской академии (603104, г. Нижний Новгород, ул. Медицинская, д. За).

Автореферат разослан «11 » Февраля 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.м.н., профессор

Е.А.Дурново

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы.

Метаболический синдром является одной из самых изучаемых патологий в мире в связи с тем, что сходные нарушения метаболизма отмечаются при таких распространенных заболеваниях современного человека как атеросклероз, артериальная гипертензия, сахарный диабет 2 типа, ожирение и даже онкология.

Выделение метаболического синдрома имеет большое клиническое значение, поскольку, с одной стороны, это состояние обратимо, т.е. при соответствующем лечении можно добиться исчезновения или, по крайней мере, уменьшения выраженности основных его проявлений, а, с другой, предшествует возникновению заболеваний, являющихся в настоящее время основными причинами повышенной смертности. Диагностировать метаболический синдром необходимо для решения вопроса о тактике ведения больного, поскольку среди лиц с метаболическим синдромом риск развития ишемической' болезни сердца и/или инсульта в три раза выше, при этом значительно увеличивается смертность.

Метаболический синдром характеризуется совокупностью нарушений системной, в том числе гормональной, регуляции липидного, углеводного, белкового и других видов обмена веществ под действием внешних и внутренних факторов (Строев Ю.И. и др., 2007), а также механизмов регуляции артериального давления и функции эндотелия, в основе которых лежит снижение чувствительности тканей к инсулину - инсулинорезистентность (Парфенова Н.С., 1998; Диденко В.А.,1999; Казека Г.Р., 2002). В развитие инсулинорезистентности существенный вклад вносят как фактор генетической предрасположенности (нарушение рецепторных и пострецепторных механизмов передачи сигнала инсулина), так и особенности образа жизни: избыточное питание, снижение физической активности (Coleman R.L., Stevens R.I. et al., 2005). Несмотря на очевидные успехи в области изучения патогенеза метаболического синдрома, сложные механизмы, вызывающие инсулинорезистентность, до сих пор остаются до конца не изученными.

Нарушение обмена веществ в организме человека, характерное для метаболического синдрома, проявляется патологически высокими концентрациями в крови продуктов липидного и углеводного обмена, промежуточных метаболитов и аномальных соединений: окисленных липопротеинов, гликированных белков, продуктов, образующихся при гипоксии в тканях. Данные соединения обладают токсическими свойствами, способствуя развитию эндогенной интоксикации, что, в свою очередь, запускает реакции детоксикации, в том числе и свободнорадикальные. С одной стороны, свободнорадикальные реакции направлены на поддержание гомеостаза, но в то же время при их интенсификации могут привести к развитию

окислительного стресса. Токсическое действие активных форм кислорода усиливает эндотоксемию за счет накопления продуктов пероксидации липидов и белков.

Работ, посвященных исследованию свободнорадикального окисления при различных патологических состояниях, довольно много. Однако, данных о развитии окислительного стресса при метаболическом синдроме явно недостаточно.

В последние годы для коррекции различных патологических состояний активно применяются озоновые технологии (Бояринов Г.А. и др.,1999; Густов A.B. и др., 1999; Масленников О.В. и др., 2006,2008; Bocci V.,1997; Viebahn-Hansler R., 1999).

По данным К.Н. Конторщиковой и С.П. Перетягана (2006) основным действующим началом озона является нормализация про- и антиоксидантного баланса организма.

В то же время исследований, посвященных использованию озонотерапии для коррекции нарушений при метаболическом синдроме, проведено недостаточно.

Цель исследования

Изучение патогенетического обоснования озонотерапии при метаболическом синдроме и ассоциированных с ним заболеваниях, биохимических показателей крови больных с метаболическим синдромом под воздействием низких доз озона в сравнении со стандартной терапией.

Задачи исследования

1. Определить уровни основных биохимических показателей углеводного и липидного обмена в плазме крови больных с метаболическим синдромом и заболеваниями с ним ассоциированными.

2. Изучить состояние про- и антиоксидантного баланса у пациентов с метаболическим синдромом по уровням индуцированной хемилюминесценции, продуктов пероксидации липидов, окисленно модифицированных белков и активности антиоксидантных ферментов.

3. Исследовать состояние и степень эндогенной интоксикации у больных с метаболическим синдромом и заболеваниями с ним ассоциированными.

4. Дать оценку эффективности использования озонотерапии для коррекции имеющихся биохимических нарушений у больных с метаболическим синдромом и ассоциированных с ним заболеваниях.

Научная новизна исследования.

1. Впервые при метаболическом синдроме и ассоциированных заболеваниях изучено развитие окислительного стресса и охарактеризовано повышением уровней продуктов перекисного окисления липидов и окисленномодифицированных белков. При этом определен вклад в нарушение баланса про- и антиоксидантных систем оксида азота крови и активности фагоцитоза.

2. Впервые у больных с метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями с помощью современных методов анализа выявлен дисбаланс в активности антиоксидантных ферментов - супероксиддисмутазы, каталазы, глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы.

3. Впервые при метаболическом синдроме и ассоциированных заболеваниях установлена выраженная эндотоксемия, проявляющаяся увеличением в плазме и эритроцитах количества веществ низкой и средней молекулярной массы. При этом установлена взаимосвязь между уровнем эндогенной интоксикации и тяжестью развития метаболического синдрома.

4. Показана эффективность озонотерапии, проявляющаяся в коррекции биохимических показателей крови, восстановлении про- и антиоксидантного баланса, снижении количества веществ низкой и средней молекулярной массы.

Практическая значимость работы.

В общетеоретическом плане выполненная работа позволяет расширить существующие представления о патогенезе метаболического синдрома. Показано, что одним из важнейших компонентов метаболического синдрома является активация свободнорадикального окисления белков и липидов, снижение антиоксидантной активности, развитие эндогенной интоксикации.

Результатом использования озонотерапии является нормализация показателей липидного и углеводного обмена, про- и антиоксидантного баланса и снижение тяжести эндотоксемии.

Полученные результаты можно рекомендовать в медицинской практике цля оценки развития метаболического синдрома и лечения больных с данным диагнозом.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Развитие метаболического синдрома сопровождается окислительным стрессом, проявляющимся разбалансировкой активности антиоксидантных ферментов, накоплением окисленно модифицированных белков и продуктов пероксидации липидов. Нарушение баланса про- и антиоксидантных систем при метаболическом синдроме обусловлено активацией фагоцитоза, выработкой оксида азота, повышенным уровнем липидов

2. Важной особенностью метаболического синдрома и заболеваний, с ним ассоциированных, является развитие эндогенной интоксикации.

3. Нормализация ПОЛ в сыворотке крови под действием озона связана со снижением уровней основных биохимических показателей, коррекцией активности антиоксидантных ферментов, фагоцитоза и выработки оксида азота клетками эндотелия.

Внедрение результатов исследования Результаты проведенных исследований внедрены в практику и используются в центре озонотерапии Нижегородской областной клинической больницы им. Н.А.Семашко, а также при

проведении практических занятий с врачами на кафедре клинической лабораторной диагностики ЦПК и ППС Нижегородской государственной медицинской академии.

Апробация диссертации Материалы диссертации были доложены и затем опубликованы в сборниках трудов следующих конференций, съездов: I, II Азиатско-Европейская конференция (Казань, 2007, Ялта, 2008), Всероссийских научно-практических конференциях с международным участием «Озон в биологии и медицине» (Нижний Новгород, 2007, 2009), World Ozone Congress (Страсбург, 2005, Токио, 2009), VII, VIII Национальные конгрессы по озонотерапии Испанского общества озонотерапевтов (Бальядолит, 2008, Барселона, 2009).

Апробация диссертации проводилась на межкафедральном заседании кафедр патологической анатомии, патологической физиологии, нормальной анатомии, гистологии, биологии, клинической лабораторной диагностики НижГМА, анестезиологии, реаниматологии и трансфузиологии Института ФСБ РФ и проблемной комиссии «Регенерация, адаптация, функциональная морфология, гомеостаз» ГОУ ВПО НижГМА (протокол № 6 от 11 ноября 2009 года).

Личный вклад автора заключается в самостоятельном клиническом обследовании и лечении методом озонотерапии пациентов, вошедших в исследование, обработке экспериментального материала биохимических исследований, клинических и инструментальных данных. Вся полученная информация проанализирована,

систематизирована и обработана статистическими методами.

Публикации по теме диссертации По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, из них 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ:

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа в объеме 126 страниц состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, собственных результатов и их обсуждения, заключения, выводов, списка литературы. Диссертация иллюстрирована 8 рисунками и 23 таблицами. Библиографические указания включают 202 источника литературы (из них 116 отечественных и 86 иностранных).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования В основу работы положено обследование 134 человек (111 - больные, 23 -практические здоровые люди). Средний возраст от 50 до 70 лет, 65 мужчин и 69 женщин. Обследованные больные были объединены по морфо-функциональным и биохимическим

параметрам в симптомокомплекс метаболический синдром (International Diabetes Federation, IDF 2005).:

- объем талии > 102 см для мужчин и > 88см для женщин; -АД> 130/85 мм рт. ст.

- уровень триглицеридов плазмы крови > 1,7 ммоль/ л;

- низкий уровень холестерина ЛПВП: < 1,03 ммоль/ л для мужчин и < 1,29 ммоль/ л для женщин;

- повышение глюкозы венозной плазмы натощак больше 5,6 ммоль/л или ранее выявленный диабет

В связи с тем, что в патогенезе метаболического синдрома ключевая роль отводится инсулиногрезистентности (ИР), ей принадлежит и ведущее место в диагностике метаболического синдрома. Выявление ИР в широкой клинической практике связано с определенными трудностями, однако считается, что самыми высокими диагностическими возможностями обладают применяемые нами критерии IDF (Алексеева О.П. и др., 2009).

С учетом поправок, внесенных российскими экспертами, часть больных с наличием сахарного диабета 2 типа, с уровнями артериального давления, соответствующими артериальной гипертонии, а также с диагнозом ИБС, расценивались как имеющие заболевания, ассоциированные с метаболическим синдромом.

В зависимости от проводимой коррекции метаболических нарушений все обследованные были разделены на две группы. Первая (основная) группа была сформирована при профилактическом осмотре, и в нее вошли 66 человек с впервые выявленными диагнозами метаболического синдрома и заболеваниями с ним ассоциированными. Обследованным пациентам первой группы коррекция метаболических нарушений осуществлялась низкими дозами озона в Нижегородском медицинском центре Озонотерапии. Необходимым условием включения в данную группу являлось отсутствие противопоказаний к озонотерапии и согласие пациента на проведение обследования и лечение. Курс озонотерапии состоял из 6-7 процедур, через день, и включал внутривенное введение озонированного физиологического раствора (0,9% NaCl) с концентрацией озона 300-400 мкг/л. При этом разовая доза вводимого озона с учетом его распада в среднем составляла 100 мкг. Курс озонотерапии разработан и предложен ранее для больных атеросклерозом и сахарным диабетом (Руководство по озонотерапии, 2008).

Вторая группа (контрольная) состояла из 45 человек с метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями, проходивших лечение в Клинической городской больнице № 5. В терапию пациентов этой группы включался комплекс препаратов, корригирующих уровни липидов, глюкозы и положительно воздействующих на вазодилатацию.

Третью группу (норма) составили 23 практически здоровых человека, сопоставимых по возрасту и полу обследованным пациентам. Критерием для включения в эту группу служило отсутствие хронических заболеваний в стадии обострения, ОРВИ и употребления алкоголя не только на момент проведения анализа, но и в течение десяти дней до обследования.

Нозологические формы проявления метаболического синдрома у обследованных были различными (табл.1).

В сыворотке крови измеряли уровни глюкозы, оценивали липидный профиль, включающий общий ХС, ХС-ЛПНП, ХС-ЛПВП, ТГ, коэффициент атерогенности, ano А,, ano В и высокочувствительный С-реактивный белок (hs-СРБ).

Таблица 1

Соотношение различных диагностических критериев метаболического синдрома в исследуемой группе

Критерий Висцеральное ожирение Артериальная гипертензия Гипертригли-церидемия Гипоаль- фалипопро- теинемия Глюкоза натощак выше 5,6 мМ/л либо СД11 типа

Количество больных с данным критерием 111 человек (100%) 82 человека (65%) 59 человек (53%) 63 человека (57%) 71 человек (48%)

Анализ свободнорадикального окисления в плазме и эритроцитах крови проводили методом индуцированной хсмилюминесценции. Из параметров хсмилюминограммы учитывали 1тах (ту), Б (ту), tg (-2 а). Определение продуктов пероксидации липидов в плазме и эритроцитах включало уровни первичных продуктов - диеновых конъюгатов (ДК), вторичных - триеновых конъюгатов (ТК) и конечных - оснований Шиффа (ОШ). Определение степени окислительной модификации белков осуществляли по уровню карбонильных производных. Фагоцитарную активность цельной крови исследовали хемилюминесцентным методом с учетом суммарных показателей 1тах (ту) и Б (ту). О концентрации оксида азота судили по содержанию в плазме крови конечных его метаболитов - нитрита и нитрата. Степень антиоксидантной защиты оценивали по активности ферментов СОД, ГПО, ГЛР и каталазы. Эндогенную интоксикацию определяли по содержанию веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНСММ). Кроме исследования уровня ВНСММ информативными являются дополнительные коэффициенты.

1. Коэффициент распределения эндогенной интоксикации

У ВНСММт КРЭИ = —-—

' ' К0Т0РЬ™ характеризует степень перераспределения токсинов

между плазмой и эритроцитами.

2. Коэффициент соотношения анаболической и катаболической составляющих (Ксп.).

Парциальное давление кислорода (рО 2 ), углекислоты (РСО 2 ) и рН венозной крови определяли на радиометре ALB - 555.

Для решения задачи о влиянии озонотерапии на гемодинамику и учитывая тот факт, что метаболический синдром как правило, состоит из комплекса патологических состояний, в качестве метода, характеризующего влияние озонотерапии на состояние кровообращения была выбрана методика автоматического анализа ритма сердца, которая является интегральным показателем динамического состояния кровообращения.

Использованы наиболее информативные показатели автоматической обработки сердечного ритма, характеризующие состояние регуляторных систем и состояние тонуса различных отделов вегетативной нервной системы - среднее квадратическое отклонение величин интервалов RR (СКО), (увеличение СКО связано с ослаблением симпатической регуляции и уменьшением напряжения регуляторных систем); ИН - индекс напряжения регуляторных механизмов и RMSSD - квадратный корень из суммы квадратов разностей величин последовательных пар интервалов RR (чем выше значение RMSSD, тем активнее звено парасимпатической регуляции).

Для статистической обработки полученных данных использовали лицензионный программный продукт Microsoft Excel Statistik 6.0. Результаты представлены в виде M±sd, где M - средняя величина, sd - среднее квадратичное отклонение. С учетом нормальности распределения полученных данных коэффициенты достоверности рассчитывались по критерию Стьюдента.

Результаты исследования и их обсуждение

Все обследованные пациенты относились по сочетанию критериев и поставленных диагнозов к симптомокомплексу метаболический синдром или заболевание с ним ассоциированное. Висцеральное ожирение, являющееся главным критерием, отмечалось у всех обследованных (табл.1). У 81 человек имело место сочетание главного критерия и двух дополнительных, у 22 - кроме главного, еще трех дополнительных ну 8 - кроме главного, еще четырех критериев.

Практически здоровые люди из контрольной группы не имели изменений в показателях липидного и углеводного обмена по сравнению с рекомендуемыми ВОЗ уровнями.

У всех обследованных с метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями, вошедших как в основную, так и в группу сравнения, имели место нарушения гомеостаза разной степени выраженности. Исследование показателен липидного обмена продемонстрировало значительное увеличение в сыворотке крови уровня общего холестерина (ХС) у 77% больных более, чем на 25% по сравнению с рекомендуемым уровнем. Уровень

триглицеридов (ТГ) оказался значительно повышен у 53% в среднем на 48% по сравнению с рекомендованным уровнем и более, чем в 3 раза по сравнению с группой здоровых лиц (табл.2).

Повышение содержания ХСЛПНП отмечалось у 79% обследованных с МС по сравнению с рекомендованным уровнем и было значительно выше (р<0,05), чем в среднем по группе практически здоровых лиц. Напротив, содержание ХСЛПВП было снижено в 1,8 раз по сравнению со здоровыми и находилось на границе рекомендованных значений. Отсюда,

коэффициент атерогенности, представляющий отношение , у обследованных

пациентов с МС равнялся 5,7 и тем самым превышал рекомендованный уровень почти в 2 раза. Данный факт свидетельствовал о наличии у обследованных больных атеросклеротических осложнений или предрасположенности к ним.

Таблица 2

Уровни биохимических показателей плазмы крови при метаболическом синдроме и у практически здоровых (М± её )

Группа обследованных ХС общ ТГ ХСЛПНП ХСЛПВП КА Глюкоза

Рекомендуемые уровни <5,2 < 1,7 <3,5 1,04-1,30 3 <5,6

Практически здоровые п=15 4,61 ±0,22 0,8±0,12 2,38±0,91 1,65±0,14 1,8 4,78±0,20

МС и A3 п=111 6,57±0,20* 2,52±0,15* 4,3±1,1* 0,95±0,03* 5,7* 8,25±0,91*

*- достоверность различий по сравнению с рекомендуемым уровнем (р<0,05)

По критериям ATP III (Ройтберг Г.Е., 2007) уровни ТГ и ХСЛПВП, а именно отношение ТГ/ХСЛПВП может служить косвенным показателем ИР. В работе Г.Е.Ройтберга (2007) приводится пороговое значение этого отношения, которое равняется 1,32 (Shaw J.T. et al., 2005). В наших исследованиях установлено, что у практически здоровых лиц отношение ТГ/ХСЛПВП было в пределах 0,48±0,12, в то время как у больных в 5 раз выше и в 2 раза превышало пороговую величину (2,65±0,98). Полученные данные дают дополнительное подтверждение наличия ИР у обследованных нами лиц.

Содержание атерогенного класса апопротеинов - апоВ, являющегося основным белком ЛПНП и ЛПОНП, в среднем по всей группе обследованных было повышено более, чем в 2 раза, хотя отношение атерогенных и антиатерогенных апопротеинов апо В/апо AI не отличалось достоверно от рекомендуемого уровня. Более чем у половины обследованных уровень hs-СРБ был достоверно повышен и составил в среднем 3,6 ±0,8 мг/л. Проведенные в недавнее время проспективные эпидемиологические и клинические исследования показали, что величина базового уровня hs-СРБ имеет важное прогностическое

значение, так как непосредственно связана с риском развития осложнений атеросклероза (Ridker P.M. et al., 1998; Sakkinen K.S. et al., 2002; Strandberg R.I., 2000).

Отсюда, достоверное увеличение уровней ТГ, общего ХС, ХС ЛПНП и апоВ при снижении ХС ЛПНП, повышении hs-CRP свидетельствует о наличии у обследованных нами пациентов высокого риска развития сердечно-сосудистых осложнений.

Концентрация глюкозы сыворотки крови натощак была повышена в среднем в 2 раза по сравнению с рекомендованным значением у 56% пациентов, что свидетельствовало о нарушении углеводного обмена. Повышение уровня глюкозы способствует гликированию белков, в том числе и ano В и ano А,. Гликирование ano А,, основного апопротеина ЛПВП, нарушает функцию переноса ХС из тканей организма в печень и способствует тем самым прогрессированию атеросклероза. Повышенный уровень ХС ЛПНП приводит к тому, что они не могут поступать в ткани рецепторным путем, а начинают удаляться фагоцитирующими клетками. Именно с функционированием фагоцитирующих клеток и высоким уровнем липидов, особенно ТГ, связана интенсификация свободнорадикальных реакций.

В наших исследованиях уровень свободнорадикалыюго окисления у больных с метаболическим синдромом и ассоциированных заболеваний в среднем был достоверно повышен по сравнению с группой практически здоровых лиц, а именно: показатель Imax, характеризующий интенсивность свободнорадикальных реакций в сыворотке, был повышен на 40%, в эритроцитах на 31%; показатель S, обратная величина которого (1/S) представляет общую антиоксидантную активность, был повышен в плазме на 43%, в эритроцитах на 21%; показатель tg(-2a), также косвенно отражающий уровень антиоксидантной защиты, был выше нормы в плазме на 73% и в эритроцитах на 39%.

Активация свободнорадикальных реакций в крови компенсируется антиоксидантной защитой до тех пор, пока не происходит разбалансировка в работе антиоксидантных ферментов: активность СОД в эритроцитах больных с метаболическим синдромом снижалась по сравнению с практически здоровыми лицами на 77% и катазазы на 34% при увеличении активности ГПО в 3 раза и ГЛР в 2 раза. Достоверное снижение активности СОД и каталазы явилось одной из причин развития окислительного стресса, поскольку именно эти ферменты ответственны за удаление первых активных форм кислорода - супероксидного анион-радикала и перекиси водорода. Чрезмерно высокая активность ГПО и ГЛР, в свою очередь, объясняется большим количеством образовавшихся в результате окислительного стресса продуктов липопероксидации в эритроцитах, что по принципу обратной связи вызывает активацию данных ферментов.

Для уточнения причин активации свободнорадикальных реакций в крови анализировали состояние фагоцитоза. У обследованных с метаболическим синдромом и ассоциированными

заболеваниями в среднем по группе активность фагоцитоза в цельной крови была достоверно повышена по сравнению с практически здоровыми лицами: показатель 1тах- в 1,88 раза, показатель Э - в 2,76 раза, что свидетельствовало об активации системы, направленной на детоксикацию накопившихся измененных соединений, в том числе гликированных, насыщенных липидами и подвергшихся окислительной модификации.

Одной из причин активации свободнорадикального окисления плазмы крови являются N0- радикалы. N0* синтезируется как эндотелиальными , так и фагоцитирующими клетками. Поскольку в наших исследованиях уровень оксида азота определялся по содержанию конечных продуктов - нитратов, полученные данные представляют суммарный ответ всех видов N0-синтаз. В результате установлено, что у 80% обследованных с метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями имело место достоверное увеличение количества нитратов в среднем до 30,95 ±10,5 мкмоль/л при норме 21-24 мкмоль/л, что свидетельствовало об активации воспалительных процессов в кровеносных сосудах данной категории больных. У 20% обследованных с метаболическим синдромом содержание нитратов было достоверно снижено до 14,05 ±11,8 мкмоль/л. Полученные данные свидетельствовали об отсутствии выраженных воспалительных реакций при снижении функции эндотелиальной N0 - синтазы.

Таким образом, для больных метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями характерным является активация свободнорадикальных процессов при снижении общей антиоксидантной системы защиты. Определенная роль в свободнорадикальном окислении отводится фагоцитозу и оксиду азота. Тем самым подтвердилось предположение о развитии при метаболическом синдроме окислительного стресса. Окислительный стресс является одним из стимуляторов, помогающих включать клеточную адаптацию организма (Дубинина Е.Е., 2006). Соотношение антиоксидантных систем и продуктов пероксидации может меняться в зависимости от состояния организма, влияния различных факторов среды. В здоровом организме поддерживается сбалансированное соотношение между интенсивностью антиоксидантной защиты и уровнем продуктов пероксидации, а также между самими компонентами антиоксидантной системы. Стрессорная реакция в норме может сопровождаться кратковременным подъемом уровней активных форм кислорода (АФК). С АФК связана экспрессия редокс-чувствительных генов, необходимых для включения адаптационных механизмов в экстремальных условиях. Это обеспечивает своевременную мобилизацию антиоксидантной защиты, которая, участвуя в снижении уровня реакционноспособных соединений, препятствует тем самым проявлению их токсического действия.

При выраженном окислительном стрессе наблюдаются глубокие изменения в метаболизме белков, липидов углеводов, которые могут быть причиной тяжелых поражений

тканей при ряде патологических состояний. Развитие окислительного стресса с нарушением общей антиоксидантной активности и разбалансировкой активности антиоксидантных ферментов вызывает окисление субстратов крови и прежде всего белков и полиненасыщенных жирных кислот.

Белки в силу особенностей своего строения являются основной ловушкой АФК, они могут улавливать от 50% до 75% радикальных соединений (ОеЫс)а О.М., 1997), при этом подвергаясь окислительной модификации. Количество " спонтанно окисленно-

модифицированных белков (ОМБ) определяли спектрофотометрически при длинах волн, соответствующих группировкам в аминокислотах. В крови больных метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями выявлено значительное повышение ОМБ при всех длинах волн, а именно, при 356 нм - в 6,7 раз; при 363 нм - в 6,8 раз; при 370 нм - в 6,7 раз. Наиболее выраженные изменения отмечались при 430 нм - в 13,2 раза и при 530 нм - в 58,8 раз (табл.3).

Таблица 3

Уровень окисленно-модифицированных белков плазмы крови больных метаболическим синдромом по сравнению с практически здоровыми (М±

Группы обследованных 356нм ЗбЗнм 370нм 430нм 530нм

Метаболический синдром п=50 99,85±21,57 • 100,39±32,31 * 99,78±34,75 * 82,90±28,95 • 67,10±18,96 •

Практически здоровые п=15 14,07±0,08 14,66±0,08 14,81 ±0,06 6,28±0,01 1,14±0,04

*- достоверность различий по сравнению с нормой (р<0,05)

Следует отметить имеющиеся исследования, подтверждающие, что при ряде патологических состояний именно белки, а не липиды и нуклеиновые кислоты, являются ловушками генерируемых АФК, и их окислительная модификация рассматривается как один из ранних и надежных маркеров окислительного стресса.

Причиной повышения уровня ОМБ при окислительном стрессе может явиться не только пострансляционная окислительная модификация белков, но и интенсивность их протеолитической деструкции.

Что касается ПОЛ, основными молекулярными продуктами являются первичные - ДК, вторичные - ТК и конечные - ОШ. В плазме крови больных метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями содержание всех продуктов было достоверно повышено по сравнению с группой практически здоровых лиц: ДК - на 21%, ТК - на 16% и 0111 - почти в 5 раз. В эритроцитах, соответственно, содержание ДК было повышено на 31%, ТК - на 34% и ОШ более, чем в 6 раз. Коэффициент ОШ/ДК+ТК, отражающий направленность процесса

свободнорадикального окисления в сторону накопления наиболее токсичных продуктов липопероксидации - ОШ, у больных по сравнению с практически здоровыми лицами был в 67 раз выше для сыворотки и в 36,7 раза - для эритроцитов (табл.4).

Анализ свободнорадикального окисления, уровней продуктов перекисного окисления липидов и окисленно модифицированных белков при измененной активности антиоксидантных ферментов позволил сделать вывод о наличии у больных с метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями окислительного стресса с выраженным дисбалансом про-антиоксидантных систем.

Таблица 4

Содержание продуктов ПОЛ сыворотки крови и эритроцитов у больных метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями по сравнению с практически здоровыми (М± $(1)

Показатели ДК ТК ОШ Ош/ДК+ТК

Плазма крови п=50 0,195±0,061 0,11±0,051* 39,34±12,3* 128,9±45,1 *

Норма п=15 0,165±0,051 0,04±0,001 3,25±0,25 19,2±3,9

Эритроциты п=50 0,210+0,175 0,210±0,№ 62,29±40,4 * 148,3±52,3 *

Норма п=15 0,152±0,091 0,149±0,082 10,11±4,61 40,3±10,9

*- достоверность различий по сравнению с нормой (р<0,05)

Наличие достоверно значимых коэффициентов корреляции между продуктами окисления липидов - ДК, ТК и ОШ и белков (ОМБ) подтвердило, что свободнорадикальному окислению были подвержены и липиды и белки.

Окислительный стресс, характерный для больных метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями и проявляющийся в сыворотке крови повышенным уровнем продуктов ПОЛ и ОМБ, естественно, сопровождается окислением и ЛПНП. Проведенный корреляционный анализ выявил достоверно значимую корреляционную зависимость между отдельными показателями ОМБ и уровнем ХС ЛПНП (0,41-0,48). Окисленные ЛПНП по современным представлениям (Титов В.Н., 2007), быстрее подвергаются гликированию, и, как следствие, теряют способность поступать в клетки рецепторным путем, проникают через скэвинджер-рецепторы или захватываются макрофагами, что и лежит в основе развития атеросклеротических бляшек.

На основании представленных в этом разделе данных можно сделать следующее заключение. Интенсификация свободнорадикальных реакций в крови больных с метаболическим синдромом имеет особенности развития. Основным источником АФК является, прежде всего, нарушение тканевого дыхания при гипоксии в дыхательной цепи

митохондрий. В крови, в свою очередь, основными источниками свободных радикалов кислорода и N0" являются фагоцитирующие клетки (нейтрофилы, моноциты, макрофаги), выполняющие детоксицирующую функцию. Значительный вклад в развитие окислительного стресса вносят основные субстраты крови и тканей, подвергающиеся окислению - белки и липиды, содержание которых у обследованных больных с метаболическим синдромом повышено. Принципиально важным можно считать разбалансировку активности антиоксидантных ферментов и снижение активности неферментативного звена.

Для оценки степени эндогенной интоксикации изучалось содержание ВНСММ в норме и у больных с MC и A3. Согласно полученным данным количество ВНСММ у здоровых составило 10,85 + 1,00 усл.ед в сыворотке и 21,4 +1,19 усл.ед в эритроцитах. Количество ВНСММ в сыворотке больных равнялось 17,89 + 0,54 усл.ед, а в эритроцитах 26,95 + 0,78 усл.ед., т.е., соответственно, на 64,9% и на 25, 90 % выше. КРЭИ, позволяющий оценить распределение токсинов между плазмой и эритроцитами, в норме был равен 0,51 + 0,07, у больных метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями - изменялся в пределах от 0,49 до 1,47.

Пул ВНСММ не однороден, в нем выделяют анаболическую и катаболическую составляющие. В анаболическую часть, определяемую при 238 - 258 нм, входят продукты патологических биохимических процессов. Катаболическую часть составляют продукты промежуточного и конечного обмена нормального метаболизма, регистрируемые при 262 - 298 нм. Соотношение между анаболической и катаболической частями является важным показателем, поскольку определяет преобладание того или иного пула и характеризует процессы, происходящие в организме при развитии заболевания. Коэффициент соотношения пулов (Ken.) в норме составил' 0,46+0,04 усл.ед. При метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями данный коэффициент достоверно увеличивался в среднем до 0,61 усл.ед., что свидетельствовало о преобладании анаболических процессов над катаболическими при данной патологии.

Таким образом, нами установлено наличие эндогенной интоксикации при метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями. При этом степень токсемии оказалась связана с тяжестью патологического процесса. Кроме того, эндотоксемия при метаболическом синдроме и ассоциированных заболеваниях имеет особенности, выражающиеся в преобладании анаболического пула и свидетельствующие об изменении направленности метаболизма при развитии данной патологии.

Исследование влияния низких терапевтических доз озона на биохимические показатели крови

У всех больных с метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями, вошедших как в основную, так и в контрольную группы, исходно имели место нарушения со стороны углеводного и липидного обменов, характеризующиеся повышенными уровнями глюкозы, дислипопротеидемиями, увеличением количества Ьб-СРБ.

При сравнении биохимических показателей больных обеих групп до и после лечения важно отметить, что в основной группе больным с впервые выявленным диагнозом проводили монотерапию озоном без назначения других лекарственных препаратов. Поэтому озонотерапию можно рассматривать как альтернативный метод лечения и профилактики осложнений метаболического синдрома.

При коррекции метаболических нарушений как озоном, так и лекарственными препаратами, отмечались достоверные изменения исходных величин. Принципиальным является то, что гипертриглицеридемия была выявлена лишь у 42% обследованных лиц в 1 группе и у 33% - во 2 группе. Из них достоверное снижение ТГ наблюдалось у 62% больных метаболическим синдромом в 1 группе (на 49%) и у 67% - во 2 группе (на 51%). Изменение уровней ТГ у больных обеих групп, имеющих изначально нормальные показатели, проходило в референсных пределах (табл. 5).

Таблица 5.

Изменение уровня ТГ в сыворотке крови больных с метаболическим синдромом при стандартном лечении и под воздействием озонотерапии

Показатель Стандартное лечение Озонотерапия

ТГ, ммоль/л ДО после до после

2,7±0,63 1,38±0,16* 3,14±0,42 1,52±0,19*

*- достоверность различий по сравнению с рекомендуемым уровнем (р<0,05)

Снижение содержания ТГ в сыворотке крови больных с метаболическим синдромом при стандартном лечении является следствием применения гиполипидемических препаратов. Снижение уровня ТГ при введении озонированного физиологического растовора объясняется способностью озона активировать кислородозависимые процессы, вследствие чего усиливается В-окисление жирных кислот и соответственно снижается уровень ТГ .

Наиболее выраженные различия в изменении показателей больных двух сравниваемых групп отмечались только для уровня глюкозы. У больных при назначении стандартной терапии, включающей специальные сахароснижающие препараты, снижение уровней глюкозы было более значимым - на 21%, тогда как в основной группе только на 9 %.

Через три недели после начала лечения показатели, характеризующие липидный профиль, в плазме крови больных основной группы, лечившихся озоном, достоверно снижались. При этом отмечалось снижение на 9, 5 % уровня общего холестерина, при повышении содержания ХС ЛПВП на 5%, что сказывалось на достоверном снижении значения коэффициента атерогенности с 6, 4 до 5,1. После проведенного курса озонотерапии в среднем у больных с метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями имело место достоверное снижение в сыворотке содержания белка , основного для ЛПНП - ano В -на 8% и, соответственно, величины отношения апоА1/апоВ тоже на 8%. Сходные изменения отмечались и в сыворотке крови больных контрольной группы, в лечении которых применялась стандартная лекарственная терапия.

Эти результаты имеют очень важное значение, поскольку анализируемым апопротеинам в ЛПНП и ЛПВП отводится ведущая роль в развитии атеросклеротических изменений сосудистой стенки. Ano Al является основным белковым компонентом ЛПВП, их физиологическая функция заключается в активации фермента

лецитинхолестеринацетилтрансферазы (ЛХАТ) и удалении свободного холестерина из клеток периферических тканей. Кроме того, известно, Ano Al участвует в процессах вазодилятации и торможении адгезии тромбоцитов. Ano В являются компонентами всех классов липопротеинов, с которыми связывают развитие атеросклероза. Ano В в настоящее время признается наиболее точным индикатором риска сердечно-сосудистых заболеваний и адекватным показателем эффективности терапии.. Апопротеиновый профиль (отношение АпоВ/Апо/А1 - ранний индикатор нарушений липидного метаболизма и риска атеросклероза.

При анализе уровней высокочувствительного С-реактивного белка (hs-CRP) в среднем у больных обеих сравниваемых групп после проведенного лечения имело место снижение с 3,3 мг/л до 2, 7 мг/л. Полученные данные указывали на противовоспалительные эффекты озона, сравнимые с таковыми стандартной терапии.

В целом, по представленным данным, очевидно, что использование стандартной терапии и низких доз озона для коррекции метаболических нарушений приводит к снижению уровней липидного и углеводного обмена. Снижение ряда биохимических показателей, в частности уровней глюкозы, было более выражено в контрольной группе.

Показатели свободнорадикального окисления - Imax и S имели тенденцию к снижению и в плазме и в эритроцитах, тогда как показатель tg -2 свидетельствовал о достоверном повышении активности неферментативного звена антиоксидантной защиты в обеих группах больных. Снижение ДК и ТК ив плазме и в эритроцитах больных МС и АЗ в обеих группах имело характер тенденции. Однако, имелось достоверное различие в уровнях ОШ в эритроцитах: при озонотерапии этот показатель снижался, а у больных контрольной группы,

напротив, увеличивался. А ОШ - основной токсичный продукт липопероксидации, возможно нарушающий кислородтранспортную функцию эритроцитов (табл.6).

Что касается показателей ОМБ, в среднем в контрольной группе после применения стандартной терапии изменений не обнаружено. У больных основной группы после лечения низкими дозами озона имело место в среднем по группе уменьшение количества окисленно модифицированных белков при всех длинах волн (табл.7).

После курса проведенного лечения у всех больных и в контрольной, и в основной группе, отмечалось достоверное повышение активности СОД на 25, 1 % и на 12%, соответственно (табл.8). Сходная направленность отмечается и при исследовании активности каталазы: в контрольной группе повышение составляет 20,0% и в группе с монотерапией озоном - на 14,5%. СОД и каталаза являются антиоксидантными ферментами, синергичными по своему действию. Более выраженное повышение активности этих ферментов отмечалось при использовании стандартной терапии и может быть обусловлено повышением уровней свободных радикалов кислорода - супероксиданионрадикала и перекиси водорода - основных субстратов данных ферментов. Повышение свободнорадикального фона, по всей видимости, связано с увеличением токсичности плазмы крови за счет лекарственной терапии и, соответственно, активацией фагоцитирующих клеток и уровня макрофагального оксида азота, что подтверждалось накоплением конечных продуктов ОШ в плазме и эритроцитах у больных с метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями из контрольной группы.

Таблица 6

Уровни молекулярных продуктов ПОЛ в эритроцитах больных метаболическим синдромом до и после лечения (М4зс1)

Группы обследованных ДК ТК ОШ

Лечение озоном п—66 До лечения 0,19±0,148* 0,25±0,245* 97,51±60,81*

После лечения 0,19±0,086 0,20±0,022 81,91±59,18

Стандартное лечение п=45 ■ До лечения 0,23±0,21* 0,17±0,14* 27,08±20,006*

После лечения 0,24±0,15 0,14±0,11 54,22±50,68

*- достоверность различий по сравнению с уровнями до лечения (р<0,05)

Невысокая активация данных ферментов при озонотерапии обусловлена только непосредственным введением в кровь свободных радикалов в составе озонированного физиологического раствора. При этом интоксикация, связанная с приемом лекарственных препаратов, отсутствовала. Напротив, проявлялись детоксицирующие свойства озона. Активность ферментов ГПО и ГЛР в обеих группах снижалась достоверно, что можно

объяснить снижением количества гидроперекисей в крови больных из обеих анализируемых групп.

После проведенного курса озонотерапии с низкими дозами отмечалась коррекция • уровней оксида азота. У больных с метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями с высокими уровнями N0 имело место снижение с 35, 52± 4,43 до 24,83± 5,03 мкмоль/л, у 20% больных исходные уровни с 12,85± 3,22 мкмоль/л, напротив, повысились до 25, 14±4,71 мкмоль/л.

Таблица 7

Уровень ОМБ плазмы крови больных метаболическим синдромом до и после лечения (М±а)

Длина волн обследованных 356 nm 363 nm 370 nm 430 nm 530 nm

Лечение озоном п =25 До лечения 15,58±1,05 15,85±1,12 15,86±1,18 7,25±0,52 1,82±0,15

После лечения 12,34±0,84 • 12,53±0,89 • 12.48±0,93 • 5,95±0,46 • 1,36±0,12 •

Стандартное лечение п =35 До лечения 12,30±0,53 12,65±0,54 12,61±0,57 5,96±0,38 1,34±0,22

После лечения 12,12±0,81 12,31±0,74 12,36±0,73 5,95±0,46 1,28±0,24

Таблица 8

Активность антиоксидантных ферментов в эритроцитах обследованных с метаболическим синдромом _до и после лечення (М±5с1)_

Группы обследованных КА сод ГПО ГЛР

Лечение озоном п=66 До лечения 67,33±23.1 0,0042±0,00173 373,6±278,20 104,2±44,9

После лечения 95,93±30.4* 0,054±0,00182* 328±178,31* 81 ±27,35*

Стандартное лечение п=45 До лечения 68,09±27.5 0,0060±0,00163 243,7±99,86 105,1±31,88

После лечения 123.4±42.6* 0,0154±0,0249* 188,8±104,50* 91,47±31,00*

*- достоверность различий по сравнению с уровнями до лечения (р<0,05)

При изучении влияния озона на уровень эндотоксимеии показано достоверное снижение количества ВНСММ на 18% в сыворотке и на 15% в эритроцитах при одновременном снижении КРЭИ с 0,703+0,073 до 0,620+0,039. перераспределение ВНСММ на эритроциты, наряду с уменьшением комичества ВНСММ св сыворотке и эритроцитах, является хорошим прогностическим признаком. В то же время, в крови больных контрольной группы со

стандартным лечением количество ВНСММ превышало исходные показатели в среднем на 6% как в сыворотке, так и в эритроцитах. КРЭИ также увеличивался на 8%. Такой характер изменений можно объяснить накоплением токсических соединений в результате развивающейся токсимии, обусловленной лекарственными препаратами.

Монотерапия больных метаболическим синдромом из группы 1 заключалась во внутривенном введении озоно-кислородной смеси в составе озонированного физиологического раствора. Чтобы оценить, как изменяются в результате такого лечения показатели газов, в крови, взятой из кубитальной вены, определялось парциальное напряжение кислорода (рО 2) и углекислого газа (рСО,), а также рН.

В исходных пробах крови обследованных лиц с диагнозом метаболический синдром, средние по группе уровни показателей рН были достоверно ниже нормы (р<0,05). Это свидетельствовало о накоплении в организме продуктов закисления внутренней среды в результате гипоксических нарушений метаболизма. Подтверждением явилось снижение в 2 раза величины рО 2 О нарушении аэробных реакций в тканях свидетельствовало снижение в 1,5 раза уровня рС О 2 крови (табл. 9).

Таблица 9

Показатели газов крови и рН крови больных метаболическим синдромом до и после лечения озоном

Показатели рН рС02 Р02

До лечения 7,29±0,68* 43,7±5,2* 24,7±3,1*

После лечения 7,39±0,45 49,2±5,4* 32,3±2,9*

Норма 7,39 55 46,5

*- достоверность различий по сравнению с нормой (р<0,05)

После проведения курса озонотерапии показатель рН повысился до уровня нормы, что указывало на улучшение работы ферментных систем, зависящих от величины данного параметра. Отмечалось достоверное увеличение показателя р02 на 30% и показателя рС02 на 12,5% , что свидетельствовало об улучшении снабжения тканей кислородом и только частичном восстановлении аэробных процессов, поскольку полного восстановления исследуемых параметров за анализируемый период в 3 недели не отмечалось.

Таким образом, анализ биохимических показателей плазмы крови и эритроцитов больных с метаболическим синдромом, леченных стандартными лекарственными препаратами или озоном в виде озонированного физиологического раствора, выявили более выраженную

коррекцию баланса антиоксидантных ферментов, нормализацию свободно-радикальных реакций и уровней продуктов окисления белков (ОМБ) и липидов (ДК, ТК и ОШ) при монотерапии озоном, снижение степени эндотоксемии по сравнению с повышением ее при стандартной терапии. В результате можно представить следующую схему патогенетических звеньев при метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями, на которые оказывается эффективное действие озона (рис.1)

МС+АЗ

03

Рис. 1 Основные патогенетические звенья, характерные для метаболического синдрома и ассоциированных заболеваний, и механизмы действия озона.

У больных с метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями после проведенного курса озонотерапии было отмечено достоверное увеличение СКО с 32,63+3,32 мс до 43,62+3,18 мс

До озонотерапии средняя величина ИН равнялась 544,26 +28,7 у.е., после курса лечения она снизилась до 396 + 33,41 у.е. Если до курса озонотерапии величина показателя RVSSD составляла 17,3 +2,1 мс, после лечения наблюдалось его достоверное

увеличение до 20,2 +1,6 мс

Полученные данные свидетельствуют о пол0жительном влиянии озонотерапии на состояние вегетативной нервной системы, о нормализации активности вазомоторного центра и оптимизации функционирования кровообращения в целом.

Следствием улучшения метаболических показателей гемодинамики и кислородного обеспечения организма после проведенной явилось улучшение клинического состояния больных. У обследованных из контрольной группы хорошие результаты лечения имели место у 88 % больных, у 12% - неудовлетворительные. У больных с метаболическим синдромом, в лечении которых применялось внутривенное введение озонированного физиологического раствора с низкими терапевтическими концентрациями, хорошие результаты отмечались у 90% , удовлетворительные у 10% при отсутствии неудовлетворительных.

Таким образом, можно заключить, что использование озона в лечении больных с метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями оказалось сопоставимо по эффективности коррекции измененных показателей метаболизма и окислительного стресса со стандартной терапией и даже превосходит по некоторым параметрам. На основании полученных результатов представляется патогенетически оправданным использование озонотерапии в лечении больных метаболическим синдромом или в форме монотерапии или с учетом высоких уровней глюкозы и дополнительным к стандартной терапии.

Широкий комплекс выполненных исследований позволил подвести логическое обоснование положениям, выдвигаемым на защиту.

Выводы

1. После проведенного лечения больных с метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями как в основной группе с озонотерапией, так и в контрольной группе со стандартной терапией, отмечалось достоверное снижение уровней липидов, ano В и hs-СРБ плазмы крови. Исключением явилось более выраженное снижение уровней глюкозы в крови больных при стандартной терапии.

2. Метаболический синдром характеризуется развитием окислительного стресса, проявляющегося достоверным увеличением показателей хемилюминесценции, количества молекулярных продуктов ПОЛ — ДК, ТК и ОШ и разбалансировкой основных антиоксидантных ферментов крови - СОД, каталазы, ГПО и ГЛР.

3. Развитие окислительного стресса обусловлено активацией фагоцитоза и повышением уровней оксида азота.

4. В плазме и эритроцитах больных метаболическим синдромом и ассоциированными заболеваниями обнаружено увеличение ВНСММ с преобладанием анаболического пула.

5. Озонотерапия способствует восстановлению баланса активности антаоксцдаитных ферментов, про- и антиоксидантных систем, снижению уровней молекулярных продуктов ПОЛ: ДК, ТК и ОШ. При стандартной терапии имело место более выраженное повышение активности СОД и каталазы, увеличение количества ОШ в эритроцитах.

6. После озонотерапии активность фагоцитоза в крови больных основной группы снижалась до нормы, у больных после стандартной терапии практически не менялась. Содержание оксида азота в крови больных обеих групп с исходно сниженным уровнем повышалось, что свидетельствовало об активации эндотелиальной - N0 синтазы. При исходно высоких снижалось только у больных из основной группы, что, возможно, связано с его макрофагальным происхождением.

7. Детоксицирующий эффект обнаружен только при лечении больных основной группы с использованием озона, проявляющийся снижением количества ВНСММ и нормализацией коэффициентов КРЭИ и Ken. При стандартной терапии отмечалось повышение степени токсемии.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Озонотерапия при внутренних болезнях / О.В.Масленников, И.А.Грибкова, С.В.Андосов, Л.Н.Еремина // Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции «Озон и методы эфферентной терапии в медицине». - Нижний Новгород, 2000. - С. 43-44.

2. Грибкова И.А. Озонотерапия в клинической практике / О.В.Масленников, И.А.Грибкова, С.В.Андосов // Нижегородский медицинский журнал. - 2001. - № 1. - С. 95-99.

3. Озонотерапия при внутренних болезнях / О.В.Масленников, И.А.Грибкова С.В.Андосов [и др.] // Материалы первой украинско-русской научно-практической конференции. - Одесса, 2003. - С. 24-30.

4. О некоторых аспектах использования озонотерапии / О.В.Масленников, И.А.Грибкова, С.В.Андосов [и др.] // Нижегородский медицинский журнал. - 2003. -приложение Озонотерапия. - С.73-75.

5. Озонотерапия сахарного диабета / О.В.Маслепников, И.А.Грибкова, В.Ф.Болгов [и др.] // Вестник физиотерапии и курортологии. - 2004. - Т. 10. - С.28.

6. Возможности озонотерапии в лечении ишемической болезни сердца / О.В.Масленников, И.А.Грибкова, И.Р.Масленникова, Б.Ю.Орлов // Нижегородский медицинский журнал. - 2005. - приложение Озонотерапия. - С. 70-71.

7. Озонотерапия в лечении сахарного диабета / О.В.Масленников, И.А.Грибкова, В.Ф.Болгов, Е.Е.Павловская-Терри // XVII World Ozone Congress & Related Oxidants Innovative & Current Technologies/ - Strasbourg, 2005. - C. 21.

8. Возможности озонотерапии в лечении сердечно-сосудистых заболеваний (ИБС, гипертония) / О.В.Масленников, И.А.Грибкова, И.Р.Масленникова, Б.Ю.Орлов // Вестник физиотерапии и курортологии. - 2006. - С. 10-11.

9. Грибкова И.А. Озонотерапия в лечении и профилактике осложнений сахарного диабета / И.А. Грибкова, О.В.Масленников // Общая реаниматология. - 2006. -Т.П,№ 4/1.-С. 286-287.

10. Озонотерапия при заболеваниях, ассоциированных с атеросклерозом / О.В.Масленников, И.А.Грибкова, М.В.Ведуиова, М.В.Радаева // Казанский медицинский журнал. - 2007. - Т. 88, № 4. - С. 128-130.

11. Озонотерапия в лечении и профилактике осложнений сахарного диабета/ О.В.Масленников, И.А.Грибкова, М.В.Ведуиова, М.В.Радаева // Казанский медицинский журнал. - 2007. - Т. 88, № 4. - С. 140-141.

12. Сахарный диабет и атеросклероз. Применение озонотерапии / О.В.Масленников, И.А.Грибкова, М.В.Ведуиова, М.В.Радаева // Вестник физиотерапии и курортологии. - 2008. -Т.13.-С. 98-99.

13.,, Изменение биохимический показателей при коррекции метаболического синдрома низкими дозами озона / К.Н.Конторщикова, И.А.Грибкова, Ю.Р.Ефременко [и др.] // 19th World Ozone Congress of the IOA. - Tokio, 2009. - С. 278-281.

14. Грибкова И.А. Метаболический синдром и озонотерапия / И.А.Грибкова, О.В.Масленников // Материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Озон, активные формы кислорода и методы интенсивной терапии в медицине». - Нижний Новгород, 2009. - С. 99-101.

Подписано в печать 10.02 .10. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ 2139.

Отпечатано в типографии «Вектор ТиС», Плр 060400 от 05.07.99 Н.Новгород, ул. Б.Панина, д. За, тел. (831) 428-51-36, факс 428-51-37

Актуальность темы

Метаболический синдром (МС) является одной из самых изучаемых патологий в мире в связи с тем, что сходные нарушения метаболизма отмечаются при таких распространенных заболеваниях современного человека как атеросклероз, артериальная гипертензия, сахарный диабет 2 типа, ожирение и даже онкология.

Выделение метаболического синдрома имеет большое клиническое значение, поскольку, с одной стороны, это состояние обратимо, т.е. при соответствующем лечении можно добиться исчезновения или, по крайней мере, уменьшения выраженности основных его проявлений, а, с другой, предшествует возникновению заболеваний, являющихся в настоящее время основными причинами повышенной смертности. Диагностировать МС необходимо для решения вопроса о тактике ведения больного, поскольку среди лиц с МС риск развития ишемической болезни сердца и/или инсульта в три раза выше, при этом значительно увеличивается смертность.

Метаболический синдром характеризуется совокупностью нарушений системной, в том числе гормональной, регуляции липидного, углеводного, белкового и других видов обмена веществ под действием внешних и внутренних факторов [Строев Ю.И. и др., 2007], а также механизмов регуляции артериального давления и функции эндотелия, в основе которых лежит снижение чувствительности тканей к инсулину инсулинорезистентность (ИР) [Диденко В.А., 1999; Казека Г.Р., 2002]. В развитие инсулинорезистентности существенный вклад вносят как фактор генетической предрасположенности (нарушение рецепторных и пострецепторных механизмов передачи сигнала инсулина), так и особенности образа жизни: избыточное питание, снижение физической активности [Coleman R.L., Stevens R.I. et al., 2005]. Несмотря на очевидные успехи в области изучения патогенеза МС, сложные механизмы, вызывающие ИР, до сих пор остаются до конца не изученными.

Нарушение обмена веществ в организме человека, характерное для метаболического синдрома, проявляется патологически высокими концентрациями в крови продуктов липидного и углеводного обмена, промежуточных метаболитов и аномальных соединений: окисленных липопротеинов, гликированных белков, продуктов, образующихся при гипоксии в тканях. Данные соединения обладают токсическими свойствами, способствуя развитию эндогенной интоксикации, что, в свою очередь, запускает реакции детоксикации, в том числе и свободнорадикальные. С одной стороны, свободнорадикальные реакции направлены на поддержание гомеостаза, но в то же время при их интенсификации могут привести к развитию окислительного стресса. Токсическое действие активных форм кислорода усиливает эндотоксемию за счет накопления продуктов пероксидации липидов и белков.

Работ, посвященных исследованию свободнорадикального окисления при различных патологических состояниях довольно много. Однако данных о развитии окислительного стресса при метаболическом синдроме явно недостаточно.

В последние годы для коррекции различных патологических состояний активно применяются озоновые технологии [Бояринов Г.А. и др., 1999; Густов А.В. и др., 1999; Масленников О.В. и др., 2006, 2008; Bocci V., 1997; Viebahn-Hansler R., 1999].

По данным К.Н. Конторщиковой и С.П. Перетягина (2006) основным действующим началом озона является нормализация про- и антиоксидантного баланса организма.

В то же время исследований, посвященных использованию озонотерапии для коррекции нарушений при метаболическом синдроме, проведено недостаточно.

Целью данной диссертационной работы явилось изучение биохимических показателей крови больных с метаболическим синдромом под воздействием низких доз озона в сравнении со стандартной терапией.

Соответственно поставленной цели решались следующие задачи.

1. Определить уровни основных биохимических показателей углеводного и липидного обмена в плазме крови больных с метаболическим синдромом и заболеваниями ассоциированными с ним.

2. Изучить состояние про- и антиоксидантного баланса у пациентов с метаболическим синдромом по уровням индуцированной хемилюминесценции, продуктов пероксидации липидов, окислено модифицированных белков и активности антиоксидантных ферментов.

3. Исследовать состояние и степень эндогенной интоксикации у больных с метаболическим синдромом и заболеваниями с ним ассоциированными.

4. Дать оценку эффективности использования озонотерапии для коррекции имеющихся биохимических нарушений у больных с метаболическим синдромом и заболеваниями с ним ассоциированными.

Научная новизна работы

Впервые при метаболическом синдроме и ассоциированных с ним заболеваниях изучено развитие окислительного стресса и охарактеризовано повышением уровней продуктов перекисного окисления липидов и окислено модифицированных белков. При этом определен вклад в нарушение баланса про- и антиоксидантных систем оксида азота крови и активности фагоцитоза.

Впервые у больных с метаболическим синдромом и ассоциированных с ним заболеваниях с помощью современных методов анализа выявлен дисбаланс в активности антиоксидантных ферментов - супероксиддисмутазы, каталазы, глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы.

Впервые при метаболическом синдроме и ассоциированных с ним заболеваниях установлена выраженная эндотоксемия, проявляющаяся увеличением в плазме и эритроцитах количества веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНСММ). При этом установлена взаимосвязь между уровнем эндогенной интоксикации и тяжестью развития метаболического синдрома.

Показана эффективность озонотерапии, проявляющаяся в коррекции биохимических показателей крови, восстановлении про- и антиоксидантного баланса, снижении количества ВНСММ.

Теоретическая и практическая значимость работы

В общетеоретическом плане выполненная работа позволяет расширить существующие представления о патогенезе метаболического синдрома. Показано, что одним из важнейших компонентов метаболического синдрома является активация свободнорадикального окисления белков и липидов, снижение антиоксидантной активности, развитие эндогенной интоксикации.

Результатом использования озонотерапии является нормализация показателей липидного и углеводного обмена, про- и антиоксидантного баланса и снижение тяжести эндотоксемии.

Полученные результаты можно рекомендовать в медицинской практике для оценки развития метаболического синдрома и лечения больных с данным диагнозом.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Развитие метаболического синдрома сопровождается окислительным стрессом, проявляющимся разбалансировкой активности антиоксидантных ферментов, накоплением окисленно модифицированных белков и продуктов пероксидации липидов. Нарушение баланса про- и антиоксидантных систем при метаболическом синдроме обусловлено активацией фагоцитоза, выработкой оксида азота, повышенным уровнем липидов.

2. Важной особенностью метаболического синдрома и заболеваний, с ним ассоциированных, является развитие эндогенной интоксикации.

3. Нормализация ПОЛ в сыворотке крови под действием озона связана со снижением уровней основных биохимических показателей, коррекцией активности антиоксидантных ферментов, фагоцитоза и выработки оксида азота клетками эндотелия.

Апробация диссертационной работы

Материалы диссертации были доложены и затем опубликованы в сборниках трудов следующих конференций, съездов: I, II Азиатско-Европейская конференция (Казань, 2007, Ялта, 2008), Всероссийских научно-практических конференциях с международным участием «Озон в биологии и медицине» (Нижний Новгород, 2009), World Ozone Congress (Страсбург, 2005, Токио, 2009), VII, VIII Национальные конгрессы по озонотерапии Испанского общества озонотерапевтов (Бальядолит, 2008, Барселона, 2009).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 3 работы в журналах, рекомендованных ВАК РФ и 11 статей и тезисов докладов Всероссийских и Международных конференций.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа в объеме 128 страниц состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, собственных результатов и их обсуждения, заключения, выводов, списка литературы.

ВЫВОДЫ

1. Метаболический синдром характеризуется развитием окислительного стресса, проявляющегося достоверным увеличением показателей хемилюминесденции, количества молекулярных продуктов ПОЛ — ДК, ТК и ОШ и разбалансировкой основных антиоксидантных ферментов крови - СОД, каталазы, ГПО и ГЛР.

2. Развитие окислительного стресса обусловлено' активацией фагоцитоза и повышением уровней оксида азота.

3. В плазме и эритроцитах больных метаболическим синдромом и ассоциированными с ним заболеваниями обнаружено увеличение ВНСММ с преобладанием анаболического пула.

4. После проведенного лечения больных с метаболическим синдромом и ассоциированными с ним заболеваниями как в основной группе с озонотерапией, так и в контрольной группе со стандартной терапией, отмечалось достоверное снижение уровней липидов, апо В и hs-СРБ плазмы крови. Исключением явилось более выраженное снижение уровней глюкозы в крови больных при стандартной терапии.

5. Озонотерапия способствует восстановлению баланса активности антиоксидантных ферментов, про- и антиоксидантных систем, снижению уровней молекулярных продуктов ПОЛ: ДК, ТК и ОШ. При стандартной терапии имело место более выраженное повышение активности СОД и каталазы, увеличение количеств а ОШ в эритроцитах.

6. После озонотерапии активность фагоцитоза в крови больных основной группы снижалась до нормы, у больных после стандартной терапии практически не менялась. Содержание оксида азота в крови больных обеих групп с исходно сниженным уровнем повышалось, что свидетельствовало об активации эндотелиальной — NO синтазы. При исходно высоких снижалось только у больных из основной группы, что, возможно, связано с его макрофагальным происхождением.

7. Детоксицирующий эффект обнаружен только при лечении больных основной группы с использованием озона, проявляющийся снижением количества ВНСММ и нормализацией коэффициентов КРЭИ и Кс.п. При стандартной терапии отмечалось повышение степени токсемии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Среди населения старше 30 лет распространенность метаболического синдрома составляет 10 - 30%. Высокая вариабельность распространенности МС, по данным различных исследований, связана, прежде всего, с неопределенностью используемых диагностических критериев.

В связи с тем, что в последние годы было предложено большое количество определений МС, оценка и сравнение эпидемиологических показателей в различных популяциях представляется достаточно сложной и неоднозначной задачей. Так, по данным Европейского многоцентрового популяционного исследования в соответствии с критериями Международной федерации диабета (2005) была оценена распространенность МС в 7 странах Европы в зависимости от пола и возраста [Ройтберг Г.Е., 2007]. Среди лиц с МС 91% мужчин и 90% женщин имели артериальную гипертензию, гипергликемия натощак более 5,6 ммоль/л или СД 2-типа отмечались у 73 и 64%, соответственно. Повышенный уровень ТГ и/или снижение ХСЛПВП наблюдались в 77% у обоих полов.

В 2000 году были проведены исследования распространенности МС в соответствии с рекомендациями ВОЗ в Финляндии и Швеции [Pyorala М. et al., 2000]. Оказалось, что среди обследованных с выявленным МС, риск развития ишемической болезни сердца и/или инсульта был в три раза выше, при этом значительно увеличивалась смертность от сердечно-сосудистых заболеваний (13 против 2,2%).

Диагностировать МС у обследованных пациентов считается важным для решения вопроса о тактике ведения данного больного. Эффективность использования различных критериев определения МС неравнозначна, что делает необходимым обсуждение и проведение сравнительного анализа существующих критериев диагностики и требует дальнейшего, более глубокого изучения биохимических показателей при метаболическом синдроме.

В связи с вышесказанным можно утверждать, что интересным и важным представляется не только проведение проспективных исследований, но и углубленное изучение различных сторон метаболизма при данной патологии. К факторам риска развития МС относятся наследственные нарушения, гиподинамия, высокоуглеводный характер питания, психоэмоциональные перегрузки, курение. Все эти причины приводят к дисбалансу защитных систем организма, к которым относится и антиоксидантная система. В последнее время важную роль в патогенезе и прогрессировании метаболических нарушений придают интенсификации свободнорадикальных процессов. Важно отметить, что окислению подвергаются не только липиды, но и белки, в том числе белковые компоненты ферментов, рецепторов, ионных каналов плазматических мембран, определяющих возможность нормального функционирования различных клеток и тканей в целостном организме. Кроме того, МС характеризуется рядом нарушений липидного обмена, включающих гипертриглицеридемию. Эти показатели могут служить важными критериями в диагностике МС, а также в контроле за эффективностью проводимого лечения.

В связи с этим целью нашей работы явилась оценка биохимических показателей крови, характеризующих особенности углеводного, липидного обмена, свободно-радикального окисления белков и липидов, эндотоксемии сыворотки крови больных с МС до и после лечения с включением озона и традиционной терапией.

Под наблюдением находилось 111 человек, которые согласно разработанным критериям АТР111 были отнесены к симптомокомлексу МС, а с учетом дополнительных критериев, внесенных российскими медиками к МС и A3. Все больные проходили обследование на подтверждение данного диагноза и дальнейшее лечение в двух медицинских учреждениях. Больные контрольной группы находились на лечении в городской клинической больнице N 5 и получали стандартную лекарственную терапию. Больные из основной группы наблюдались в Нижегородском медицинском центре Озонотерапии, в этом случае основное лечение состояло во внутривенном введении озонированного физиологического раствора с низкими терапевтическими концентрациями озона. У всех обследованных больных с МС и A3 при биохимическом анализе крови установлено достоверное увеличение уровней глюкозы, дислипидемии с выраженными нарушениями в уровнях общего ХС, ХСЛПНП и ХСЛПВП, ТГ, апоВ, высокочувствительного СРБ.

Обнаруженный дисбаланс в активности основных антиоксидантных ферментов СОД, каталазы, ГПО, ГЛР, снижение общего пула неферментативной антиоксидантной защиты при повышенных показателях свободнорадикального окисления, значительно увеличенных уровнях продуктов пероксидации белков и липидов позволило сделать заключение о развитии окислительного стресса при этой патологии.

В здоровом организме без метаболических нарушений окислительный стресс выполняет адаптационную роль, в основном отвечая за активацию антиоксидантной защиты организма при образовании избыточного количества активных форм кислорода. Когда в организме создается порочный круг, связанный и с интенсивным образованием АФК клетками-фагоцитами (в том числе и оксида азота) против токсичных соединений, каковыми могут быть продукты деструкции белков, углеводов, липопротеидов при большом количестве субстрата для протекания свободнорадикальных реакций, можно говорить о токсическом окислительном стрессе.

В наших исследованиях развитие указанного варианта окислительного стресса подтверждалось достоверным увеличением активности фагоцитоза, повышением в среднем, хотя и не у всех больных, уровней оксида азота макрофагального происхождения. В результате имело место значительное увеличение в крови продуктов пероксидации белков и липидов. Накопление конечных продуктов ПОЛ, ОШ в эритроцитах может вызвать снижение деформируемости эритроцитов. В результате ухудшается транспорт кислорода в ткани, его полноценная утилизация, что отражается на показателях газов крови и рН крови. Изменение деформируемости эритроцитов является не только важным фактором транспорта кислорода в ткани и обеспечения их потребности в нем, но и механизмом, влияющим на эффективность функционирования антиоксидантной защиты и, в конечном итоге, всей организации поддержания прооксидантно-антиоксидантного равновесия всего организма. Развитие метаболического синдрома связано с накоплением в крови большого количества промежуточных и конечных продуктов метаболизма, что приводит к формированию эндогенной интоксикации организма. Уровень токсемии при метаболическом синдроме зависит от содержания веществ низкой и средней молекулярной массы, при этом эндогенная интоксикация коррелирует с тяжестью развития метаболического синдрома. Изучение взаимосвязи между степенью эндотоксемии и различными биохимическими показателями позволило установить вклад триглицеридов в формирование токсемии.

На рис. 10 представлена схема развития биохимических нарушений у больных МС и A3 и механизмы коррекции этих нарушений озоном.

МС+АЗ

ИНТОКСИКАЦИЯ

Рис. 10. Основные патогенетические звенья, характерные для МС и A3 и действие озона.

При анализе биохимических показателей крови больных с МС после проведенного лечения показало идентичность в коррекции уровней показателей липидограммы, hs-СРБ в обеих сравниваемых группах. Однако в отношении уровней глюкозы более эффективным (почти в 3,5 раза) оказалось стандартное лечение с применением сахароснижающих препаратов больными с сахарным диабетом 2 типа.

Оба варианта лечения оказались сравнимыми в коррекции большинства показателей окислительного стресса. В обеих группах имела место тенденция к снижению показателей свободнорадикального окисления и продуктов пероксидакции белков и липидов. Принципиальным отличием явилось более выраженное увеличение активности СОД и каталазы у больных контрольной группы, что можно объяснить дополнительной интоксикацией организма больных производными лекарственных препаратов и дополнительной активностью систем детоксикации с выработкой АФК и, соответственно, и антиоксидантных ферментов, контролирующих их уровень. Подтверждением этому является повышение у больных контрольной группы после лечения количества ОШ в эритроцитах. Терапевтические дозы озона оказывают соизмеримое со стандартной терапией влияние на уровень показателей липидного обмена, обладая при этом более выраженным детоксицирующим эффектом, проявляющимся в снижении ВНСММ.

На основании проведенных исследований можно заключить, что использование озона в лечении больных с МС и A3 оказалось сопоставимо в эффективности коррекции показателей метаболизма и окислительного стресса со стандартной терапией и даже превосходит по некоторым параметрам. В связи с этим использование озонированного физиологического раствора может явиться методом монотерапии, но с учетом высоких уровней глюкозы - дополнительным к стандартной терапии.

104