Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Перекисные и антиперекисные механизмы повреждения и защиты печени при остром панкреатите

САЛИЙ Ирина Сергеевна

ПЕРЕКИСНЫЕ И АНТИПЕРЕКИСНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ПЕЧЕНИ ПРИ

ОСТРОМ ПАНКРЕАТИТЕ (экспериментально-клиническое исследование)

14.00 16- Патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских нау

\

003166520

III

Владикавказ, 2008

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Ставропольская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Филипенко Павел Семёнович

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

заслуженный деятель науки PCO - Алания, Дзугкоева Фира Соломоновна

доктор медицинских наук, профессор заслуженный работник высшей школы РФ, Овсянников Виктор Григорьевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Российский государственный

медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Защита диссертации состоится «£z^f» апреля 2008 г в часов на заседании диссертационного совета Д 208 095 01 в ГОУ ВПО «Се-веро-Осетинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (362019, г Владикавказ, ул Пушкинская, 40)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Автореферат разослан « ¿//» __2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук

И.Г. Джиоев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблеме острого панкреатита (ОП) на протяжении многих лет придается большое значение. Её актуальность обусловлена сохраняющейся высокой заболеваемостью ОП, которая по различным регионам России колеблется от 38 до 95 человек на 100 тысяч населения Последние 10 лет ОП стойко занимает 3 место в структуре острой абдоминальной патологии Социальная же значимость проблемы обусловлена тем, что 70% больных ОП - это лица активного трудоспособного возраста (6, 16, 127, 136, 229) Несмотря на применение современной интенсивной терапии и оперативного лечения, общая летальность при ОП в настоящее время составляет 3-8%, достигая 35-50% при деструктивных формах и 98-100% - при «молниеносном» течении заболевания.

Тяжесть течения ОП обусловлена не только характером и степенью повреждения клеток поджелудочной железы (ПЖ), но и развивающимся синдромом эндогенной интоксикации (ЭИ) При этом массивное и длительное поступление токсических веществ во внутреннюю среду организма (кровь, лимфа, тканевая жидкость) становится фактором повреждения различных органов и систем. Первым органом-мишенью на пути панкреатогенных токсинов становится печень В панкреатологии принято считать, что как только при ОП развивается гепатоцеллюлярная недостаточность, так сразу появляются клинические признаки полиорганной недостаточности.

Наряду с известными факторами агрессии (трипсин, липаза, ки-нины, продукты распада ненасыщенных жирных кислот, молекулы средней массы, лизосомальные ферменты и др.) при панкреатогенном эндотоксикозе в последние годы появились сообщения об увеличении концентрации активных форм кислорода (АФК) в плазме крови на фоне сниженной антиоксидантной защиты у больных ОП Несмотря на это, в настоящее время полностью еще не раскрыты закономерности формирования интоксикационного синдрома и защитная роль ферментов-антиоксидантов в этом процессе Поэтому логично было бы предположить, что снижение активности антиперекисной резистентности и избыточное образование продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в поджелудочной железе при ОП, могут участвовать в формировании интоксикационного синдрома Это, в свою очередь, может вести к повреждению не только поджелудочной железы, но и отдаленных от неё органов, в том числе и печени

В связи с' изложенным, целью нашего исследования явилось изучение перекисных и антиперекисных механизмов повреждения и защиты печени у собак с острым экспериментальным панкреатитом (ОЭП) и больных с отёчной формой заболевания различной этиоло-гйи; экспериментальное обоснование применения жирорастворимых антиоксидантов (ионола и а-токоферола) для защиты печени от неконтролируемой активации процессов ПОЛ при этой патологии

Задачи исследования.

1 Определение взаимосвязи между активацией процессов ПОЛ и снижением антиперекисной резистентности печени собак с ОЭП

2 Экспериментальная оценка действия а-токоферола и ионола на ПОЛ и антиоксидантную систему печени животных с острым экспериментальным панкреатитом

3 Обнаружение возможного участия продуктов ПОЛ в формировании интоксикационного синдрома у больных острым панкреатитом

4 Изучение взаимосвязи между изменением концентрации продуктов ПОЛ и антиперекисной резистентностью крови больных ОП различной этиологии

Научная новизна работы. На большом экспериментальном материале доказано, что одним из механизмов повреждения печени при панкреатогенном эндотоксикозе является некомпенсированное образование продуктов ПОЛ в гепатоцитах Повреждение печени разворачивается на фоне окислительной модификации активными формами кислорода глутатиона и глутатионзависимой группы антиокислительных ферментов

Впервые при количественной оценке перекисной и антиперекисной резистентности печени собак с ОЭП обнаружено некомпенсированное усиление перекисного окисления липидов на протяжении всех сроков наблюдения

Доказано, что применяемые жирорастворимые антиоксиданты ионол и а-токоферол, снижая активность свободнорадикальных реакций, повышают антиокислительный статус и стабилизируют мембраны клеточных структур печени животных с ОЭП

Доказана прямая зависимость увеличения концентрации продуктов ПОЛ в крови больных ОП от стационарной активности антиокислительных ферментов и сроков развития заболевания

Практическая значимость работы. Установлена патогенетическая роль продуктов ПОЛ в формировании синдрома эндогенной

интоксикации у больных с ОП Результаты экспериментов по изучению перекисных и антиперекисных механизмов повреждения и защиты печени собак с ОЭП, подтвержденные клиническими исследованиями, позволяют прогнозировать повреждение печени и неблагоприятное течение заболевания

Расшифровка положительного модифицирующего действия ио-нола и а-токоферола на процессы ПОЛ и функционирование ансамбля глутатионзависимых ферментов позволяет рекомендовать эти антиок-сиданты для повышения антиперекисной резистентности печени у экспериментальных животных и у больных острым панкреатитом

Положения диссертации, выносимые на защиту:

• при остром экспериментальном панкреатите на фоне снижения антиперекисной резистентности клеточных структур печени активация свободнорадикальных процессов носит вторичный характер,

• ионол и а-токоферол оказывают положительное модифицирующее действие на перекисную и антиперекисную резистентность мембран клеточных структур печени при остром экспериментальном панкреатите,

• процесс торможения свободнорадикального окисления липи-дов в ранние сроки развития ОЭП более выражен у а-токоферола, начиная с 6-х суток - у ионола,

• в формировании эндогенной интоксикации у больных ОП участвуют продукты ПОЛ

Внедрение результатов исследования. Результаты диссертационного исследования внедрены в практику работы хирургического отделения ФГУ «1166 военный госпиталь СКВО» Минобороны России, терапевтического отделения госпиталя ФГУЗ Медико-санитарной части ГУВД Ставропольского края Полученные данные используются при чтении лекций, проведении семинаров и практических занятий по внутренним болезням у врачей-интернов и слушателей факультета последипломного образования, в лекционном и практическом курсе у студентов кафедры внутренних болезней педиатрического и стоматологического факультетов, в научных исследованиях кафедры патологической физиологии Ставропольской государственной медицинской академии

Публикации и апробация работы. Апробация работы проведена на межкафедральной конференции сотрудников кафедры внутренних болезней педиатрического и стоматологического факультетов, кафедры пропедевтики внутренних болезней, кафедры терапии №2,

кафедры патологической физиологии ГОУ ВПО «Ставропольская государственная медицинская академия Федерального агенства по здравоохранению и социальному развитию», сотрудников пульмонологического и нефро-терапевтического отделений МУЗ «4-ая городская клиническая больница» города Ставрополя.

Основные положения диссертационного исследования обсуждены и доложены на VI Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (г Москва, 8-10 декабря 2005г), VI конференции гастроэнтерологов Южного Федерального округа (г Ессентуки, 26-27 апреля 2007г ), VIII Международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке, концепции болезней цивилизации» (г. Москва, 14-17 ноября 2007г.) По материалам диссертации опубликованы 13 печатных работ, в том числе в рекомендованном ВАК Минобразования РФ рецензируемом журнале // Клиническая медицина - 2007 - №12 - С. 52-54

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, трех глав собственных наблюдений, заключения, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц, 17 рисунков, 2 схемы Библиографический указатель включает в себя 231 источник отечественной и 82 - зарубежной литературы

Диссертация выполнена в период 2005-2008гг на базе кафедры внутренних болезней педиатрического и стоматологического факультетов ГОУ ВПО «Ставропольская государственная медицинская академия Федерального агенства по здравоохранению и социальному развитию», в соответствии с планом НИР академии в рамках отраслевой научно-исследовательской программы № 18 «Профилактическая медицина».

№ государственной регистрации 0120.0 801212

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования. В ходе нашего исследования были поставлены опыты на 88 беспородных собаках различного возраста (в половом различии примерно равное соотношение) весом от 6,5 до 12,1 кг Печень, которая при панкреатогенном эндотоксикозе является первым органом-мишенью, была взята в качестве объекта исследования

Острый геморрагический панкреатит моделировали у 84 собак

интраоперационным введением в ткань поджелудочной железы, а затем внутривенно панкреоцитотоксической сыворотки (ПЦТС), по методу П С. Филипенко (1986) Оперативное вмешательство выполняли под калипсол-тиопенталовым наркозом в стадии III2. Животные с ОН были разделены на три группы по 28 собак в каждой В печени собак первой группы исследовали продукты ПОЛ и антиперекисную резистентность в динамике развития ОП (контрольная группа), животным второй группы внутримышечно вводили ионол в дозе 5 мг на 1 кг массы тела животного, собакам третьей группы внутримышечно вводили а-токоферол в дозе 5 мг на 1 кг массы Антиоксиданты вводили два раза в сутки через 12 часов

Для исключения возможного влияния операционной травмы и наркоза на свободнорадикальные процессы в печени собак, 4 животным были выполнены контрольные лапаротомии, с введением в поджелудочную железу 2,5 мл изотонического раствора натрия хлорида и 150 ООО Ед натриевой соли новокаинбензилпенициллина внутримышечно («ложнооперированные» животные)

Для изучения перекисных и антиперекисных механизмов повреждения и защиты печени всех животных под тиопенталовым наркозом умервщляли внутрисердечным введением 4 мл эфира через 1, 8, 24 часа и на 3, 6, 10, 20-е сутки после введения ПЦТС в ткань поджелудочной железы.

Для верификации панкреатита парафиновые срезы ПЖ толщиной 4-5 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, пикрофуксином, по Маллори-Масон в модификации НЗ Слинченко для выявления фибрина и фибриноида Во всех случаях был констатирован геморрагический панкреатит

Клиническая часть исследования состояла из комплексного обследования 69 пациентов различного возраста, не имевших в анамнезе патологии со стороны печени и аллергии Их условно делили на две группы: первая включала 48 больных, лечившихся в хирургическом отделении по поводу ОП, вторая - 21 пациент, лечившихся в инфекционном отделении по поводу эпидемического паротита (ЭП), осложненного острым панкреатитом У больных обеих групп была отечная форма острого панкреатита.

Кровь для исследований у больных ОП брали дважды- в начале заболевания (у хирургических больных в момент поступления в стационар, а у инфекционных больных при развитии ОП), и в день выписки из стационара, после нормализации клинических и лаборатор-

ных показателей

В качестве контроля была использована сыворотка крови здоровых доноров, не имевших заболеваний желудочно-кишечного тракта и аллергии, в возрасте от 20 до 55 лет (21 человек)

Концентрацию диеновых конъюгатов (ДК) ненасыщенных жирных кислот определяли по методу И.Д Стальной (1977), в модификации МА Волчегорского с соавт, (1988), малонового диальдешда (МДА) - по методу Ю.М Петренко, Д И Рощупкина, Ю В Владимирова (1985) Общие липиды определяли по методу НП Тарановой, J1B Говоровой (1987) Активность каталазы в тканях (КФ 11116) определяли по методу Kovacs Е , Jaki А (1964), а в сыворотке крови -по методу М А Королюк с соавт , (1988) Для определения активности НАДФН2 -глутатионредуктазы (КФ 1 6 4 2) использовали метод Horn Н., Bruns К, Bergmeyer Н (1969) Для определения активности глутатионпероксидазы (глутатион-НАДФН2-оксидоредуктаза, КФ 11119) использовали метод Höchstem Р , Utley Н (1968) Содержание глутатиона определяли в йодметрической реакции (Pagha D Е, Valentine W.N , 1957) Количество белка определяли по Р Лоури с соавт, (1957)

Обработка цифрового материала, полученного в результате исследования, проводилась методами вариационного и корреляционного анализа Каждый результат представлен в виде среднего арифметического (М), ±ш - стандартная ошибка среднего арифметического (М±т) Достоверность различий двух вариационных и корреляционных рядов оценивали по t-критерию Стьюдента (р<0,05)

Результаты исследования. Общепризнано, что в организме в результате окислительно-восстановительных реакций постоянно происходит генерация АФК, обладающих высокой реакционной способностью и вызывающих окислительную модификацию биополимеров, прежде всего биополимеров биологических мембран (19, 37, 40, 80, 103, 220, 237, 306) Токсическое действие АФК предотвращается за счет функционирования многокомпонентной системы антиоксидант-ной защиты, включающей низкомолекулярные антиоксиданты и антиокислительные ферменты (52, 64, 68, 69, 71) Антиокислительные ферменты (глутатионзависимые ферменты глутатионредуктаза, глу-татионпероксидаза, глататионтрансфераза, СОД, каталаза) расположены в различных компартментах клетки и имеют разную специфичность и сродство к АФК Увеличение содержания АФК в клетке приводит к развитию несостоятельности системы антиокислительной за-

циты, в первую очередь, за счет инактивации антиокслительных ферментов, что в свою очередь, может привести к истощению антиокислительной системы (АОС) и гибели клетки

Экспериментальная часть исследования. В нашем исследовании при изучении концентрации продуктов ПОЛ (ДК, МДА) и активности ферментов АОС в печени животных с геморрагическим панкреатитом, показатели ложнооперированных животных были приняты за исходные и послужили отправной точкой при анализе результатов активации ПОЛ у животных с ОЭП

Так, при изучении процессов ПОЛ в печени собак с ОЭП, обнаружено три пика повышения концентрации ДК в мембранах 1-8 час, 3-й и 20-е сутки, причем наивысшая концентрация ДК отмечена на 8-й час развития ОП Начиная с 6-х суток, концентрация ДК в мембранах клеток печени собак с ОЭП снижается, однако достоверно (р<0,01) превышает показатели ложнооперированных животных

При изучении изменений концентрации промежуточных продуктов ПОЛ в печени собак с ОЭП было обнаружено резкое увеличение концентрации МДА в 1-й час развития заболевания К исходу первых суток уровень МДА снижался до показателей ложнооперированных животных, затем снова нарастал с пиком концентрации на 6-е сутки В последующие сроки наблюдалась тенденция к уменьшению концентрации МДА

Таким образом, с первых часов развития ОЭП в печени собак происходило некомпенсированное развитие процессов ПОЛ, которые к концу первых суток многократно усиливали первичное повреждение гепатоцитов циркулирующими в крови продуктами распада клеток ПЖ Такое состояние процессов ПОЛ называется окислительным стрессом, а он, в свою очередь, является патогенетической основой для изменения проницаемости клеточных мембран, нарушения функционирования мембрансвязанных антиокислительных ферментов

В ходе изучения активности АОС, в частности активности ката-лазы, был обнаружен значительный прирост активности фермента с первого часа развития панкреатита Наибольшая активность каталазы (КА) обнаружена к концу первых суток развития ОЭП В последующие сроки активность фермента остается на достоверно (р<0,001) высоком уровне

При изучении активности глутатионзависимой группы ферментов - Эе-содержащей глутатионпероксидазы (ГП), обнаружен резкий прирост активности фермента в первые 8 часов развития ОЭП К кон-

цу первых суток активность ГП значительно снижалась и была ниже показателей ложнооперированных собак (р<0,001) В последующие сроки наблюдений активность фермента снова увеличилась, и прирост активности ГП совпал с максимально-высокими концентрациями ДК и МДА

Активность глутатионредуктазы (ГР), осуществляющей восстановление GSSG в GSH, в первые сутки развития ОЭП была значительно угнетена Начиная с 3-их суток эксперимента активность ГР значительно возрастала, а затем снова снижалась к 20-м суткам

Таким образом, резкое увеличение концентрации промежуточных (МДА) продуктов ПОЛ в клеточных мембранах печени при ОЭП свидетельствует о малой эффективности ферментной АОС защиты (КА, ГР, ГП) от окислительного стресса По-видимому, причиной этого является быстрая окислительная модификация SH-групп антиокислительных ферментов свободными радикалами

При изучении антиоксидантных свойств глутатиона (GSH), поставщика протонов для ГП- и ГР-реакций, нами обнаружено снижение концентрации восстановленного глутатиона и увеличение доли окисленного в первые 24 часа развития ОЭП Накопление GSSG нами рассматривалось как индикатор окислительного стресса, развившегося в печени экспериментальных животных в результате ЭИ Прирост концентрации GSH в более поздние сроки (6-е сутки) развития ОЭП свидетельствует о развитии адаптивного ответа печени на окислительный стресс и синтезе GSH печенью de novo.

Таким образом, в результате анализа результатов исследования по изучению формирования эндотоксикоза при ОЭП, мы выделили три основные этапа развития повреждения печени активными формами кислорода

1. Окислительная модификация SH-групп белков антиокислительных ферментов СОД, КА, ГП, ГР

2 Функциональные нарушения - неэффективная работа восстановителей (ГР, GSH, глутатион-S-трансферазы)

3 Нарушение гомеостатического регулирования Следующим этапом исследования было изучение влияния анти-

оксидантов (а-токоферол, ионол) на перекисную и антиперекисную резистентность гепатоцитов при ОЭП

Так, при изучении влияния а-токоферола на ПОЛ в гепатоцитах собак с ОЭП установлено, что в 1-й час развития ОЭП количество ДК снижается по сравнению с животными контрольной группы В после-

дующие сроки наблюдений отмечены два пика повышения концентрации ДК: к 24 часу и на 10-е сутки развития ОЭП (р<0,001). В конце наблюдений (20-е сутки) концентрация ДК снижается, оставаясь достоверно повышенной (р<0,001) по сравнению с ложнооперированны-ми животными (л/опер) (рис. 1).

л/опер 1 час 8 часов 24 часа 3 суток 6 суток 10 суток 20 суток

Рис. 1. Влияние а-токоферола на концентрацию ДК в печени собак с ОЭП (%); (*) - различие достоверно, (р< 0,05).

При оценке влияния а-токоферола на процесс перехода диенке-тонов в промежуточный продукт ПОЛ - МДА установлено, что а-токоферол тормозит этот процесс практически во все сроки развития ОЭП, в связи с чем концентрация МДА значительно ниже, чем у контрольных и ложнооперированных животных.

При анализе влияния а-токоферола на активность каталазы, нами отмечено достоверное повышение активности фермента, начиная с первого часа и до конца наблюдений (рис. 2).

л/опер 1 час 8 часов 24 часа 3 суток 6 суток 10 суток 20 суток

Ш л/опер В контроль □ леченые

Рис. 2. Влияние а-токоферола на активность каталазы в печени собак с ОЭП (%); (*) - различие достоверно, (р< 0,05).

При изучении влияния а-токоферола на глутатионзависимый механизм детоксикации пероксирадикалов у животных с ОП, мы обнаружили однотипность реакций ГП на окислительный стресс с собаками контрольной группы. При этом, так же как и у животных контрольной группы, фермент при детоксикации гидроперекисных групп потребляет значительное количество восстановительных эквивалентов от 08Н. В связи с этим концентрация восстановленного глутатиона в клетке уменьшается и увеличивается доля 0880, несмотря на высокую активность ГР.

Таким образом, на основании полученных результатов исследования по изучению механизмов защиты печени при ЭИ, мы подтвердили гипотезу Шольца о существовании глутатионзависимого механизма ингибирования ПОЛ и влиянии на этот механизм а-токоферола. По нашему мнению, в клетках печени существует многоступенчатая система защиты от окислительного стресса (схема 1).

Схема 1. Возможные механизмы защиты гепатоцитов а-токоферолом от окислительного повреждения при ОЭП.

Альфа-токоферол участвует на всех трёх этапах антиоксидант-ной защиты печени (см. стр. 10) от некомпенсированного усиления процессов ПОЛ за счёт своей многофункциональности. При атаке биологических молекул активным кислородом а-токоферол играет роль активного тушителя АФК, после образования пероксильных радикалов выполняет роль ловушки, прерывая цепную реакцию окисления, а также оказывает положительное модулирующее действие на

ферментные комплексы, связанные с обновлением мембранных структур и предотвращением процессов ПОЛ.

При изучении влияния ионола на процесс ПОЛ было обнаружено нарастание концентрации ДК в клеточных мембранах гепатоцитов в течение первых суток развития ОЭП. В последующие сроки концентрация ДК в печени начинает снижаться и к 6-м суткам эксперимента становится ниже показателей ложнооперированных собак. В дальнейшем отмечается постепенное повышение концентрации ДК, уровень которых к 20-м суткам развития ОЭП достоверно (р<0,001) превышает показатели ложнооперированных животных.

Анализируя влияние ионола на скорость перехода первичных продуктов ПОЛ в промежуточные (МДА) было установлено, что ан-тиоксидант наиболее интенсивно тормозит переход ДК в МДА в первые сутки развития ОЭП. В последующие сроки этот эффект менее выражен (рис.3).

0 л/опер Я контроль □ леченые

л/опер

1 час

8 часов 24 часа 3 суток 6 суток 10 суток 20 суток

Рис. 3. Влияние ионола на концентрацию МДА в печени собак с ОЭП (%); (*) - различие достоверно, (р< 0,05).

Изучение влияния ионола на активность каталазы показало, что ионол обладает защитным действием для фермента во все сроки эксперимента.

При изучении влияния ионола на функционирование ансамбля ферментов окислительно-восстановительного перехода глутатиона обнаружено, что активность ГП значительно увеличивается с 1 -го часа развития ОЭП, постепенно снижаясь к концу первых суток. Максимальное увеличение активности фермента до 1177,38% произошло на 3-й сутки развития ОЭП. В последующие сроки эксперимента отмече-

но постепенное снижение активности ГП, которая на 20-е сутки приближается к показателям ложнооперированных животных.

При анализе влияния ионола на качественный состав глутатиона оказалось, что с первого часа развития ОЭП отмечается значительное снижение концентрации ОБН в мембранах гепатоцигов. С 8-го часа и по 3-й сутки отмечается постепенное (р<0,001) увеличение доли восстановленного глутатиона. Начиная с 6-х суток и по 20-е сутки количество ОБ! I значительно снижается. При этом во все сроки наблюдений снижения общего пула глутатиона в мембранах печени собак не наблюдалось (рис. 4).

□ окисленнвй глутатион 9 восстановленный глутатион

л/опер 1 час 8 часов 24 часа 3 сугок 6 суток 10 суток 20 суток

Рис. 4. Влияние ионола на концентрацию глутатиона в печени собак с ОЭП (%); (*) - различие достоверно, (р<0,05).

Таким образом, эффективность работы ионола как антиоксидан-та при защите клеточных мембран печени от некомпенсированного окислительного стресса с одной стороны зависит от присутствия восстановителей, регенерирующих исходное нерадикальное состояние ионола. С другой стороны, в мембранах печени прослеживается независимый от ионола антиокислительный механизм детоксикации АФК за счёт увеличения активности каталазы и ГП, включающий в себя восстановление гидроксипероксидов до соответствующих спиртов с участием сульфгидрильных групп глутатиона, экранирующего ферменты от окислительной модификации.

Клиническая часть исследования. Опираясь на литературные данные, результаты нашего экспериментального исследования, мы пришли к выводу, что при панкреатогенном эндотоксикозе, очевидно, развивается токсическая дистрофия печени, снижается активность

АОС Полученные в различных клинических и экспериментальных исследованиях данные о патогенетической роли активации ПОЛ в динамике развития ОП послужили основой для изучения возможного участия указанных механизмов в повреждении печени у больных с отечной формой острого панкреатита

При определении концентрации первичных продуктов ПОЛ (ДК) в крови больных хирургического отделения и пациентов с ЭП, осложнённым отёком ПЖ, мы обнаружили статистически значимое (р<0,001) увеличение ДК в острейшем периоде заболевания в обеих группах больных. Перед выпиской из стационара концентрация ДК у больных обеих групп снижалась, приближаясь к показателям здоровых лиц

Изучая процесс образования промежуточных продуктов ПОЛ (МДА), мы обнаружили однотипную с ДК направленность изменений концентрации МДА У больных обеих групп в острейшем периоде заболевания наблюдалось достоверное увеличение МДА по сравнению с донорами, а при переходе заболевания в фазу клинической ремиссии концентрация МДА снижалась.

Таким образом, анализ изменений концентрации продуктов ПОЛ в крови больных в острейшем периоде панкреатита показывает, что процесс пероксидации липидов независимо от этиологии заболевания не обрывается на стадии зарождения цепей (ДК), а носит цепной свободнорадикальный характер с образованием промежуточных (МДА) продуктов ПОЛ. При переходе заболевания в фазу клинической ремиссии процесс пероксидации липидов обрывается на стадии зарождения цепей (ДК) благодаря адекватному напряжению АОС

При анализе реакции глутатионзависимых ферментов на увеличение ПОЛ, нами обнаружен значительный прирост активности ГП при развитии отека ПЖ у больных обеих групп по сравнению с донорами Причем прирост активности фермента у пациентов хирургического стационара был достоверно выше (р<0,01), чем у больных ЭП, осложнённым ОП. Перед выпиской из стационара в крови пациентов обеих групп сформировалась тенденция к снижению активности ГП, при этом активность фермента более чем в три раза превышала активность фермента у доноров

Анализируя показатели активности ГР мы обнаружили двукратное нарастание активности фермента у больных обеих групп по сравнению с донорами При этом различие активности фермента в сравниваемых группах больных не было достоверным (р>0,1)

При оценке реакции каталазы на йзбыточное накопление Нг02 и гидроперекисей липидов в крови сравниваемых групп больных в острейшем периоде заболевания и при выписке из стационара, нами обнаружено четырёхкратное нарастание активности фермента в острейшем периоде заболевания (р<0,05) Каталазная же активность в период клинического выздоровления снижалась в обеих группах больных практически до уровня доноров

Анализ качественного состава глутатиона показал, что в плазме крови доноров преобладает восстановленная форма глутатиона (86,2%) над окисленной (17,4%) В острейшем периоде заболевания в обеих группах больных наблюдалось увеличение общего пула глутатиона по сравнению с донорами за счет окисленной формы, доля которого значительно преобладала над восстановленной (р<0,05)

Таким образом, примененный нами методический подход по изучению причин формирования интоксикационного синдрома у больных с ОП позволил сделать вывод, что независимо от этиологии заболевания среди механизмов запуска и прогрессирования ЭИ существенное значение имеет усиление процессов ПОЛ Концентрация продуктов ПОЛ напрямую зависит от стационарной активности антиокислительной системы и морфологических изменений в поджелудочной железе У пациентов с отечной формой ОП вне зависимости от этиологии заболевания наблюдается усиление процессов ПОЛ, однако благодаря адекватному напряжению АОС процесс пероксидации липидов обрывается на стадии зарождения цепей.

Предложенное исследование уровня активности антиоксидант-ной системы в динамике развития отека поджелудочной железы позволило расширить возможности объективной оценки тяжести этого заболевания.

Результаты экспериментальных исследований, подтвержденные клиническими наблюдениями, могут быть полезными врачам-хирургам, терапевтам, инфекционистам при решении вопросов лечения острого панкреатита Они позволяют прогнозировать течение острого панкреатита, а применение маслянорастворимых антиоксидантов различных химических групп позволит улучшать результаты лечения и сократить расходы на лечение таких больных.

выводы

1. Некомпенсированное развитие процессов ПОЛ в печени собак с геморрагическим панкреатитом многократно усиливает первичное повреждение печени циркулирующими в крови продуктами, распада клеток поджелудочной железы.

2. Активные формы кислорода, разрушающие структурную целостность мембран гепатоцйтов, опосредованно участвуют в регуляции функциональной активности ферментов, отвечающих за образование продуктов ПОЛ.

3. Скорость окислительной модификации антиокислительных ферментов (каталазы, ГП, ГР) в печени собак с ОЭП напрямую зависит от интенсивности генерации АФК, субстратной специфичности, сродства к АФК и локализации ферментов в компартментах клетки

4 Изученные антиоксиданты обрывают цепь свободноради-кального окисления липидов путём взаимодействия с гидроперекис-ными радикалами жирньпс кислот и оказывают положительное модулирующее действие на антиокислительные ферменты за счет сульф-гидрильных групп глутатиона Эти эффекты более выражены у а-токоферола.

5 Независимо от этиологии среди механизмов запуска и про-грессирования эндогенной интоксикации у больных острым панкреатитом существенное значение имеет усиление процессов ПОЛ, интенсивность которых напрямую зависит от стационарной активности антиокислительной системы и морфологических изменений в поджелудочной железе

6 У больных с отёчной формой ОП, независимо от этиологии отека, процесс ПОЛ в начале заболевания носит цепной свободнора-дикальный характер, а при переходе заболевания в фазу клинической ремиссии за счет адекватного напряжения антиперекисной системы обрывается на стадии зарождения цепей (ДК)

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Отработанный в эксперименте способ анестезии собак- пре-медикация калипсолом внутримышечно из расчета 10 мг сухого вещества на 1 кг массы животного с последующим внутрилегочным введением раствора тиопентала-натрия из расчета 50 мг на 1 кг массы тела животного, позволяет добиться стадии наркоза Ш2 и может использоваться при оперативном вмешательстве на органах брюшной полости экспериментальных животных

2. Определение продуктов ПОЛ и активности показателей АОС в сыворотке крови больных острым панкреатитом различной этиологии рекомендовано для расширения познаний патогенеза эндогенной интоксикации.

3. Исследование активности ферментного и неферментного звена АОС в комплексе с клинико-лабораторными показателями у больных с отечной формой ОП рекомендовано для коррекции проводимого лечения

4. Рекомендовано использование экзогенных жирорастворимых антиоксидантов в комплексной терапии у больных с острым панкреатитом для оптимизации деятельности антиоксидантной системы организма

5 Основные положения работы рекомендуется использовать при обучении слушателей факультета повышения квалификации, врачей и студентов медицинской академии

Работы, опубликованные по теме диссертации

1 Активность глутатионпероксидазы и каталазы плазмы крови у больных с различными формами острого панкреатита / П.С Филипенко, Г.С Ивченко, И С Салий и др // Научные труды VI Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» - М., - 2005. - С 499-500

2. Действие сыворотки крови больных острым панкреатитом на антиоксидантную активность и перекисное окисление липидов эритроцитов / П.С. Филипенко, Г С Ивченко, И С Салий и др. // Научные труды VI Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» -М.,-2005 -С 497-499

3 Изменение активности глутатионпероксидазы в миокарде и поджелудочной железе собак с острым экспериментальным панкреатитом /ПС Филипенко, Г С Ивченко, И С Салий и др // Научные труды VI Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» - М , - 2005 - С 493-493.

4. Изменение активности диеновых конъюгатов в миокарде и поджелудочной железе собак с острым экспериментальным панкреатитом /ПС. Филипенко, Г С Ивченко, И.С. Салий и др // Научные труды VI Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке». - М, - 2005 - С 492-493

5. Изменение концентрации диеновых конъюгатов и малонового диальдегида в миокарде животных с острым панкреатитом /ПС Фи-

липенко, Г С Ивченко, И С Салий и др // Научные труды VI Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке». - М ,-2005 - С 500-500

6 Молекулярные и клеточные механизмы повреждения и защиты поджелудочной железы при остром панкреатите /ПС Филипенко, Г С. Ивченко, И С. Салий и др // Научные труды VI Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» - М , - 2005 - С 496-497

7 Перекисная и антиперекисная резистентность сыворотки крови больных острым панкреатитом /ПС Филипенко, Г С Ивченко, И С Салий и др // Научные труды VI Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» -М , - 2005 - С. 493-495

8 Роль лизосом в морфогенезе острого экспериментального панкреатита /ПС Филипенко, Г С Ивченко, И С Салий и др // Научные труды VI Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» - М , - 2005 - С. 495-496

9 Филипенко, П С Влияние ионола на процессы перекисного окисления липидов в печени собак с острым панкреатитом /ПС Филипенко, И.С Салий, Г В Потапов // Медицинский вестник Северного Кавказа -2007 -№1-С 53-55

10 Филипенко, ПС Влияние а-токоферола на процессы перекисного окисления липидов в печени собак с острым панкреатитом / ПС Филипенко, И.С Салий, Г В Потапов // Медицинский вестник Северного Кавказа - 2007 - №2 - С 15-18

11 Филипенко, П С Перекисное окисление липидов у больных эпидемическим паротитом, осложненным панкреатитом /ПС Филипенко, И С Салий // Клиническая медицина. - 2007. - №12. - С. 5254.

12 Филипенко, ПС Изменение перекисного окисления липидов в печени собак с острым панкреатитом под влиянием ионола и а-токоферола / П.С Филипенко, И С Салий, Г В Потапов // Известия ВУЗов Северо-Кавказский регион -2007 - С 211-214

13 Филипенко, П С Влияние ионола и а-токоферола на процессы перекисного окисления липидов в печени собак с острым панкреатитом //ПС Филипенко, И.С Салий // Научные труды VIII Международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке, концепции болезней цивилизации» - Москва, РУДН, 14-17 ноября 2007 - С 648649

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АОС - антиокислительная система

АФК - активные формы кислорода

ГП -глутатионпероксидаза

ГР - глутатионредуктаза

ДК -диеновые конъюгаты ненасыщенных жирных кислот

КА -каталаза

МДА -малоновый диальдегид

НАДФН2 -никотинамид динуклеотидфосфат восстановленный

ОП -острый панкреатит

ОЭП -острый экспериментальный панкреатит

ПЖ -поджелудочная железа

ПОЛ - перекисное окисление липидов

ПЦТС -панкреоцитотоксическая сыворотка

ЭИ -эндогенная интоксикация

ЭП -эпидемический паротит

вэн -восстановленный глутатион

ОББв -окисленный глутатион

л/опер -ложнооперированные животные

СОД -супероксиддисмутаза

САЛИЙ Ирина Сергеевна

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ЛР № 020326 от 20 января 1997 г.

Сдано в набор 18 03 08 Подписано в печать 18 03 08 Формат 60x84 '/]6 Бумага типогр №2 Печать офсетная Гарнитура офсетная Уел печ 1,0 Уч-изд л 1,2 Заказ 1955. Тираж 100 экз

Ставропольская государственная медицинская академия, 355017, г. Ставрополь, ул. Мира, 310.

Актуальность проблемы.

Проблеме острого панкреатита на протяжении многих лет придается-большое значение. Её актуальность обусловлена сохраняющейся высокой заболеваемостью ОП, которая по различным регионам России колеблется^ от 38 до 95 человек на 100 тысяч населения (136). Последние 10 лет ОП стойко занимает 3 место в структуре острой абдоминальной патологии (6; 16, 127, 229). Социальная же значимость проблемы обусловлена тем, что* 70%.больных ОП - это лица активного трудоспособного возраста.

Несмотря^ на применение современной интенсивной терапии и оперативного лечения, общая летальность при ОП в настоящее время составляет 3-8%, достигая 35-50% при деструктивных формах и 98-100% -при «молниеносном» течении заболевания (52, 53, 96, 98, 112, 217).

Тяжесть течения* ОП" обусловлена не только-характером? и степенью повреждения клеток поджелудочной железы, но и развивающимся синдромом эндогенной интоксикации. При этом массивное и длительное поступление токсических веществ во внутреннюю среду организма (кровь, лимфа, тканевая жидкость) становится фактором повреждения различных органов и систем (17, 30, 98, 230).

Первым органом-мишенью на пути панкреатогенных токсинов становится печень (90, 93, 98, 117): В панкреатологии принято считать, что как только при ОП развивается гепатоцеллюлярная недостаточность, так сразу появляются клинические признаки полиорганной недостаточности1 (29, 98,117).

Наряду с известными факторами агрессии (трипсин, липаза, кинины, продукты распада ненасыщенных жирных кислот, молекулы средней массы, лизосомальные ферменты и др.) при панкреатогенном эндотоксикозе в последние годы появились сообщения об увеличении а концентрации активных форм кислорода в плазме крови на фоне сниженной? антиоксидантной защиты у больных ОН (5, 79; 120,, 157, 194, 215).

Несмотря на это; в настоящее время полностью ещё не раскрыты закономерности формирования интоксикационного синдрома и защитная роль ферментов-антиоксидантов в этом процессе.

Поэтому логично было бы предположить, что снижение активности антиперекисной резистентности и избыточное образование продуктов ПОЛ в поджелудочной железе при ОН, могут участвовать в формировании интоксикационного? синдрома; Это, вз свою очередь, может, вести к повреждению не только поджелудочной железы; но и отдаленных, от неё органов, в том числе и печени.

В связи? с изложенным, целью нашего исследования явилось изучение перекисных и: антиперекисных механизмов повреждения и защиты печени; у собак? с острым; экспериментальным? панкреатитом и больных с отёчной формой- заболевания' различной? этиологии;, экспериментальное: обоснование применения жирорастворимых антиоксидантов (а-токоферола и ионола) для защиты, печени? от неконтролируемой активации процессов ПОЛ при этой патологии: Задачи исследования.

1. Определение взаимосвязи? между активацией процессов ПОЛ и снижением антиперекисной резистентности печени собак с ОЭП.

2. . Экспериментальная оценка действия а-токоферолаш?ионола;на;ПОЛ1 и антиоксид антную систему печени животных с острым! экспериментальнымпанкреатитом.

3. Обнаружение возможного участия' продуктов ПОЛ вг формировании; интоксикационного синдрома у больных острым панкреатитом:

4. Изучение: взаимосвязи- между изменением- концентрации продуктов ПОЛ и антиперекисной резистентностью крови больных ОП различной этиологии.

Научная новизна исследования.

На большом экспериментальном материале доказано, что одним из механизмов повреждения печени при панкреатогенном эндотоксикозе является некомпенсированное образование продуктов ПОЛ в гепатоцитах. Повреждение печени разворачивается на фоне окислительной модификации активными формами кислорода глутатиона и глутатионзависимой группы антиокислительных ферментов.

Впервые при количественной оценке перекисной и антиперекисной резистентности печени собак с ОЭП' обнаружено некомпенсированное усиление перекисного окисления липидов на протяжении всех сроков наблюдения.'

Доказано, что применяемые жирорастворимые антиоксиданты ионол и а-токоферол, снижая активность свободнорадикальных' реакции,, повышают антиокислительный статус и стабилизируют мембраны клеточных структур печени животных с ОЭП.

Доказана прямая зависимость- увеличения- концентрации, продуктов ПОЛ в крови больных ОП от стационарной активности* антиокислительных ферментов и сроков развития заболевания: "

Практическая значимость работы.

Установлена патогенетическая роль продуктов ПОЛ в формировании синдрома эндогенной интоксикации у больных с ОП. Результаты, экспериментов по изучению < перекисных и антиперекисных механизмов повреждения и защиты печени, собак с ОЭП, подтверждённые клиническими исследованиями, позволяют прогнозировать повреждение печени и^неблагоприятное течение заболевания.

Расшифровка положительного модифицирующего действия ионола и а-токоферола на процессы ПОЛ и функционирование ансамбля глутатионзависимых ферментов позволяет рекомендовать» эти антиоксиданты для повышения антиперекисной резистентности печени у экспериментальных животных и у больных острым панкреатитом.

Положения диссертации, выносимые на защиту:

• при остром экспериментальном панкреатите на фоне снижения антиперекисной резистентности клеточных структур печени активация свободнорадикальных процессов носит вторичный характер;

• ионол и а-токоферол оказывают положительное модифицирующее действие на перекисную и антиперекисную резистентность мембран клеточных структур печени при остром экспериментальном панкреатите;

• процесс торможения свободнорадикального окисления липидов в ранние сроки развития, ОЭП более выражен у а-токоферола, начиная с 6-х суток - у ионола;

• в формировании эндогенной интоксикации у больных ОГР'участвуют продукты ПОЛ.

Апробация диссертации.

Апробация работы проведена на межкафедральной конференции сотрудников кафедры внутренних болезней педиатрического и стоматологического факультетов, кафедры пропедевтики внутренних болезней, кафедры терапии №2, кафедры патологической физиологии ГОУ ВПО «Ставропольская государственная медицинская академия Федерального агенства по здравоохранению и социальному развитию», сотрудниковi пульмонологического и нефро-терапевтического отделений» МУЗ «4-ая-городская клиническая больница» города Ставрополя.

Основные положения диссертационного исследования обсуждены и доложены на VI Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (г. Москва, 8-10 декабря 2005г.); VI конференции гастроэнтерологов Южного Федерального округа (г. Ессентуки, 26-27 апреля 2007г.); VIII Международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке; концепции болезней цивилизации» (г. Москва, 14-17 ноября 2007г.). По материалам диссертации опубликованы

13 печатных работ, в том числе в рекомендованном ВАК Минобразования РФ рецензируемом журнале // Клиническая медицина. - 2007. - №12. - С. 52-54.

Номер государственной регистрации 0120.0 801212.

10

выводы

1. Некомпенсированное развитие процессов ПОЛ в печени собак с геморрагическим панкреатитом многократно усиливает первичное повреждение печени циркулирующими в крови продуктами распада клеток поджелудочной железы.

2. Активные формы кислорода, разрушающие структурную целостность мембран гепатоцитов, опосредованно участвуют в регуляции функциональной активности ферментов, отвечающих за образование продуктов ПОЛ.

3. Скорость окислительной модификации антиокислительных ферментов (каталазы, ГП, ГР) в печени собак с ОЭП напрямую зависит от интенсивности генерации АФК, субстратной специфичности, сродства к АФК и локализации ферментов в компартментах клетки.

4. Изученные антиоксиданты обрывают цепь свободнорадикального I окисления липидов путём взаимодействия с гидроперекисными радикалами жирных кислот и оказывают положительное модулирующее действие на антиокислительные ферменты за счёт сульфгидрильных групп глутатиона. Эти эффекты более выражены у а-токоферола.

5. Независимо от этиологии среди механизмов запуска и прогрессирования эндогенной интоксикации у больных острым панкреатитом существенное значение имеет усиление процессов ПОЛ, интенсивность которых напрямую зависит от стационарной активности антиокислительной системы и морфологических изменений в поджелудочной железе.

6. У больных с отёчной формой ОП, независимо от этиологии отёка, процесс ПОЛ в начале заболевания носит цепной свободнорадикальный характер, а при переходе заболевания в фазу клинической ремиссии за счет адекватного напряжения антиперекисной системы обрывается на стадии зарождения цепей (ДК).

131

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Существует мнение, что развитие окислительного стресса обусловлено нарушением сбалансированности антиоксидантной и прооксидантной систем (52, 99, 108, 154, 210). В организме в результате окислительно-восстановительных реакций постоянно происходит генерация АФК, обладающих высокой реакционной способностью и вызывающих окислительную модификацию биополимеров, что изменяет их природные функции. Токсическое действие АФК предотвращается за счёт функционирования многокомпонентной антиоксидантной системы. В зависимости от состояния организма, влияния различных факторов внешней среды, соотношение антиоксидантной и прооксидантной систем может меняться (5, 52, 154).

В проведённых нами опытах по моделированию ОП и изучению возможных механизмов развития эндогенной интоксикации при нём, было * ' обнаружено, что введение ПЦТС животным вызывает развитие острого геморрагического панкреатита. Воспалительный процесс, возникающий в ответ на повреждение цитотоксинами поджелудочной железы, вызывает активизацию гуморальных систем плазмы крови (свёртывающей, фибринолиза, комплемента, калликреин-кининовой) и клеточных систем, в первую очередь нейтрофилов, тучных клеток, лимфоцитов, макрофагов. Миграция из сосудистого русла активированных полиморфноядерных лейкоцитов, способных генерировать супероксидный анион, в интерстиций поджелудочной железы создаёт ещё большую угрозу для жизнеспособности клеток паренхимы органа. Низкий уровень активности ферментов антиокислительной защиты клеток поджелудочной железы является важной предпосылкой их деструкции при ОП. При этом первой мишенью при эндогенной оксидантной атаке являются плазматические мембраны (6).

При количественной оценке процессов ПОЛ и активности ферментов антиперекисной защиты в печени собак с ОЭП происходит некомпенсированное развитие процессов пероксидации липидов как в первые часы развития ОП, так и в конце наблюдений (20-е сутки). Мы предположили, что в условиях развивающегося эндотоксикоза стимуляция ПОЛ в клеточных мембранах печени многократно усиливает первичное повреждение гепатоцитов циркулирующими в крови продуктами распада клеток поджелудочной железы. Доказательством этого предположения стало избыточное образование промежуточных продуктов ПОЛ (МДА) в мембранах гепатоцитов. Ковалентное связывание молекул МДА ведёт к образованию высокотоксичных конечных продуктов ПОЛ (150).

При изучении антиперекисных механизмов защиты печени при ОП нами обнаружено, что каталаза и ГП, конкурирующие в клетке за Н202, в условиях усиления свободнорадикальных процессов оказались устойчивыми к окислительной модификации АФК. Участвуя в восстановлении Н202 до Н20 и 02, эта пара ферментов активно освобождает клетки от АФК. Каталаза прочно связана с четырьмя молекулами НАДФН2, вследствие чего надёжно защищена от инактивирования перекисью водорода (201, 282). В этом случае каталаза может не только препятствовать образованию гидроксильных радикалов путём метаболического удаления перекиси водорода, но и неспецифически стимулировать распад гидроперекисей липидов собственным негеминовым железом (263).

Другой цитозольный фермент, контролирующий уровень Н202 в клетке - ГП, способен катализировать реакции разложения перекисей более широкого спектра, чем каталаза. Он способен восстанавливать гидроперекиси жирных кислот, а также перекиси белкового или нуклеинового происхождения в реакции окислительно-восстановительного перехода глутатиона (38, 44, 103). Активность ГП зависит от концентрации доноров водорода в клетке. Достаточный уровень GSH поддерживается в клетке синтезом de novo и восстановлением GSSG в сопряжённой системе НАДФН2 - глутатионредуктаза (3). Восстановленный НАДФН2, необходимый для работы ГР, образуется главным образом в пентозофосфатном шунте (114).

Анализ этих механизмов в наших опытах показывает увеличение активности ГП, коррелирующее с количеством восстановленного глутатиона. Снижение в печени животных с ОП содержания общего глутатиона коррелирует с интенсификацией ПОЛ. Накопление GSSG в мембранах печени рассматривается как индикатор окислительного стресса.

Воспалительный процесс в поджелудочной железе 4

Развитие эндотоксикоза I

Неконтролируемая стимуляция ПОЛ 4

Активация гуморальных и клеточных систем плазмы крови 4

Снижение активности ферментативной антиокислительной системы 4

Повреждение мембран гепатоцитов Таким образом, механизм повреждения печени при экспериментальном панкреатогенном эндотоксикозе складывается из усиленного образования супероксидного аниона, а в дальнейшем и других АФК, перекисей и свободных радикалов в четырёх местах: в поджелудочной железе, в кровеносном русле фагоцитами и тромбоцитами, в клетках эндотелия капилляров и в клетках печени. Развитие этого повреждения стало возможным вследствие нарушения баланса между компонентами ферментной антиокислительной системы и образованием продуктов ПОЛ.

С другой стороны, участие GSH в реакциях окисленного глутатиона с - сульфгидрильными группами белков равнозначно функционированию ГР, т.е. создаётся возможность временного, аварийного использования тиоловых групп белков в качестве доноров электронов для нейтрализации перекисей (154, 201).

Наличие глутатион - белкового шунта объясняет возможность функционирования в наших опытах ГП даже при относительной недостаточности ГР, являющейся лимитирующим звеном восстановления перекисей за счёт НАДФН2 (198,200, 205).

Глутатион образуется ферментативным нерибосомальным синтезом, тогда как природные антиоксиданты (аскорбат, каротиноиды, а-токоферол) должны поступать извне. Природные и синтетические антиоксиданты. представляют собой мембранотропные агенты, воздействующие на липидный бислой (28, 116,,310) и мембраносвязанные ферменты (153). При этом антиоксиданты могут быть регуляторами их активности и выступать в роли эффекторов ферментов. Причём относительная свобода миграции антиоксидантов в клеточной и тканевой среде выступает на передний план (129, 196).

Указанное положение проверено нами в ходе экспериментов по изучению влияния маслянорастворимых (а-токоферол, ионол) антиоксидантов на ПОЛ в клеточных мембранах гепатоцитов.

При этом была установлена интересная закономерность, заключающаяся в том, что скорость образования первичных продуктов ПОЛ в клетках печени в первые трое суток развития эндогенной интоксикации при ОП наиболее интенсивно тормозит а-токоферол и менее интенсивно - ионол. Начиная с шестых суток в ряду эффективности антиоксиданты выстраиваются в следующем порядке: ионол, а-токоферол. Образование же межмолекулярных сшивок перекисей липидов при переходе ДК в промежуточные продукты ПОЛ (МДА), наиболее стабильно тормозит а-токоферол. У ионола этот эффект наиболее выражен на 8 — 24-й час и на 6 - 20-е сутки развития ОП.

Рис. 16. Влияние антиоксидантов на концентрацию ДК в печени собак с

ОЭП(%).

Своё действие жирорастворимые антиоксиданты проявляют непосредственно в липидном бислое плазматических и клеточных мембран, взаимодействуя с липофильными компонентами мембраны и мембраносвязанными ферментами.

Рис. 17. Влияние антиоксидантов на концентрацию МДА в печени собак с

ОЭП (%).

При изучении влияния антиоксидантов на активность антиокислительных ферментов было выяснено, что наименьшая активность каталазы наблюдается под влиянием а-токоферола. Подобная закономерность наблюдается и в случае с ГП. В то же время наименьшая окислительная модификация ГР отмечалась в 1 - 8-й час и на 10 — 20-е сутки развития ОЭП при введении а-токоферола, а в период с 24-го часа по 6-е сутки эксперимента под влиянием ионола.

При расшифровке возможного модифицирующего действия антиоксидантов на функционирование ансамбля глутатионзависимых ферментов мы обратили внимание на тот факт, что под влиянием антиоксидантов различных химических групп концентрация GSH увеличивается к 3-м суткам эксперимента, а затем значительно уменьшается. В те же сроки общий пул глутатиона нарастает.

На наш взгляд, эффективность работы изученных антиоксидантов зависит с одной стороны от присутствия восстановителей, регенерирующих исходное нерадикальное состояние антиоксидантов. На этом этапе требуется восстановленная форма глутатиона, истощение запасов которого в сыворотке крови больных ОП и в печени собак с ОЭП мы наблюдали в течение первых суток и в конце исследования. С другой стороны, антиокислительный эффект антиоксидантов усиливается каталазой и ГП при участии GSH, обеспечивающего экранирующий эффект для ферментов за счёт его сульфгидрильных групп.

Полученные нами в эксперименте данные о повреждающем действии продуктов ПОЛ на гепатоциты в динамике развития ОП послужили отправной точкой для проверки возможного участия изученных продуктов ПОЛ в повреждении печени у больных с отёчной формой острого панкреатита, так как резорбция продуктов распада клеточных мембран поджелудочной железы в циркуляцию вызывает развитие тяжёлых осложнений со стороны отдалённых от поджелудочной железы органов (17, 132). Первым органом-мишенью при этом становится печень. Нами обнаружено, что степень выраженности повреждения печени у больных ОП зависит от количества попавших в кровь токсических продуктов панкреолиза и продуктов свободнорадикального окисления. Баланс мощности каждого из компонентов ферментной цепи восстановления кислорода в цитозоле гепатоцитов животных с ОЭП является главным условием безопасности её функционирования при ЭИ (154).

Таким образом, было подтверждено наше предположение о том, что снижение активности антиперекисной резистентности и избыточное образование продуктов ПОЛ в поджелудочной железе при ОП, могут участвовать в формировании интоксикационного синдрома и повреждении не только поджелудочной железы, но и отдаленных от неё органов, в том числе и печени.