Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Перекисное окисление белков и липидов при некоторых вариантах плазмоэритросорбции

На правах рукописи

БЕЛДАЕВ ВАЛЕРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ БЕЛКОВ И ЛИПИДОВ ПРИ НЕКОТОРЫХ ВАРИАНТАХ ПЛАЗМОЭРИТРОСОРБЦИИ

(экспериментальное исследование)

14.00.16 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Саранск 2005

Работа выполнена на кафедре госпитальной хирургии ГОУВПО «Мордовский государственный университет» им. Н. П. Огарева»

Научный руководитель: лауреат Государственной премии РМ,

заслуженный деятель науки РФ и РМ, доктор медицинских наук, профессор И. Н. Пиксин

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,

профессор В. Г. Малышев;

кандидат медицинских наук, профессор Н. С. Русейкин

Ведущая организация: Нижегородская государственная медицинская академия

Защита диссертации состоится «_ 19 >>_1^_1___2005 года в «_» часов на заседании диссертационного совета Д 212.117.08 при ГОУВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева» (430000 г. Саранск, ул. Большевистская 68).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева» (430000 г. Саранск, ул. Большевистская 68).

Автореферат разослан « ¿Ш^^ЛьЛ, 2005 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук профессор

С.А.Козлов

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В комплексном лечении острых деструктивных заболеваний легких и плевры (ОДЗЛП) часто используют дискретный плазмаферез (ДПА), о чём свидетельствуют исследования Ф.Х. Кутушева и соавт. (1992), Ю.А. Муромского и соавт. (1993), М.Д. Романова и И.Н. Пиксина (1995), И.В. Федосейкина (1999), М.Д. Романова (1999 и 2000), СП. Бякина (1999), M.N. Wu et al (1997) и других. Традиционный ДПА требует больших объёмов донорского плазмозамещения, которое имеет достаточно высокую стоимость и опасно из-за развития аллергических, анафилактических и инфекционных осложнений (Городецкий В.М. и Рыж-ко В.В., 1984; Дворецкий Л.И. и соавт., 1986; Кочетов А.Г. и Ермолаева Н.М., 1995; Buskard N.A. et al., 1987; Е. Copeland et al., 1988).

A.M. Martines et al. (1981) и S. Kamido et al. (1985) показали роль мембран донорских отмытых эритроцитов как биологических сорбентов. Ими впервые было показано уменьшение концентрации токсичных веществ в среде при помещении в неё эритроцитов. Впервые операция плаз-моэритросорбции (ПЭС) с целью детоксикации плазмы при ДПА применена у больных В.К. Осиповым и соавт. (1993), которые свидетельствовали о её значительном детоксикационном действии.

С целью усиления детоксикационных свойств донорских эритроцитов и эритроцитов больных, возвращаемых в кровеносное русло, Е.А. Шамро-ва (1997) и СП. Бякин (1999) дополнили операцию ПЭС отмыванием эритроцитов физиологическим раствором, В.В. Банкова и соавт. (1992) предложила отмывание эритроцитов 1 % взвесью латекса при использовании плазмафереза у больных атеросклерозом, A.B. Аверина (2000) использовала отмывание эритроцитов гемодезом, а А.Г. Агеев (2002) — фотомодификацию эритроцитов коротковолновым ультрафиолетом при ДПА у больных ОДЗЛП.

При этом обоим последним авторам удалось снизить объёмы эксфу-зии при плазмаферезе. И это важно, т.к. классические ДПА с плазмоэксфу-зией до 1000-1500 мл аутоплазмы сами способны вызывать нарушения гомеостаза, связанные с массивной эксфузией: гипо- и диспротеинемию, снижение в плазме концентрации лекарственных веществ, иммунных факторов и другие нежелательные явления (Островский В.К. и соавт., 1990; Бякин СП., 1999; Amrani D.L. et al., 1982 и др.).

Механизм повышения эффективности экстракорпоральной ПЭС и ДПА с модификациями эритроцитов у больных острыми деструктивными заболеваниями (ОДЗ) связан, видимо, с дополнительной интракорпораль-ной плазмоэритросорбцией после внутривенного введения экстракорпорально модифицированных эритроцитов (Агеев А.Г., 2002), однако до сих пор нет научных доказательств существования механизма этого эффекта.

Данная работа посвящена экспериментальному изучению патофизиологических механизмов детоксикационного действия (в отношении неко-

торых продуктов перекисного окисления белка и липидов) плазмосорбции с экспозицией в течение одного часа эритроцитами больных ОДЗЛП, модифицированными коротковолновым ультрафиолетовым излучением и двухкратно отмытыми физиологическим раствором и гемодезом. Она позволит ответить на вопрос: в чём заключаются особенности ПЭС модифицированными и немодифицированными эритроцитами больных ?

Цель и задачи исследования. Целью работы было изучение некоторых механизмов плазменно-эритроцитарных взаимодействий при плазмо-эритросорбции in vitro эритроцитами больных деструктивными заболеваниями легких и плевры, подвергнутыми различным физико-химическим модификациям.

Для достижения цели решали следующие задачи:

1. Определить характер белково-липидной деградации по уровню пе-рекисного окисления липидов и белков, активности системы антиокси-дантной защиты плазмы больных острыми деструктивными заболеваниями лёгких и плевры в исходном состоянии и при плазмосорбции немодифици-рованными аутологичными эритроцитами.

2. Оценить характер белково-липидной деградации плазмы по уровню перекисного окисления липидов и белков, активности системы антиокси-дантной защиты при плазмосорбции аутоэритроцитами больных острыми деструктивными заболеваниями лёгких и плевры, модифицированными коротковолновым ультрафиолетовым излучением.

3. Изучить характер белково-липидной деградации плазмы по уровню перекисного окисления липидов и белков, активности системы антиокси-дантной защиты при плазмосорбции аутологичными эритроцитами больных острыми деструктивными заболеваниями лёгких и плевры, отмытыми 0,9 % раствором хлорида натрия.

4. Проанализировать характер белково-липидной деградации плазмы по уровню перекисного окисления липидов и белков, активности системы антиоксидантной защиты при плазмосорбции эритроцитами больных острыми деструктивными заболеваниями лёгких и плевры, отмытыми 6 % раствором низкомолекулярного поливинилпирролидона.

5. Дать сравнительную оценку сорбционным свойствам эритроцитов больных острыми деструктивными заболеваниями лёгких и плевры, подвергнутых различным способам физико-химической модификации.

Научная новизна. В результате проведённых исследований впервые:

1. Показана возможность сорбции из плазмы продуктов белково-липидной деградации эритроцитами больных острыми деструктивными заболеваниями легких и плевры после их предварительной физико-химической модификации.

2. Проведено углублённое исследование продуктов перекисной модификации белка при плазмоэритросорбции.

3. Доказано, что различного рода физико-химические модификации эритроцитов усиливают их сорбционные свойства в отношении токсичных метаболитов белково-липидного происхождения.

4. Определены оптимальные варианты модификации эритроцитов для наиболее эффективной плазмоэритросорбции продуктов белково-липид-ной деградации.

5. Установлены оптимальные условия к проведению модификацион-ной плазмоэритросорбции в отношении метаболитов перекисного окисления белка и липидов.

Практическая значимость:

1. На основании экспериментальных исследований установлено, что не только эритроциты донора, но и модифицированные аутологичные эритроциты больных острыми деструктивными заболеваниями обладают сорбционными свойствами, что имеет огромное значение в аспекте экономии донорских сред.

2. Дана оценка эндотоксемии по показателям перекисного окисления белка, которая не уступает по информативности оценке эндотоксемии по показателям перекисного окисления липидов.

3. Результаты работы могут быть внедрены в практику отделений гравитационной хирургии крови и интенсивной терапии, которые могут стать теоретической основой для разработки и внедрения в клиническую практику новых методов экстракорпоральной гемокоррекции, основанных на модификационной плазмоэритросорбции.

Положение, выносимое на защиту. Эритроциты больных гнойно-деструктивными заболеваниями легких и плевры обладают сорбционными свойствами по отношению к продуктам белково-липидной деградации, если их подвергнуть предварительной фотомодификации коротковолновым ультрафиолетовым излучением в дозе 450 Дж/м2 или двухкратному отмыванию 6 % раствором низкомолекулярного поливинилпирролидона, причём лучший эффект получен при модификации эритроцитов коротковолновым ультрафиолетовым излучением.

Внедрение в практику. Полученные результаты внедрены в практику МУЗ «Городская клиническая больница № 4» г. Саранска. Материалы диссертации используются при чтении лекций и проведении практических занятий по биохимии и трансфузиологии со студентами и врачами-интернами на медицинском и биологическом факультетах ГОУВПО «Мордовский государственный университет им.Н.П. Огарёва».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Межвузовской научно-практической конференции «Современные аспекты теоретической и клинической медицины: проблемы диагностики, лечения и реабилитации» (Саранск, 2003), региональной научно-практической конференции молодых учёных «Актуальные проблемы со-

временного здравоохранения и экологии» (Ульяновск, 2003), ежегодных научно-практических конференциях «Огарёвские чтения» и заседаниях Общества врачей-биохимиков Республики Мордовия (Саранск, 20022004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ.

Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 124-х страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка использованных источников из 216 работ цитируемых авторов (отечественных - 158 и иностранных - 58). Текст иллюстрирован 21-й таблицей и 10-ю рисунками.

Содержание работы Материалы и методы исследования

Материалы исследования. В качестве объекта наблюдений использовали 270 образцов крови, полученных от 107 больных острыми деструктивными заболеваниями лёгких и плевры (ОДЗЛП). Особенность этой крови заключалась в том, что она носила признаки эндотоксемии (рис. 1).

■ Отмывание эритроцитов 0,9% ФР В Отмывание эритроцитов 6% ПВП

■ Модификация КУФ 450 Дж/кв.м □ Контроль

Рис. 1. Количество наблюдений в сериях. В числители дроби указано число образцов крови, в знаменателе — число больных, от которых они были получены

Все указанные 270 образцов крови были разделены на 4 серии, из которых серия № 1 (76 образцов крови от 30 больных) значилась контрольной. В ней исследовалось влияние немодифицированных эритроцитов, находящихся в условиях эндотоксемии, на уровень белково-липидного обмена, перекисной модификации и деструкции белка, перекисного окисления липидов и активность антиоксидантной защиты плазмы этих же больных.

В серии № 2 (71 образец крови от 28 больных) исследовали влияние на указанные показатели плазмы эритроцитов этих же больных, подвергнутых модификации коротковолновым (254 нм) ультрафиолетовым излу-

чением в дозе 450+25 Дж/м2. Для улучшения биосорбционных свойств донорских эритроцитов такой принцип был предложен А.Г. Агеевым (2002).

В серии № 3 (67 образцов крови от 27 больных) изучали влияние на те же показатели плазмы плазмосорбции эритроцитами, которые трёхкратно отмывали 0,9 % физиологическим раствором хлорида натрия. Для улучшения биосорбционных свойств донорских эритроцитов такой способ был предложен В.К. Осиповым и соавт. (1994).

В серии № 4 (56 образцов крови от 22 больных) было изучено влияние на те же показатели плазмы способа плазмоэритросорбции эритроцитами, которые двухкратно отмывали 6 % раствором поливинилпирролидона (6 % ПВП), т.е. гемодезом. Этот способ впервые в клинической практике был предложен и апробирован A.B. Авериной (2000).

Характеристика экспериментов. Забор крови у больных осуществляли путём пункции кубитальной вены и стабилизацией её консервантом глюгицир в соотношении 1:4. Использовалась кровь оставшаяся после клинических биохимических анализов.

Р и с. 2. Ход эксперимента при КУФ-модификации эритроцитов (вторая серия). Пробы №№ 1,2,3,4 и 5 соответственно пробы: 1 — контрольная, 2 — через 15 мин ПЭС, 3 — через 30 мин ПЭС, 4 — через 45 мин ПЭС и 5 — через 60 мин ПЭС

Во второй серии опытов (рис. 2) стабилизированную кровь центрифугировали на центрифуге ОПН-8 со скоростью 2500 об/мин в течение 15 мин при температуре 22 °С. Плазму отделяли от эритроцитов и переносили в отдельную пробирку. Эритроциты смешивали с физиологическим рас-

твором равного объёма, перемешивали и фотомодифицировали их ультрафиолетовым светом от лампы ДРБ-8 (спектр излучения этой лампы имеет максимум поглощения при 254 нм) в дозе 450+25 Дж/м2 на специальной установке с расчетом дозы облучения в зависимости от экспозиции облучения и энергетической интенсивности лампы, определяемой фотометрическим ватт-джоульметром ДАУ-81 с приставкой ФУ-1.

Указанная доза фотомодификации наиболее оптимальна для КУФ при проведении фотомодификации эритровзвеси в клинике по данным СП. Бякина (1999) и А.Г. Агеева (2002). Модифицированную пробу центрифугировали со скоростью 2500 об/мин в течение 15 мин при температуре 22 °С и, отделив супернатант, добавляли к эритроцитам отделённую ранее плазму в соотношении 1:1. Полученную эритроцит-плазменную смесь инкубировали в термостате при 37 °С с экспозицией до одного часа.

Р и с. 3. Ход эксперимента при отмывании эритроцитов гемодетергентами (третья и четвёртая серии). Пробы №№ 1,2,3,4 и 5 соответственно пробы: 1 — контрольная, 2 — через 15 мин ПЭС, 3 — через 30 мин ПЭС, 4 — через 45 мин ПЭС и 5 — через 60 минПЭС

В третьей и четвёртой сериях опытов (рис. 3) стабилизированную кровь центрифугировали на центрифуге ОПН-8 со скоростью 2500 об/мин в течение 15 мин при температуре 22 °С. Плазму отделяли от эритроцитов и переносили в отдельную пробирку. Эритроциты смешивали с равным объёмом гемодетергента (в третьей серии с физиологическим раствором, а в четвертой — с гемодезом), тщательно перемешивали, затем центрифу-

гировали со скоростью 2500 об/мин в течение 15 мин при температуре 22 °С и, отделив отработанный гемодетергент, повторяли процедуру ещё раз. Добавляли к эритроцитам отделённую ранее плазму в соотношении 1:1. Полученную, таким образом, инкубационную смесь термостатировали при 37 °С в течение одного часа.

В контрольной серии (серия № 1) стабилизированную кровь центрифугировали на центрифуге ОПН-8 со скоростью 2500 об/мин в течение 15 мин при температуре 22 °С. Плазму отделяли от эритроцитов и переносили в отдельную пробирку. Эритроциты смешивали с физиологическим раствором равного объёма, перемешивали и оставляли в покое при комнатной температуре 5-10 минут. Затем пробу центрифугировали в том же режиме и, отделив супернатант, добавляли к эритроцитам отделённую ранее плазму в соотношении 1:1. Полученную, таким образом, инкубационную смесь инкубировали в термостате при 37 °С с экспозицией до одного часа.

На исходе, а также через 15 мин, 30 мин, 45 мин и 60 мин из общих термостарованных пробирок отбирали пробы крови для соответствующих биохимических анализов. Пробы центрифугировали со скоростью 3000 об/мин в течение 10 мин, отбирали плазму и в ней микрометодами определяли показатели белково-липидного обмена и эндотоксемии.

Приливание физиологического раствора и дополнительное центрифугирование в контрольной серии необходимо для исключения влияния центробежных сил и растворителя на эритроциты. Температура инкубации и соотношение сорбат:сорбент как 1:1 использованы потому, что именно эти параметры, согласно данным Е.А. Шамровой (1997) и СП. Бякина (1999), считаются оптимальными при проведении ПЭС. Параметры методики отмывания эритроцитов опробованы в клинике A.B. Авериной (2000) и также считаются оптимальными.

Определение показателей белково-липидного обмена и эндотоксемии. В пробах определяли показатели белково-липидного обмена (БЛО): концентрацию общего белка (ОБ) плазмы по Бредфорду, концентрацию общих липидов (ОЛ) плазмы по фосфорно-ванилиновому методу, содержание общего холестерина (ХС) плазмы по Златкису-Заку, содержание общих фосфолипидов плазмы (ФЛ) по Васьковскому, концентрацию триг-лицеридов плазмы (ТГ) по реакции с хромотроповой кислотой (Крылов A.A. и соавт., 1981; Справочник "Лабораторные методы исследования в клинике" под редакцией В.В. Меньшикова, 1987); перекисную модификацию и уровень общей деградации белка (ПМБ и ДБ): концентрацию нормальных альдегидо- и кетопротеидов (н-АКП), щелочных альдегидопро-теидов (щ-АП) и щелочных кетопротеидов (щ-КП) по Е.Е. Дубининой и соавт. (1995), общую деградацию белка по уровню молекул средней массы при спектрофотометрии на длинах волн 254 и 280 нм (МСМ2 54 и МСМ 280) по Н.И. Габриэлян и соавт. (1984), с расчётом коэффициента устойчивости белка (КУБ) по М.Н. Карклиня и Ю.В. Жукову (1993); показатели пере-

кисного окисления липидов и антиоксидантной защиты (ПОЛ и АОЗ): уровень малонового диальдегида плазмы при спонтанном (МДА) и активированном Fe2+ ПОЛ (МДА (Fe2+)) с расчётом общего антиоксидантного статуса плазмы (ОАС) по С.Г. Конюховой и соавт. (1989), концентрацию диеновых коньюгатов липидов плазмы крови по Н.Г. Колосовой и соавт. (1988), с расчётом концентрации на грамм общих липидов плазмы и активность каталазы плазмы крови по М.А. Королюк и соавт. (1988).

Статистическую обработку полученных данных производили методами регрессионного, дисперсионного и корреляционного анализов по Л.С. Калинискому (1964) и М.Б.Славину (1989) с использованием программы Microsoft Excel. Достоверность изменений показателей расчитывали по t-критерию Стьюдента и соответствующему ему показателю достоверности (Р). Изменения считали малодостоверными, если 0,01<Р<0,05; достоверными, если 0,001 <Р<0,01; высоко достоверными, если 0,0001< Р<0,001 и абсолютно достоверными, если PO,OOOI; а также недостоверными, если Р>0,05. Графический и текстовый материалы составлены с использованием программ Microsoft Power Point, Microsoft Word пакета Microsoft Office на персональных компьютерах.

Результаты собственных исследований

Плазмоэритросорбция немодифицированными эритроцитами больных ОДЗЛП и эритроцитами, отмытыми физиологическим раствором. В плазме больных ОДЗЛП обнаружили умеренную гиперфосфо-липидемию. Средние показатели общего белка и триглицеридов хотя и не выходили за пределы физиологической нормы, но были на нижней границе. Отмечались повышенные в 2,0-2,5 раза концентрации продуктов ПОЛ, ПМБ и ДБ, снижение ниже критического уровня (ниже 1,0) коэффициента устойчивости белка. Активность каталазы и ОАС плазмы были умеренно повышенными, что свидетельствовало о напряжении системы антирадикальной защиты.

В проведённых экспериментах с эритроцитами больных ОДЗЛП показано, что немодифицированные эритроциты практически не влияют на содержание таких продуктов белково-липидного обмена как общий белок, общие липиды, общий холестерин, триглицериды и лишь только уровень фосфолипидов уменьшился к 45-й минуте сорбции на 11,4 % (PO,OI), но оставался незначительно повышенным относительно физиологической нормы. Немодифицированные эритроциты не влияли на уровень продуктов МДА в плазме, а содержание ДК снизилось к 45-й минуте на 11,1 % (Р<0,05) и, далее, к 60-й — на 14,0 % (Р<0,05), но нормы не достигло. Из продуктов перекисной модификации белка только концентрация щелочных кетопротеидов к 60-й мин снизилась на 11,2 % (Р<0,05). Содержание МСМ254 к 45-й мин снизилась на 15,9 % и далее к 60-й — на 19,1 %. Ни

один из показателей ПОЛ, ПМБ и ДБ плазмы в течение одного часа ПЭС не достиг нормализации.

Общий антиоксидантный статус плазмы в присутствии немодифици-рованных эритроцитов достоверно снижался к ЗО-й минуте ПЭС на 7,4 % (Р<0,05) и далее к 45-й и 60-й минутам на 17,6 % (Р<0,001). При этом он, однако, ещё был повышенным. Активность каталазы достоверно не изменялась. Таким образом, стабильного снижения уровней токсичности и нормализации показателей в серии с использованием немодифицирован-ных эритроцитов достичь не удалось.

Р и с. 4. Динамика (д%) некоторых показателей токсичности белково-липид-ного происхождения и общий антиоксидантный статус плазмы крови при ОДЗЛП на фоне ПЭС эритроцитами, отмытыми физиологическим раствором (0,9 % №01). Примечание: содержание МСМ в плазме крови дано при Е=254 нм

Мало чем отличалась динамика показателей от контрольной серии и в серии с использованием в качестве гемодетергента физиологического раствора. При исследовании показателей белково-липидного обмена обнаружили, что общие липиды и холестерин хотя и претерпевали достоверное уменьшение концентрации в плазме, но эти изменения не приводили к отклонению от их нормальных значений. Содержание общего белка уменьшилось к 45-й и 60-й мин ПЭС на 15,0 % (Р<0,001), а триглицеридов — на 15,2 % (Р0,001) и 15,7 % (Р<0,001) в эти же сроки соответственно с развитием умеренных гипопротеинемии и гипотриглицеридемии. Гиперфосфо-липидемия не купировалась, несмотря на достоверное снижение общих фосфолипидов.

В этой серии динамика МДА не отличалась от контрольной серии, хотя МДА плазмы снижался относительно исходных значений и к 30-й минуте он достиг минимального значения — менее исходного на 17,0 % (Р<0,01), а затем, возрос и к 60-й минуте приблизился к исходным.

Видимо, эритроциты теряют способность удерживать этот токсин в сроки более 30-ти минут, что связано либо с деструктивными изменениями в самом эритроците, либо с максимальным заполнением всех центров связывания на поверхности его мембраны. О похожих изменениях в плазме при ПЭС донорскими эритроцитами сообщает СП. Бякин (1999).

Содержание диеновых коньюгатов снижалось дозозависимо и линейно, причём максимальное снижение на 23,6 % (Р0,001) отмечено к 30-й мин, а затем оставалось на том-же уровне. Также линейно снижалось содержание продуктов ПМБ с минимумом падения: н-АКП — на 23,2 % (Р<0,0001) к 30-й, щ-АП — на 17,6 % (Р0,001) к 45-й и щ-КП — на 14,3 % (Р<0,01) к 45-й минутам соответственно. Достоверное снижение МСМ всех типов происходило уже к 15-й мин ПЭС, однако минимальных значений эти показатели достигали к 60-й. МСМ2 54 снизились к этому сроку на 35,4 % (Р0,0001), а МСМ280 — на 28,4 % (Р<0,001) относительно исходных значений. Устойчивость белка повысилась к 60-й минуте до 1,04±0,02 и перестала носить угрожающий характер. Однако она увеличилась незначительно и была не отлична от контроля, что свидетельствовало о незначительной селективности отмытых физиологическим раствором эритроцитов. Нормализации концентраций всех продуктов эндотоксикоза не произошло при ПЭС эритроцитами, отмытыми физиологическим раствором.

ОАС плазмы при ПЭС эритроцитами, отмытыми физиологическим раствором, снижался линейно к 60-й минуте до нормальных значений, что свидетельствовало об истощении плазменных антиоксидантов к этому сроку, а активность КТ плазмы в эти же сроки резко возрастала и оказалась намного выше исходных значений, что косвенно свидетельствовало об усилении повреждения эритроцитов.

Сравнительная оценка изучения ПЭС, отмытыми физиологическим раствором эритроцитами доноров, проведённых СП. Бякиным и соавт. (1996), И.Н. Пиксиным и Е.А. Шамровой (1997), Е.А. Шамровой (1997), Д.Л. Альбой (1998) и СП. Бякиным (1999), и больных ОДЗ, проведённых в данном исследовании, показала, что при равных методических условиях отмытые эритроциты доноров по сорбционным свойствам превосходят отмытые эритроциты больных. Это свидетельствует о большей загрузке бел-ково-липидными дериватами мембран эритроцитов у больных деструктивными заболеваниями.

Плазмоэритросорбция эритроцитами больных ОДЗЛП, отмытыми гемодезом. При ПЭС эритроцитами, подвергнутыми отмыванию гемо-дезом, обнаружили снижение на 17,0 % (Р0,0001) к 60-й минуте общего белка, триглицеридов — на 17,9 % (Р0,0001) к 45-й минуте с дальнейшим снижением к 60-й, что привело к умеренным гипопротеинемии и гипот-риглицеридемии. Уменьшение концентраций общих липидов и холестерина не выходило за пределы физиологической нормы. Отмечено снижение фосфолипидов на 20,8 % (Р0,0001), однако без нормализации показателя.

Снижение этих показателей было достоверным как относительно исходных, так и относительно контрольных значений.

Уровень МДА в этой серии снижался выраженно: к 45-й минуте, снизившись на 27,5 % (Р0,001), достиг своего минимального значения (5,26±0,71 мкмоль/л), а затем несколько возрос. Нормализации МДА достичь не удалось. Содержание ДК снижалось линейно и экспозиционно-зависимо. Уже к 15-й мин уровень ДК был на 13,6 % (Р<0,001) ниже исходного. Отмечалась полная нормализация этого показателя к 45-й минуте ПЭС.

Р и с. 5. Динамика (д%) некоторых показателей токсичности белково-липид-ного происхождения и общий антиоксидантный статус плазмы крови при ОДЗЛП на фоне ПЭС эритроцитами, отмытыми гемодезом (6,0 % ПВП). Примечание: содержание МСМ в плазме крови дано при Е=254 нм

В этой серии отмечено снижение продуктов ПМБ, причём нормальные альдегидокетопротеиды и щелочные альдегидопротеиды снизились на 21,1 % (Р0,0001) и 40,3 % (Р0,0001) соответственно относительно исходных значений к 60-й минуте, но не нормализовались. Произошла нормализация щелочных кетопротеидов к 30-й минуте ПЭС. Полностью в к 60-й мин ПЭС нормализовалось содержание МСМ. Коэффициент устойчивости белка также нормализовался в эти сроки, что свидетельствовало о большей селективности ПЭС эритроцитами отмытыми гемодезом в отношении сорбции низкомолекулярных токсинов.

ОАС плазмы при ПЭС эритроцитами, отмытыми гемодезом, снижался линейно, достигнув к 45-й минуте уровня нормальных значений, и далее снижался еще ниже уровня нормальных значений. К 60-й минуте ОАС был минимальным — 0,65±0,11 ед., что свидетельствовало о возникновении антиоксидантной недостаточности. Активность КТ плазмы в эти же сроки возросла и оказалась намного выше исходных значений, однако уступала соответствующему показателю в серии с отмыванием эритроцитов физио-

логическим раствором, что свидетельствовало о меньшем повреждении эритроцитов и большем сохранении их лечебных свойств по сравнению с предыдущей серией.

В результате исследования пришли к выводу, что ПЭС эритроцитами больных ОДЗ, подвергнутыми двухкратному отмыванию гемодезом, более эффективна, чем ПЭС эритроцитами тех же больных, подвергнутыми двухкратному отмыванию физиологическим раствором. Исследований по сравнительной оценке с ПЭС донорскими эритроцитами отмытыми гемодезом не проводилось, однако согласно данным A.B. Авериной (2000), ДПА с возвращением эритроцитов отмытых гемодезом более клинически эффективен, чем ДПА с возвращением эритроцитов, отмытых физиологическим раствором, что служит дополнительным подтверждением эффективности низкомолекулярных полярных молекул ПВП в очищении мембран эритроцитов от токсинов различного происхождения.

Плазмоэритросорбция эритроцитами больных ОДЗЛП, повергнутыми КУФ-модификации. При ПЭС эритроцитами, подвергнутыми фотомодификации КУФ в дозе 450 Дж/м2, обнаружили достоверное снижение показателей белково-липидного обмена. Однако, только содержание общего белка к 60-й минуте снижалось на 12,6 % (Р<0,05) с возникновением незначительной гипопротеинемии. Динамика остальных показателей белко-во-липидного обмена не выходила за пределы физиологической нормы. Очевидно, фотомодификация эритроцитов КУФ изменяет свойства мембран эритроцитов таким образом, что их участие в плазмосорбции приводит к снижению избытка липидов, а при изначально нормальном содержании, не измененяет их.

В этой группе отмечено достоверное и продуктивное линейное снижение продуктов ПМБ, причём нормальные альдегидокетопротеиды и щелочные кетопротеиды, составляющие подавляющие и наиболее токсичные продукты, снижались до нормальных значений к 45-й и 30-й минутам ПЭС соответственно, только щелочные альдегидопротеиды снижаясь, оставались несколько повышенными даже к 60-й минуте ПЭС. Полностью к 45-й-60-й минутам нормализовалось и содержание МСМ. Коэффициент устойчивости белка также нормализовался, причём раньше, чем в других сериях, а именно к 30-й минуте ПЭС, что свидетельствует о наибольшем де-токсикационном действии ПЭС КУФ-модифицированными эритроцитами в отношении белковых токсинов. Уровень МДА в этой группе снижался выраженно: к 30-й минуте он достиг своего минимального значения (5,11±О,75 мкмоль/л), а затем несколько возрос. Добиться нормализации концентрации МДА не удалось. ДК снижались линейно и экспозиционно-зависимо, отмечалась полная нормализация показателя к 45-й минуте ПЭС.

ОАС плазмы при ПЭС КУФ-модифицированными эритроцитами, возрастал к ЗО-й минуте на 10,8 % (Р<0,001) относительно исходных значений, затем к 45-й мин снижался до исходных и далее оставался стабильным, что свидетельствовало о стабильности антиоксидантного эффекта. Активность КТ плазмы в эти же сроки возросла и оказалась несколько выше исходных значений, однако при этом уступала соответствующему значению в других сериях, что свидетельствовало о большем сохранении лечебных свойств эритроцитов, по сравнению с другими сериями эксперимента.

30 20 10

0 -10 -20 -30 -40 -50 -60

15 мин 30 мин 45 мин 60 мин

Р и с. 6 Динамика (д%) некоторых показателей токсичности белково-липид-ного происхождения и общий антиоксидантный статус плазмы крови при ОДЗЛП на фоне ПЭС эритроцитами, подвергнутыми КУФ-модификации (450 Дж/м2). При-мечание: содержание МСМ в плазме крови дано при Е=254 нм

В результате исследования пришли к выводу, что ПЭС эритроцитами больных ОДЗ, подвергнутыми КУФ-модификации, наиболее эффективна по сравнению с воздействием гемодетергентов, что свидетельствует, видимо, о глубинных перестройках в их биомембранах. Эти глубинные перестройки таковы, что процесс биомембраносорбции при фотомомоди-фикации нельзя считать сорбцией в общем понимании этого слова. Скорее всего, это процесс некоего общего эритроцитарно-плазменного взаимодействия, в котором задействованы все системы как эритроцитов, так и плазмы, приводящие к очищению плазмы от токсинов. Поэтому термин плазмоэритросорбция нельзя считать точным. Исследования С.А. Снопова (1987-1991), а также научных школ Р.Е Киселёвой (1991-1997) и К.А. Самойловой (1985-1991) показали активацию мембранозависимых механизмов и реакций в клетках крови при их фотомодификации. За рубежом эта идея подтверждена Н. Repke (1984) в экспериментах. А.Г. Агеев (2002) в клинике изучил варианты ДПА с различными объёмами фотомодификации

возвращаемых эритроцитов и косвенно подтвердил существование интра-корпоральной ПЭС КУФ-модифицированными эритроцитами.

Несмотря на то, что изучение мембран эритроцитов в процессе моди-фикационных ПЭС не входило в задачу этого исследования, следует подчеркнуть, что подобные исследования проводились. Так, В.К. Осипов и соавт. (1993), И.Н. Пиксин и ЕА Шамрова (1997) и Е.А. Шамрова (1997) показали, что при ПЭС изменяются физико-химические свойства мембран донорских эритроцитов: осмотическая резистентность, вязкость и иные их свойства.

Ранее считали, что основной механизм лечебного действия введённых в организм фотомодифицированных клеток крови связан с прямой активацией их ферментов за счёт образующихся в их мембранах вторичных мессенджеров (Хансон Э.В., 1986; Крыленков В.А., 1990,* Бякин СП., 1993). Однако, З.Ф. Васильева и соавт. (1991) полагали, что при фотомодификации клеток происходит окисление и удаление уже адсорбировавшихся на мембранах эритроцитов токсинов. В этой работе указанная версия нашла подтверждение.

В свете вышеизложенного, механизм плазмоэритросорбции токсичными эритроцитами больных деструктивными заболеваниями представляется следующим. В результате отмывания или модификации эритроцитов происходит окисление или удаление, ранее адсорбированных на их мембранах, токсинов. Освобожденные от токсинов физической или химической модификацией эритроциты увеличивают свои сорбционные свойства и их можно использовать в реакциях интра- и экстракорпоральной плазмоэритросорбции.

Таким образом, эритроциты больных гнойно-деструктивными заболеваниями можно использовать в качестве сорбента при плазмоэритросорб-ции с экспозициями в 30-45 минут, если их подвергнуть предворительно фотомодификации коротковолновым ультрафиолетовым излучением в дозе 450 Дж/м2 или с экспозицией в 45-60 мин, если отмыть двухкратно физиологическим раствором (0,9 % раствором хлорида натрия) или гемоде-зом (6 % раствором низко молекулярного поливинилпирролидона). При этом наиболее эффективна ПЭС КУФ-модифицированными эритроцитами больных ОДЗ и менее — эритроцитами, дважды отмытыми 6 % ПВП.

Выводы

1. Немодифицированные эритроциты, взятые у больных острыми деструктивными заболеваниями лёгких и плевры, в течение 60-ти минут плазмоэритросорбции не оказывают влияния на содержание фосфолипидов плазмы и уровень токсинов белково-липидного происхождения, но снижают активность антиоксидантной защиты после 30-й минуты сорбции.

2. При плазмосорбции in vitro в течение 60-ти минут аутологичными эритроцитами больных острыми деструктивными заболеваниями легких и

плевры, двухкратно отмытыми физиологическим раствором, возникают умеренные гипопротеинемия и гипотриглицеридемия, незначительно уменьшается гиперфосфолипидемия и уровень белково-липидных токсинов, при этом отмечается постепенное снижение активности антиокси-дантной защиты.

3. Плазмосорбция аутологичными эритроцитами, двухкратно отмытыми 6 % поливинилпирролидоном, к 60-й минуте приводит к умеренной гипопротеинемии и гипотриглицеридемии, эффективному снижению ги-перфосфолипидемии и продуктов белково-липидной деградации на фоне возникновения антиоксидантной недостаточности.

4. При плазмосорбции аутологичными эритроцитами, модифицированными коротковолновым ультрафиолетовым излучением в дозе 450 Дж/м2, возникает умеренная гипопротеинемия, значительное уменьшение гиперфосфолипидемии и нормализация большинства показателей белково-липидной деградации при росте активности антиоксидантной защиты к 30-й—45-й минутам.

5. Сравнительная оценка сорбционной способности эритроцитов больных острыми деструктивными заболеваниями лёгких и плевры in vitro показала наилучший детоксикационный и антиоксидантный эффекты при предварительном ультрафиолетовом облучении эритроцитов и отмывании их гемодезом, с приоритетом первого способа.

Практические рекомендации

1. Для плазмоэритросорбции можно использовать не только эритроциты доноров, но и эритроциты больных острыми деструктивными заболеваниями легких и плевры, если их предварительно подвергнуть физико-химической модификации.

2. В качестве лучшего средства физико-химической модификации эритроцитов больных острыми деструктивными заболеваниями легких и плевры, значительно повышающим их детоксикационные свойства, следует использовать коротковолновое ультрафиолетовое излучение в дозе 450 Дж/м2, что приводит к достижению наилучшего эффекта плазмоэритро-сорбции в течение 45 минут.

3. Допустимо проведение плазмосорбции эритроцитами больных острыми деструктивными заболеваниями легких и плевры, подвергнутыми предварительному двухкратному отмыванию 6 %-м раствором поливинил-пирролидона, при соотношении эритроцит-плазма 1:1 в течение 60 минут.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Фомин С.Н., Бякин СП., Белдаев В.В., Аверина A.B., Агеев А.Г. Перекисное окисление липидов плазмы при её сорбции эритроцитами, модифицированными гемодетергентами и ульрафиолетовым излучением // Современные аспекты теоретической и клинической медицины: проблемы

диагностики, лечения и реабилитации / Сборник научных трудов. - Вып. II. - Саранск: Ковылк. тип., 2003. - С. 26-28.

2. Фомин С.Н., Белдаев В.В., Бякин СП., Аверина A.B., Агеев А.Г. Некоторые показатели антиоксидантной активности плазмы при плазмо-эритросорбции эритроцитами, подвергнутыми ПВП- и КУФ-модификациям // Современные аспекты теоретической и клинической медицины: проблемы диагностики, лечения и реабилитации / Сборник научных трудов. - Вып. П. - Саранск: Ковылк. тип., 2003. - С. 28-31.

3. Фомин С.Н., Бякин СП., Аверина A.B., Белдаев В.В., Агеев А.Г. Эндогенная интоксикация у больных острыми деструктивными заболеваниями лёгких и плевры при лечении малообъёмным плазмаферезом // Современные аспекты теоретической и клинической медицины: проблемы диагностики, лечения и реабилитации / Сборник научных трудов. - Вып. II. - Саранск: Ковылк. тип., 2003. - С 31-32.

4. Фомин С.Н., Белдаев В.В., Бякин СП., Аверина A.B., Агеев А.Г. Влияние ПВП- и КУФ-модификаций эритроцитов на интенсивность пере-кисного окисления липидов плазмы крови при эритросорбции // Актуальные проблемы современного здравоохранения и экологии: региональная научно-практическая конференция молодых учёных / Сборник материалов. - Ульяновск, 2003. - С. 109-111.

5. Фомин С.Н., Романов М.Д., Бякин СП., Белдаев В.В., Аверина A.B., Агеев А.Г. Токсичность плазмы крови больных острыми деструктивными заболеваниями лёгких и плевры на фоне лечения малообъёмными плазма-ферезами // Актуальные проблемы современного здравоохранения и экологии: региональная научно-практическая конференция молодых учёных / Сборник материалов. - Ульяновск, 2003. - С. 111-112.

Подписано в печать 14.04.05. Объем 1,0 п. л. Тираж 100 экз. Заказ М° 784.

Типография Издательства Мордовского университета 430000, г. Саранск, ул. Советская, 24

f

(

\

SV

3 J.

f. I

V

V3

2400

'э ад л®