Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Перекисно-антиоксидантный дисбаланс в условиях ревматоидного воспаления и возможность его медикаментозной коррекции
Автореферат диссертации по ветеринарии на тему Перекисно-антиоксидантный дисбаланс в условиях ревматоидного воспаления и возможность его медикаментозной коррекции
РГ6 С.1 1 6 ИЮП 1999
На правах рукописи
БЕЛОВА СВЕТЛАНА ВЯЧЕСЛАВОВНА
ПЕРЕШ1СНО-АНТИОКСИДАНТНЫЙ ДИСБАЛАНС В УСЛОВИЯХ РЕВМАТОИДНОГО ВОСПАЛЕНИЯ II ВОЗМОЖНОСТЬ ЕГО МЕДИКАМЕНТОЗНОЙ КОРРЕКЦИИ
16.00.02. - пато тсгня, онкология и морфология жнвотны: 03.00.04 - биологическая химия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук:
САРАТОВ -1999
Работа выполнена в Саратовском научно-исследовательском институте травматологии и ортопедии
Научные руководители:
доктор биологических наук Т.М. Тараненко, доктор медицинских наук Е.В. Карякина
Офишалыгае оппоненты:
Академик МАНВН1, заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор В.Ф. Киричук,
доктор медицинских наук, профессор М.й. Смирнов
Ведущая организация: Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского
Защита состоится Алли! 1999 года в 10 часов на заседании
диссертационного совета К 120.72.04 института ветеринарной медицины п биотехнологии (аудитория кафедры патологической анатомии) Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова (410005, г,Саратов, ул. Соколовая, 335).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
ветеринарной медицины и биотехнологии Саратовского государственного
аграрного университета им. Н.И. Вавилова
1 ^
. Автореферат разослан «14 » ] 1999 года.
Ученый се?фёгарь диссертационного совета,
К.В.Я., доцент СадаупшВ.В
Р ЧЮ- /-$¿.0
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Активность изучения особенностей ревматоидного воспаления определяется значительной распространенностью ревматоидного артрита (РА), характеризующегося тяжелым прогрессирующим характером течения, недостаточной эффективностью лечения, а также инвалидгоацией лиц молодого, трудоспособного возраста (Насонова В.А., Сигидил Я.А., 1996; Насонов Е.Л., 1996; Насонова В.А., Бунчук Н.В., 1997).
В связи с этим обоснованный интерес вызывает углубленное изучение патогенетических механизмов ревматоидного воспаления, знание которых позволяет определить новые пути в терапии этого тяжелого хронического заболевания.
В условиях ревматоидного воспаления усиление свободнорадикального окислешь. и инициируемых им процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и одновременное истощение или даже срыв естественной антиоксидантной системы (/ЮС) защиты приводит к развитию состояния, которое ряд авторов определяет как пе-екисно-антиоксидантный дисбаланс (ПАД) (Носков С.М., 1993; Зборовская И.А., 1995). ПАД является общим для различных патологических процессов, в том числе и воспалительных (Маянский Д.Н., 1991).. Его роль- о патогенезе системных заболеваний соединительной ткани активно изучается в последние годы в эксперименте и клинике (Владимиров Ю.А. с соавт., 1991; Мая1 жий Д.Н., 1991, 1992; Полтырев A.C., 1991; Козлов Г.С. с соавт., 1991; Волкова с соавт., 1993; Козлова И.С. с соавт;, 1993; Носков С.М., 1993;. Грунина Е.А., 1994; Лггинов A.C., Матюшин Б.Н., 1994; Зборовская И, А.,' Банникова М.В., 1994). ПАД может приводить к деполимеризации . внеклеточного матрикса соединительной ткани и нарушению синтетических процессов в фибробластах (Герасимов A.M., Фурцева Л.Н.. 1986; Полтырев /л.С. : соавт., 1991; Митрович, Панасюк А.Ф., 1991; Baker et al., 1988; Kleinveld H.A. etal., 1989). •
В определенной мере, . именно степень выраженности ПАД. обуславливает количество накапливающихся в. организме высохотокси1. яых метаболитов, таких как свободные кислородные радикалы, интермедиаты ПОЛ, а также продуктов деструкции" тканевых компонентов, имеющих в условиях РД антигенный характер, что в свою очередь приводит к выраженным метаболическим нарушениям к усиленной клеточной и тканевой деструкции.
Однако, сравнительные особенности состояния ПАД и метаболизма, соединительной ткани в условиях ревматоидного воспаления у больных РА и. животных с эксг юиментальным артритом требует дальнейшего уточнения.
Универсальным биохимическим маркером метаболических нарушений при патологических состояниях различного генеза считают определение уровня молекул средней массы (МСМ) (Шутов А.М.' с соавт.,
+
1996: Николаев A.A. с соавт. 1998; Сидельникова В.И., Лифшиц В.М., 1998; Gallice Р. Et al„ 1993).
До настоящего временя в ревматологической практике этот тест не использовался для объективизации состояния больных РА.
Для коррекции выраженных метаболических нарушений -в условиях ревматоидного воспаления все шире , применяются препараты антиоксидантного действия (Носков С.М., 1993; Широкова Л.А., 1993; Зборовская И.А., 1995; Иткина И.В. с соавт., 1997; Monte М. et al„ 1994). Однако до настоящего времени в клинической практике в схеме лечения больных РА не предусматривалась коррекция сывороточного ферментного звена' АОС. Подобный принцип терапии, заключающийся во введении экзогенного церулоплазмина (ЦП) - сывороточного ферментного аятиоксиданта, достаточно широко и успешно применяется в лечении ' .онкологических больных (Ларионова В.Б., 1990; Щепотин И.Б. с соавт. 1991; Шишкин М.Н., 1992) и начинает применяться при заболеваниях сердечнососудистой системы (Закирова А.Н., 1994,1995).
Учитывая . разнообразные функциональные свойства ЦП, характеризующие его как ингибитор ПОЛ; перехватчик свободных кислородных ' радикалов; модулятор воспаления, один из защитных гликопротеинов "острой фазы"; ферроксидазу, мобилизующую сывороточное железо для кроветворения, детоксицирующеЬ средство, '(Санина О.Л., Берлинских Н.К., 1986; Сенюк ОгФ". и соавт., 1994), было бы логично ожидать его терапевтический эффект и в условиях ревматоидного воспаления.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Сравнительное изучение влияния перекисно-антиоксидантного дисбаланса на метаболизм матрикса , соединительной ткани в условиях ревматоидного воспаления, а также теоретическое и экспериментальное обоснование медикаментозной коррекции обнаруженных метаболических нарушений с помощью экзогенного церулоплазмина. ■ \
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:
1. Сравнительное изучение особенностей состояния перекисно-антиоксидантного баланса и метаболизма соединительной ткани у больных РА и в услорчях экспериментального аутоиммунного артрита.
2. Изучение выраженности метаболических нарушений у больных РА с помощью интегрального биохимического теста - МСМ с 'учетом клинических проявлений заболевания (степени активности, стадии и распространенности процесса).
3. Исследование возможности медикаментозной коррекции метаболических нарушений в условиях экспериментального аутоиммунного артрита с помощью экзогенного ЦП.
4. Возможность медикаментозной коррекции несостоятельности сывороточного ферментного звена АОС, у больных РА с помощью экзогенного ЦП.
НАУЧНАЯ. НОВИЗНА. Установлено наличие однотипных выраженных метаболических нарушений у больных РА и у кроликов с экспериментальным аутоиммунным артритом, заключавшихся в наличии НАД (интенсификация процессов ПОЛ и несостоятельность сывороточного ферментного звена АОС), а также глубоких .чарушений метаболизма соединительной ткани, определяемых по уровню г л и к о з ам и н о г л и к а н о в ГАГ).
Новым является использование определение интегрального биохимического теста - МСМ для оценки выраженности метаболических нарушений у больных РА. Повышение содержания МСМ в к^ови больных РА зависит от степени активност.. и распространенности воспалительного процесса, нг зависит от стадии.
Доказана возможность биохимического мониторинга степени метаболических нарушений при лечении больных РА с гомощыо определения уровня МСМ.
Впервые проведено теоретическое и экспериментальное обоснование нового принципа коррекции метаболических нарушений в условиях ревматоидного воспаления с помощью, сывороточного ферментного антиоксиданта - ЦП.
. Показана эффективность ■ комплексного консервативного использования экзогенного ЦП в ревматологической.практике для лечения больных РА. -
а
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Предложен новый способ оценки степени выраженности активности ревматоидного воспаления с помощью определения уровня МСМ - интегрального биохимического маркера метаболических нарушений. Предлагается использование определения МСМ как дополнительного критерия наряду с другими показателями активности воспалительного процесса для мониторинга метабогчческих нарушений в ходе проводимого лечения больных РА.
Предложено использование экзогенного сывороточного ферментного антиоксиданта - ЦП для коррекции несостоятельности 'сывороточного ферментного звена АОС в условиях ревматоидного воспаления.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, В1 тНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ: 1. У больных РА и экспериментальных животных с аутоиммунным артритом обнар"жены однотипные выраженные метаболические нарушения, заключающиеся в наличии ПАД (интенсификация процессов ПОЛ и несс .'-о.'ггельность сывороточного ферментного звена АОС), а также глубоких деструктивных изменений соединительной ткани.
с
2. Выраженность метаболических нарушении в условия; ревматоидного воспаления может быть объективно оценена с помошью биохимического интегрального теста - МСМ. повышение уровня которых г крови больных РА зависит от степени общей активности воспаления распространенности процесса и не зависит от стадии заболевание.
3. В условиях ревматоидного воспаления коррекция несостоятельности сывороточного ферментного звена АОС, может осуществляться с помощью введения экзогенного ЦП - сывороточного ферментного антиоксид акта.
ВНЕДРЕНИЕ В ПРАКТИКУ. Материалы предложений по теме диссертации внедрены в практику работы следующих лечебных и учебных учреждений: Республиканский артрологический центр при Саратовском НИИ травматологии и ортопедии; клиника кожных и венерических болезнен Саратовского медицинского университета; факультетская терапевтическая клиника, Клиническая больница №3 при СГМУ; Областная клиническал больница, (г.Саратов); ревматологическое отделение Городской клинической больницы №3 им. С.М. Кирова (г.Астрахань); кафедра клинической лабораторной диагностики Института усовершенствования врачей (г.Пенза) что подтверждено соответствующими 12 актами внедрения.
Получен патент РФ № 2101703 на "Способ определения налп активности воспалительного процесса при ревматоидном артрите" по заяви, №96110780, приоритет от 29.06.96. Получено положительное решение с выдаче патент от 29.01.99 г. на "Способ лечения ревматоидного артркп:', №96119781, приоритет от 29.05.96. Получена приоритетная справка к-. "Способ лечения ревматоидного поражения коленных суставов", №97113951, приоритет от 25.0S.97.
Теоретические положения и практически значимые результат) диссертации включены в опубликование пособия для научных работников врачей "Молекулы средней массы как показатель. активности воспалительного процесса при ревматоидном артрите''^ (1997), ; методическое пособие для врачей "Способ лечения ревматоидного артрите : помощью церулодлазмина" (1998) и в пособие, для врачей «Церулоплазмчн 1 комплексном хирургическом лечении ревматоидного артрита» (1999).
ПУБЛИКАЦИИ И АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. По теме диссертадш: опубликовано 24 работы. Основные положения работы доложены гг. Международном конгрессе по реабилитации в медицине (Сочи, Дагомы: 1995), Межобластной конференции "Физиологические механизмы развитик экстремальных состояний" (С.-Петербург, 1995); V Российском съезд, специалистов по лабораторной диагностике (Москва. 1995); Всероссимско! конференции молодых ученых (С.-Петербург, 1996); Всероссийски конференции "Клиническая лабораторная диагностика-состояние ¡. перспективы" (С.-Петербург, 1996); 1 Российском конгрессе, пс
патофизиологии (Москва,. 1996); Национальных днях лабораторной диагностики России (Москва, 1997); II Всероссийском съезде ревматологов (Тула, 1997); 10) VI Съезде травматологов-ортопедов России (Н.-Новгород, 1997); а также заседаниях областного научно-практическогс общества травматологов-ортопедов и Ассоцг лции клинической лабораторной диагностики (Саратов, 1996-1997).
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа. изложена на 156 страницах , иллюстрирована 20 таблицами, 17 рисунками, 4 фотографиями, приведено 2 клинических и 2 экспериментальных примера.
Диссертация состоит из введения; 7 глав, включая обзор литературы, описание материалов и методов исследования, результаты собственных исследований и обсуждение полученных результатов; а также выводов и практических рекомендаций. Указатель литературы включает 2.э5 источника (141 отечественных и 94 иностранных ).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
КЛИНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БОЛЬНЫХ
В исследование были включены 162 больных РА, находящихся на стационарном лечении в Республиканском артрологическом центре при Саратовском НИИ травматологии и ортопедии.
Дтя исследования отбирались больные без висцеральной патологии и -тже-.ых сопутствующих заболеваний, способных, вызвать дополнительные метаболические нарушения и повлиять таким образом на исследуемые, показатели. ■
Среди обследованных преобладали женщины - 131 человек (80, 86%). Мужчин было всего 31 (19, 14%). Возраст обследованных больных колебался от 18 до 69 лет (возраст женщин - от 18 до 69,'а мужчин - стг 25 до 68 лет). Подав, иющее большинство больных (137 человек или 84,57%) были в наиболее трудоспособном возрасте (от 21 до 60 лет). Средний возраст г.сетгтш - 42,51 ±3,24 года, средний возраст мужчин - 44,62±1,53 года.
Обследованные больные страдали РА в течение разного периода зремени - от 6-ти до 24-х лет. Преобладает больные с давностью заболевания до 10-ти лет (108 человек - 66,7%); 21 человек (12,96%) страдали РА менее одного года.
Минимальная общая активность воспалительного процесса отмечалась у 24-х больных (14,81%), умеренная - у 93-х больных (57,41%),-максимальная - у 45-ти больных (2 Г,80%). Таим образом, а группе ;оследованных больных активность ревматоидного процесса чаще была -умеренной, болы :ые с максимальной и минимальной общей воспалительной активностью в сумме составили 40,12%.
"ч;<им . образом, в целом в группе обследованных больных 'легализовали женщины среднего > озраста, подобное половое и возрастное
распределение является характерным для РА. Процесс. чаше был серопозптиБным, у абсолютного большинства больных имелось множественное поражение суставов с различной выраженностью местных воспалительных • изменений. В подавляющем большинстве случаев заболевание прогрессировало медленно и в момент обследования протекало с умеренной общей активностью воспалительного процесса. Преобладали больные с П-П1 рентгенологическими стадиями заболевания, 1-П степенями функциональной недостаточное™.
У 46-ти больных исследования проведены в динамике при клинической апробации нового комплексного консервативного способа лечения больных РА с добавлением в традиционную схему введения экзогенного ЦП. Для оценки эффективности предлагаемого способа лечения _ больные были разделены на две группы, сопоставимые по возрасту, длительности и клиническим проявлениям заболевания. У 34-х пациентов первой группы традиционное лечение было дополнено 10 внутривенными введениями ЦП (100 мг на -ведение); 12 больных второй группы сравнения Получали противовоспалительное и десенсибилизирующее лечение по стандартной схеме.
Показанием к назначению ЦП являлось отсутствие эффекта от проводимого лечегдая или увеличения активности заболевания на фоне постоянного приема нестероидных-противовоспалительных препаратов. Ь работе - был- ийшвзюван лекарственный препарат "церулоплазмш■" ("Сет1ор1азтшиш Ьитапат рксегйгга"), выпускаемый киевским предприятием до- рроизводству бактерийных препаратов. -Содержимое одного флакона (0,1 г) непосредственно перед введением растворяли в 200 мл 5% раствора гжжозы или изотонического растзора хлорида натрия и вводили внутривенно каяельно (30 капель в минут}')- Введение ЦП осуществляли через день на фоне продолжавшегося приема нестероидных противовоспалительных ¡средств (индомегацин, ортофен и т.д.) в той же дозе, что и до начала курса. ^
. Всем больным проведено ' полное клинико-инструментальное-лабораюрнсе обследодщдае до и после окончания лечения.
Группу сразивши составили 86 практически здоровых лиц (добровольных доноров) в возрасте от 20 до 59 лет, из них 40 мужчин и 46 женщин. ... " ,
' ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСПЕРИТчЛЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ ; Обследовано 67 половозрелых кроликов породы "Шиншилла" весом 3-3,5 кг, из. них у 61-го животного был воспроизведен аутоиммунный артрит (смешанная' ангигенно-адъювантная модель, описанная РсШрГег Е. е1 а!., 1988). 6 интагстных животных составили группу контроля. 61 кролик со сформированным аутоиммунным артритом бьши разделены на две группы: опытная группа (20 кроликов) - животным внутривенно через день вводился ЦП в дозе 2,5 мг на кг веса в физиологическом растворе (0,9%), 5 инъекций
на курс; группа сравнения (41 кролик) - животные не получали ЦП. Клинико-лабораторное (определение СОЭ, малонового диалъдегида (МДА), ЦП, ГАГ) обследование проводили у всех животных до иммунизации, через 12-14 суток после введения разрешающей дозы антигена - овальбумина в сустав (перед началом лечения), при выведении животных из .эксперимента (после лечения). У интактных животных обследование проводилось в те же сроки, что и у кроликов с аутоиммунным артритов.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Всем больным бьто проведено клинико-инструментальнс.е и лабораторное обследование, включавшее в себя оценку выраженности суставного синдрома, общей и местной активности воспалительного процесса.
Тепловизионная оценка выраженности ревматоидного синовита в пораженных суставах проводилась с помощью термографа "Радуга-ТМ", совмещенного с компьютером.
Обще клинические лабораторные исследования вкшочалт в себя . проведение общего анализа крови.
Общепринятые биохимические (общий белок сыворотки крови и белковые фракции; серомукоид; реакция Гесса), иммунологические тесты (определение CRP, РФ).
Морфологические исследования тканей коленных суставов эксг ?рименталышх животных включали в себя оценку состояния ма!сро- и микроструктуры тканей коленного сустава (параартикулярные ткани, синовиальная оболочкр, мениски, суставной хрящ, субхондральная кость).
Гистологические проявления патологических изменений тканей сустава определяли с ■ применением морфометрического анализа, учитывая общепринятые признаки поражения. При этом использовалась полуколичественная оценка а баллах (от 0 до 4) суммы- признаков поражения (А.Б. Шехтер с соавт., 1985; Colombo С. et al; 1983). •
, Забор тканей проводили при выведении животных из эксперимента.
Экспериментальные методы вклгочати формирование аутоиммунного артрита у кроликов.
Специальные методы:
Лабораторная оценка выраженности метаболических нарушений' 1) Определение уровня - МСМ по Н.И.Габриэлян с соавт. (1985); 2) Определение содержания МДА - маркера ГЮЛ (Э.Н. Корабейниквва, 1989); < 3) Определение активности ЦП дт" сценки состояния сывороточного 'ферментного звена АОС модифицированным методом Репина (В.Г.Колб, В.С.Камышников, 1976), выражая ее в соответствии с указанием В.П.Пиаш;, Г.М. Ярмольчук, (1998) в условных единицах (у, е.), для чего полученную экстиншао опытной пробы умноясати на 1 (Ю
О метаболизме соединительной ткани сустасов судили по уровню ГАГ сыворотки крови, для чего проводили: 4) Количественный л
качественный состав углеводного компрнента ГАГ сыворотки крови изучали в соответствии с описанием Е.В.Карякиной (1982), определяя в выделенных и очищенных препаратах ГАГ содержание уроновых кислот карбазоловым методом, гексоз орцияовым методом.
Оценка эффективности результатов лечения проводилась с использованием клинико-лабораторных показателей (Р.М.Балабанова, 1994; Ю.В.Муравьев с соавт., 1994; Я.А.Сягидин с соавт., 1994; Н.Д.Гладкова, 1997) и соответствовала традиционным принципам, используемым в Центре по изучению антиревматических препаратов.
Статистическая обработка полученных результатов проводилась на ЭВМ типа 1ВМ РС/АТ с использованием пакета прикладных программ "МесЫа!" и вычислением средней арифметической (М), среднеквадратического отклонения (Б), средней ошибки средней арифметической (т), коэффициента достоверности (Л), показателя вероятности (р), коэффициента корреляции (г). Оценка степени корреляции проводилась по схеме, предложенной А.М.Мерковым, Л.Е.Поляковым (1974), в соответствии с которой величина г до 0,29 свидетельствовала о малой (слабой) связи; от 0,3 до 0,69 - о средней (умеренной) связи; >0,7 - о большой (сильной) связи.
' РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
ПЕРЕКИСНО-АНТИОКСИДАНТПЫЙ ДИСБАЛАНС КАК ОДИН ИЗ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ РАЗВИТИЯ РЕВМАТОИДНОГО ' * ВОСПАЛЕНИЯ
Был проведен анализ изменения процессов перекисно-антиоксидантного баланса у 72-х больных РА с ра~личными степенями активности и стадиями, заболевания и подобно другим исследователям найдено повышение содержания маркера процессов ПОЛ - МДА в крови больных по'сравнению с практически здоровыми лицами. Уровень МДА б .. целом но группе • у больных (5,11±0,19 мкмоль/л) был статистически достоверно (Р<0,05) выше (почти в 1,5 раза),- чем у практически здоровых лиц (2,87±0,12 мкмоль/л) (табл. 1) и зависел от степени общей активности воспалительного процесса (рис. 1). Так, уже при минимальной воспалительной активности абсолютное ^среднее значение показателя (3,85±0,42 мкмоль/л) было . статистически достоверно (Р<0,05) выше абсолютного среднего значения показателя у практически здоровых лк?дей.
Таблица 1
Показатели МДА и ЦП у здоровых и больных РА ^_._(М±т)__
Группы обследованных МДА ■ мкмоль/л ЦП У.е.
Здошзые, п=86 2,87±0,12 30,13±1,38
Больные РА, п=/2 5,11±0,19* 35,86±0,70*
п
Примечание; * - достоверная разница показателей (Р<0,05) между здоровыми и больными РА,
п - число наблюдений.
При умеренной активности воспалительного процесса содержание МДЛ в сыворотке крови больных РА (4,72±0.?5 мкмоль/л) было статистически значимо (Р<0,05) выше, чем при минимальной активности. Уровень МДА был наибольшим при максимальной воспалительной активности (5,61 ±0.23 мкмоль/л), стати сткческ,. достоверно (Р<0,05) отличаясь от показателя при умеренной активности.
мпл
Здоровые 1 II . Ill АВП
Рис.1.. Уровень МДА в зависимости от степени активности воспалительного процесса (АВП) у больных РА.
Таюте была обнаружена зависимость уровня МДА от распространенности процесса. Так при моно-. лигоаргритах содержание МДА составляло 3,90±0,40 мкмоль/л, а при полиартрите - 5,40±0,29. мкмоль/л, причем эта разница была статистически достоверна (Р<0,05).
Зависимости уровня МДА в сыворотке крови у больных РА от стадии, заболевания обнаружено не было, хотя с возрастанием стадий наблюдалось и повышение абсолютного значения среднего, однако это повышение не было статистически достоверным (Р>0,05). ' '
Как указывалось выше, выраженный ПАД при РА приводит к накпленшо в орынизме химтески агрессивных и высокотоксичных продуктов ПОЛ и свободных кислородных радикалов, что связано не тс тько с активацией свободнорадикальны'х ппоцессов, «о и с несостоятельностью АОС, а именно ее сывороточного ферментного звена. В данном исследовании о состоянии сывороточного ферментного звена АОС судили по активности ЦП, являющегося основным ферментным антиоксидантом сыворотки крови как в норме, так и в условиях патологич (Меньшикова Е.Б., ' Зенков Н.К., 1993: Сенюк О.Ф.' и соавт., 1994; Wang R. et al., 1995; Lunec J., Winyard P., 1998 и др.).
Активно. гь ЦП в группе у обследованных нами больных РА (35,86±0,70 у.е.) была статистически достоверно (Р<0,05) выше, чем у практически здоровых лиц (30,13±1,38 у.е.) (табл. 1). По нашим данным, активность ЦП, подобно уровню МДА, нарастала в зависимости от степени
общей активности воспалительного процесса (рис. 2), однако повышение активности ЦП при минимальной степени активности воспалительного процесса (30,55±1,40' у.е.) по сравнению с таковыми . величинами у практически здоровых лиц не было статистически достоверным,, т.е. можно говорить лить о тенденции. По-видимому при минимальной . степени активности воспалительного процесса еще не произошло истощения компенсаторных резервов других звеньев АОС, поэтому активность ЦП при минимальной степени активности воспалительного процесса практически не отличалась от нормальных величин.
Рис.2. Активность ЦП в зависимости от степени амтшности воспалительного процесса (АВП) у больных РА.1
Разница в активности ЦП при минимальной (30,55±1,40 у.е.) и умеренной (34,8б±1,10 у.е.) степени активности воспалительного процесса статистически достоверна jP<0,05). Наибольшее абсолютное значение величины средней обнаружено при максимальной (37,60±0,70 у.е.) степени общей активности воспалительного процесса, что было статистически достоверно (Р<0,05) выше, чем при умеренной активности воспалительного процесса (рис. 2). Эти данные совпадают с результатами других авторов, которые связывают повышение акшвкости ЦП у больных РА с нарастанием общей активности воспалительного процесса (Насонова t В. А., 1983; Мартемьянов В.Ф. с соазт., 1991; Чиркин A.A. с соавт., 1992). Зависимости активности ЦП в сыворотке крови от распространенности процесса и стадии заболевания обнаружено не было, хотя имелось повышение абсолютного значения средних Еелнчгш с возрастанием стадий заболевания, но это позышенис не было статистически достоверным, (Р>0,05).
Таким образом, аетнвность ЦП нарастает в зависимости от общей активности воспалительного процесса, однако содержание МДА в сыворотке крови не только не сшк-сазгся, а продолжает нарастать, что свидетельствует о продолжающейся интенсификации процессов ПОЛ, т.е. имеющегося повышения ■ активности ЦП оказывается недостаточно для нормализации процессов псрскйсно-ангйокскдантного баланса. Возможно также, что в условиях ревматоидного воспаления происходят качественные изменения молекулы ЦП (конформашюнные изменения активных центров фермента, изменение молекулярной массы и т.д.). Подобные явления описаны в
литературе у больных с гепатолентикулярной дегенерацией (Саенко Е.Л., 1990; Тарасьев М.Ю. с соавт., 1991), также имеются сведения о конформационных изменениях активных центров молекулы у практически здоровых людей старших возрастных групп, следствием чего ггвляется изменение функциональных свойств ЦП (Musci G. et а!., 1993). У патологического ЦП в отличие от нормального, отсутствует ферроксидазиая активность и его молекулярная масса 60 кД равна примерно половине массы нормального ЦП 132 кД. Возможно, патологический ЦП представляет половину молег.улы, не содержащей высокоактивных центров катализа окисления органических субстратов и двухвалентного железа.
Возможно, одной из причин невыполнения своей фут ции ЦП у больных РА является нарушение биосинтеза в печени белковой части молекулы ЦП, что является следствием функциональных расстройств органа при тяжелой форме воспаления, в частности белковосинтсзирукмцей функции. Данные об ослаблении способности гепатоцитов продуцировать ЦП при тяжелых патологических состояниях в литературе имеются (Алексеев A.A., Елагина Л.В., 1989). При этом могут быть изменения встраивания атомов меди в белковую часть молекулы. В условиях эксперимента к снижению активности ЦП в сьгооротке крови подопытных животных приводило именно ингибирование включения ионов меди в белковую часть ,\,олекулы ЦП (Yamada Т. et al., 1993).
При нсслед ¡алии коэффициента корреляции и линейной регрессии обнаружены умеренные статистически достоверные связи между уровнем МДА и активностью ЦП в крови больных РА, что свидетельствует об однонаправленном изменении показателей ПАД (г=0,47, Р<0,05).
Таким образом, имеющееся повышение активности ЦП в крови больных РА оказывается недостаточным для полного обезвреживания химически агрессивных свободных кислородных радикалов и высокотоксичных продуктов ПОЛ, т.е. имеется несостоятельность сывороточного ферментного звена АОС и выраженный ПАД.
Нами • обнаружены аналогичные изменения перекиско-антноксидантного баланса и при изучении экспериментального певматоидного воспаления (аутоиммунный артрит). Так,..у кроликов с аутоиммунным- артритом наряду с выраженными клиническими проявлениями воспалительной реакции в суставах было обнаружено статистически достоверное (Р<0,05) повышение содержания МДА - маркера ПОЛ (4,24^-0,14 мкмоль/л) по сравнению с интактньши животиыми (3,58i.0,14 мкмоль/л), а также и статистически достоверное (Р<0,05) . - повышение (почти в 2 раза) активности ЦП (46,97-fcl,$0 у.е.) по сравнению с ' интактньши животными (27,77^0,90 у.е.). Однако, даже это повышение не нормализовало ПАД в условиях экспериментального аутоиммунного артрита, о чем свидетельствует повышение уровня МДА.
При изучении коэффициента корреляции и линейкой регрессии обнаружены умеренно достоверные корреляционные, связи между уровнем
, МДА и активностью ЦП у кроликов с аутоиммунным артритом (г=0,26, Р<0,05). -
Как бы то ни было, но имекицзпся ЦП в сыворотке крови больных РА и экспериментальных животных оказывается недостаточно для обеспечения нормального протекания процессов ПОЛ. Изменение "перекисно-антноксидантиого баланса было однотипным, как у больных РА, так и у кроликов с экспериментальным аутоиммунным артритом и сопровождалось выраж"чной кесостс.ггельиостью сывороточнс о ферментного звена АОС.
Одним из важнейших патогенетических механизмов РА являются воспалительно-деструктивные процессы в соединительно-тканных элементах пораженных суставов. Основными функционально наиболее значимыми компонентами межклеточного матрикса соединительной ткани являются углеводно-белковые биополимеры, важнейшими из которых считаются протеоггиканы (ПГ) (Юсипова H.A., 1983; Poole A.R., 1994; Scott, 1995).
Согласно современным представлением уже на ранних стадиях РА в соединительной ткани суставов развиваются существенные метаболические и структурные нарушения. По мнению ряда авторов, интенсификация метаболизма ПГ при F*i приводит к увеличению содержания ГАГ в крови больных PA (Mansson В, et al., 1995; Lems W.F: et al., 1996 и др.). Нами также было обнаружено в крови больных РА статистически достоверное (Р<0,05) повышение содержания ГАГ, определяемых как по уроновым кислотам (1,34±0,Ь г-1СГ2/л, .в норме - 0,66±0,02 г-10'2/л), так и по гексозам 3,86-:0,22 г-10'2/л, в норме-2,50+0,21 г-10'2/л).
Анализ коэффициента корреляции и линейной регрессии показал умеренные статистически достоверные связи между содержанием уроновых кислот и гексоз состава ГАГ крови (г=0,31, Р<0,05), что свидетельствует об однонаправленном изменении показателей метаболизма соединительной ткани у больных PÄ.
Аналогичные ' результаты получены и при изучении экспериментального ревматоидного воспалительного процесса (аутоиммунного артрита) у кроликов. В сыворотке крови кроликов с аутоиммунным артритом обнаружено статистически достоверное (Р<0,05) повышение уровня ГАГ по сравнению с иятактными животными (уроновые кислоты - 2,02±0,12 г-10"2/л в норме 1,23*0,10 г-10"2/л; гексозы - - 2,71±0,05 г-10'2/л в норме 1,37±0,03 г-10~2/л). . '
О. нарушении метаболизма соединительной ткани с потерей функционально значимых полимеров пораженными суставными структурами у экспериментальных-животных с аутоиммунным артритом свидетельствуют данные и морфогистологнческих исследований. Эти изменения аналоги1' 1ы таковым, выявленным в суставных тканях людей при операции. ■ синовкансулэктомии коленных суставов (Сигидин Я.А., 1994; Насонова В. А., Бунчук Н.В., 1997).
Таким образом, анализ имеющейся литературы и 'результаты собственных исследований указывают на существование " выраженных метаболических нарушений в условиях ревматоидного воспаления.
ОЦЕНКА ВЫРАЖЕННОСТИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ НАРУШЕИЙ У БОЛЬНЫХ РА ПО УРОВНЮ МОЛЕКУЛ СРЕДНЕЙ МАССЫ Общепринятым биохимическим маркером метаболических нарушений при различных патологических состо ниях считаете': определение уровня . МСМ. Этот интегральный показатель отражает совокупность метаболических нарушений в организме (Николаев A.A. с соавт., 1998; Сидельникова В.И., Лифшиц В.М., 1998). Нами показано, что у всех обследованных больных РА (100%) уровень МСМ (0,324±0,004 o.e.) был статистически достоверно (Р<0,05) выше нормального (0,240±0,020 o.e.), иногда существенно выше, что свидетельствовало о выраженных метаболических нарушениях у данного контингента больных. Уровень МСМ зависел от общей активности воспалительного процесса у больных РА, адекватно отражая даже минимальную ее степень (рис. 3). Так, при минимальной активности воспалительного процесса уровень МСМ (0,298±0,005 o.e.) был статистически достоверно (Р<0,05) выше по сравнению, с нормальными величинами. При умеренной активности воспалительного процесса содержание МСМ (0,324±0,004 о е.) в сыворотке крови больных РА было статистически значимо (Р<0,05) выше, чем при минимальной воспалительной • активности. При максим&чьной выраженности воспалительного процесса наблюдались и самые высокие значения показателя (0,351±0,005 o.e.), ' статистически достоверно (Р<0,05) отличавшиеся от уровня МСМ при умеренной активности воспалительного процесса.
Рис.3. Уровень МСМ в зависимости от степени активности воспалительного процесса (АВП) у больных РА.
Была найдена четкая зависимость содержания МСМ в сыворотке крови от распространенности процесса; так, содержание МСМ у больных с моно-олигоаргритами (0,295±0,006 o.e.) и у больных с полиартритами (0,340±0,009 o.e.) отличались статистически достоверно (Р<0,05), что
свидетеле твопало с нарастании ко. честна токсичных продуктов в крови больных с большим объемом поражения суставных тканей.
Зависимости уровня МСМ от стадии заболевания обнаружено не было, хотя наблюдалось повышение абсолютных средних значений с уведичег . зм стадии, но это повышение не было статистически достоверным (Р>0,05).
Определение МСМ является простым и доступным для клинической практики способом, позволяющем быстро и адекватно оценить совокупность метаболических нарушений у больных РА, а также произвести оценку активности воспалительного процесса у больных РА при этом не требуются дорогостолщее оборудование и реактивы (патент РФ №2101703).
По нашим данным, изменение уровня МСМ и активности ЦП у больны: РА было однонаправленным, о чем свидетельствуют прямые умеренные статистически достоверные корреляционные связи между активностью ЦП и уровнем МСМ (г=0,38, Р<0,05).
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦЕРУЛОПЛАЗМИНА ДЛЯ КОРРЕКЦИИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО РЕВМАТОИДНОГО ВООЪ ЛЕНИЯ
Воспалительно-деструктивные процессы в тканях пораженных суставов у больных РА протекают на фоне имеющегося ПАД (интенсификация процессов ПОЛ и несостоятельность сывороточного ферментного звена АОС), что требует ее направленной коррекции. Необходимость коррекции именно сывороточного звена АОС связана еще и с тем, что в условклх патологии в межклеточных жидкостях происходит, в частности, накопление перекисей, легко проникающих через клеточные ■ мембраны в отличие от их' ферментных ингибиторов - внутриклеточной катаЬазы и глутагионпероксидазы, активность которых значительно ослаблена вне клетки (Е.Б.Меньшикова, Н.К.Зенков, 1993). Важным механизмом защиты от окисления сывороточных белков и клеточных рецепторов является связывание ионов метылов переменной валентности, усиливающих образование висскореагдаюнных гидроксильных радикалов и разложение "органических перекисей. Подобным действием обладает основной чкгиокендангный фермент сыворотки крови - ЦП.
Нами 'впервые проведена коррекция' несостоятельности сывороточного 'ферментного звена АОС в условиях ревматоидного воспаления с помощью экзогенного ЦП. Оценка действия ЦП на выраженность экспериментального воспаления была изучена на кроликчх с индуцированным аутоиммунным артритом.
Проведенные внутривенные инъекции ЦП кроликам с аутоиммунном артритом оказывали положительное действие на выраженности экспериментального ревматоидного воспаления. Внутривенное введение ЦП в дозе 2,5 мг/кг веса, 5 инъекций на курс, проводимых через день в 1еченни двух недель, приводило к купированию хлиничестх проявления
экспериментального аутоиммунного артрита, что подтверждалось данными общелабораторных (снижение СОЭ), биохимических (снижение уровня МДА, активности-ЦП (табл. 2) и содержания ГАГ (табл. 3), а так же данными морфо-гистохимических исследований (рис. 4).
Таблица 2
Показатели МДА, ЦП,'ССЭ после курса лечения при экспериментальном аутоиммунном артрите
Группы Кроликов МДА, мкм оль/л ЦП, У.е. СОЭ, мм/час
Норма (интактные) 3,58^0,15 п=58 27,77±0,90 п=57 3,1±0,2 п=55
Аутоиммунный артрит (до лечения) 4,23±0,15* -> п=51 46,97+1,80* п=50 6,5±0,3* п=33
Опытная группа (после лечения ЦП) 3,42±0,17** ■ п=20 37,85±2,30** п=19 5,6±0,4 п=13
Группа сравнения (без лечения) 5,05±0,36*** ц=26 49,94±2,20*** п=25 7,3±0,3*** п=12
Примечание: * - достоверная разница показателей (Р<0,05) между нормой (интактными кроликами) и кроликами с аутоиммунным артритом,
** - достоверная разница показателей (Р<0,05) между кроликами с аутоиммунным артритом до лечения и после,
*** - достоверная разница показателей (Р<0,05) между леченными и недечёнными животными,
и - число наблюдений.
Таблица 3
Показатели ГАГ после проведенного лечения ЦП
Группы- кроликов ГАГ, г-10"2/л (М±ш)
Уроковые кислоты Гексозы
Норма (интахгные) н=12 -1,23±0,10 . Д,37±0,03
Аутоиммунный артрит (до лечения) п'=20 2,02±0,12* 2,71±0,05*
Опытная группа (после лечения ЦП) 2,36±0,34 п=12 3,09±0,32 п—31
Группа сравнения (без лечения) 5,06±0,89** п=11 6,77*1,02** п~11
I I .-
Примечание: ■ *' - достоверная разница. показателей (Р<0,05) между
нормой (интактными кроликами) и кроликами с аутоиммунным артритом,
** - достоверная разница показателей (Р<0,05) между леченными и нелечёнными животными, •
а - число наблюдений.
Рис. 4. А - Микрофото синовиальной оболочки правого коленного сустава кролика с аутоиммунным атритом после лечения; слабовыраженный фиброз стромальных слоев. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. об. 20, ок. 10.
Б - Микрофото синовиальной правого коленного сустава кролика с аутоиммунным атритом (группа сравнения, без лечения); признаки выраженного хронического неспецифического продуктивного синовита. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. об. 20, ок. 10.
У лечешшх животных имеют место резкое торможение процесса дезорггчизации соединительной ткани с одновременным снижением степени выраженности группы иммунно-морфологических признаков поражения по срав^чшю с группой нелеченных животных (рис.4). Предположительно это можно' связать с нормализацией ПАД под действием ЦП и опосредованным воздействием на метаболические процессы в матриксе соединительнотканых элементов сустава.
КОРРЕКЦИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ У БОЛЬНЫХ РА
С ПОМОЩЬЮ ЦЕРУЛОПЛАЗМИНА Для оценки эффективности комплексного способа консервативного лечения больных РА с добавлением в традиционную схему препарата ЦП, проведены сравнительные исследования результатов терапии в двух группах: первая-( с применением ЦП) и вторая (группа сравнения, общепринятая схсма лечения).
До печения больные обеих групп жато вались на слабость, вялость, повышенную утомляемость, плохой аппетигг, раздражительность. После проведенного лечения, только у 14,7:'% пациентов первой группы сохранились данные жалобы, однако интенсивность их снизилась. Во второй группе у 28,6 % пациентов жалобы сохранились полностью.
Таблица 4
Сравнительные результаты лабораторного обследования больных РА до и после лечения _(М±т)_^_
Показатели крови Больные РА
I группа (с ЦП) п=34 П группа (cj эавн.) п=12
до лечения после до лечения • после
CRP, мм • 1,9±0,2 1,7±0,02 2,2±0,5 1,2±0,04*
МСМ, o.e. 0,348±0,010 0,308±0,008* 0,336±0,013 0,333±0,016
МДА, мкмоль/л 4,00±0,20 3,30±0,02* 4,50±0,34 3,83^0,28*
ЦП, у. е. 35,77*1,03 32,34±0,80* 34,0б±1,94 31,43±1,2б
ГАГ, урон.к., г-10"г/л 1,52±0,18 1,00±0,10* 1,10±0,30 1,30+0,50
ГАГ, гексозы, г-10"2/л 3,99±0,37 3,90±0,4б 5,00±0,44 5,13±0,62
Примечание: * - достоверная разница показателей (Р<0,05) в группе до и после лечения,
п - число наблюдений.
При поступлении всех больных (100%) беспокоили боли в суставах. После проведенного лечения боль купировалась полностью у 8,82 % пациентов первой труппы, больных второй группы и после лечения продолжали беспокоить болевые ощущения различной степени Лечение проводилось в виде внутривенных .капельных вливаний (100 мг на введение), курсом из 10-ти введений- на фоне продолжающегося приема нестероидных противовоспалительных препаратов в той же дозировке, что и до начала лечения ЦП, не приводившей к улучшению состояния больных.
Было обнаружено положительное воздействие ЦП на метаболические нарушения у больных РА. Практически у всех больных уже после пяти вливаний отмечалось улучшение самочувствия и клинической картины заболевания, однако наибольшая положительная динамика клинической симптоматики, сопровождаемая улучшением лабораторных показателей, наблюдалась после десяти введений. Снижение уровня МДА в крови свидетельствовало о положительной тенденции в изменении процессов ПОЛ, а снижение содержания МСМ - об уменьшении выраженности общих метаболических нарушений под действием экзогенного ЦП (табл. 4). В целом, следует подчеркнуть детоксицир; ющее . и противовоспалительное действие проведенного курса лечения.
Все больные хорошо переносили курс внутривенных инъекции ЦП, осложнении и'побочных действий препарата не наблюдалось.
ВЫВОДЫ
1. Экспериментальный аутоиммунный артрит у кроликов и ревматоидный артрит у людей приводят к однотипным выраженным метаболическим нарушениям, заключающимся в наличии перекйсно-антиоксидантного дисбаланса (интенсификация процессов ПОЛ с резким возрастанием урозня токсичного МДА и несостоятельности сывороточного ферментного звена АОС с повышением активности эндогенного ЦП).
2. На фоне укази.шого перекисно-аш ¡оксидантного дисбаланса при РА в клинике и эксперименте обнаружены глубокие нарушения метаболизма соединительной ткани, что сопровождается аналогичным увеличением содержания ГАГ в сыворотке крови, определяемого как по уроновкм кислотам, так и по гексозам.
3. Показано, что метаболические нарушения в условиях ревматоидного воспаления могут быть объективно оценены по уровню МСМ - универсального биохимического теста, позволяющего бысфо и точно оценить их совокупность; удобного для мониторинга в ходе проводимой терапии.
4. Определение уровня МСМ в сыворотке крови является про.тым и доступным для клинической практики способом оценки степени активности воспалительного процесса у больных РА.
5. Введение экзогенного ЦП позволяет купировать клинические проявления экспериментального ревматоидного воспаления, а также провести коррекцию выявленной несостоятельности сывороточного фермеш ного звена АОС.
6. Включение, в сх'ему комплексного консервативного лечения больных РА экзогенного ЦП позволяет ггровести коррекцию имеющейся нес )стоятельностк сывороточного ферментного звена АОС, приводя к • значительному улучшению показателей перекисно-антиоксидантного баланса и метаболизма соединительной ткани.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Глубокие метаболические нарушения в условиях ревматоидного воспаления можно объективно оценить з широкой клинической практике с
. помощью легко доступного биохимического теста - определение уровня МСМ. "
2. Определение содержания МСМ в сыворотке крози может быть использовано для оценки наличия • и выраженности активности воспалительного процесса у больных РА. Содержание МСМ в сыворотке крови но методу Н.И.Га^риэлян с соавт., (1985) от 0,262 o.e. до 0,272 o.e. свидетельствует о минимальной активности воспалительного процесса; уровень МСМ от 0,344 o.e. до 0,380 o.e. свидетельствует об умеренной активности воспалительного процесса; уровень МСМ более 0,381 o.e. свидетельствует ^ махск-латьной активности воспалительного процесса
3. Предлагается новый способ коррекции выраженных метаболических нарушений в условиях ревматоидного воспаления с помощью введения экзогенного ЦП - сывороточного ферментного антиоксиданта.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Активация перекисного окисления липидов как один из механизмов эндотоксикоза при ревматоидном артрите // Сб. "Физиология и патология перекисного окислейия липидов, гемостаза и иммуногенеза".- Полтава, 1993.-С.12. (Соавт.: Карякина Е.В.)..
2. Синдром воспалительной деструкции менисков коленного сустава у больных ревматоидным артритом. Некоторые аспекты патогенеза ц диагностика // Травматология и ортопедия России.-1995.-№ 1.-С.12-14. (Соавт.: Митрофанов В.А., Жаденов И.И., Карякина Е.В., Овчинникова Н.М., Позднякова Б.Я., Позднякова H.A., Воскресенский О.Ю.).
3. Молекулы средней массы в оценке метаболических нарушений при ревматоидном артрите // В кн.: Тез. докл. 5 Всероссийский съезд специштестов по лабораторной диагностике. - Москва-1995, ч. 1.-С.122. (Соавт.: Карякина Е.В., Горячев В.И.).
4. Лабораторная диагностика воспалительных и дегенеративных процессов в тканях сустава // Там же. С.123. (Соавт.: Карякина Е.В., Косягин Д.В., Позднякова Б.Я.).
5. Механизмы эндогенной интоксикации при ревматоидном артрите // Iniemac.journal on immimorehabilitation. July.- 1995.-№ 1.-P.77. (Соавт.: Карякина E.B., Жаденов И.И., Митрофанов В.А.).
6. Новая модель адъювантного артрита в оценке перекисно-антиоксидантного дисбаланса в условиях иммуннокомплексного воспаления // Сб. "Биохимические механизмы физиологических функций". - С.-Петерб., 1995.-С.20. (Соавт.: Горячев В.И., Степанова Е.В)..
7„ Перекисное окисление липидов при ревматоидном воспалении и его медикаментозная коррекция //Там же, -С.51. (Соавт.: Горячев В.И.).
8. Патогенетические механизмы эндогенной интоксикации у больных ревматоидным артритом // В кн.: Тез. докл. юбилейной конф., посвящ. 100-летию акад. Нестерова А.И.-Москва, 1995.-С.25. (Соавт.: Карякина Е.В., Жаденов И.И., Горячев В.И.).
9. Коррекция эндогенной интоксикации у больных с операционным стрессом в условиях аутоиммунного воспаления // В кн.: Тез. докл. конференции "Физиологические механизмы развития экстремальных
. ситуаций".-С.-Петерб., 1995,- С.44. (Соавт.: Карякина Е.В., Жаденов И.И., . Митрофанов В.А., Горячев В.И.).
10. Медикаментозная коррекция болевого синдрома при ревматоидном артрите // В кн.: Тез. докл. 2-ой конференции Российской ассоциации по изучению боли.- Новгород, 1995.-С.248-250. (Соавт.: Карякина Е.В., Митрофанов В.А., Горячев В.И.).
11. Использование ферментативного антиоксиданта при лечении анемии у больных ревматоидным артритом // Конф., посвятц. проблеме гематологии, на базе Военной мед. Академии им С.М.Кирова.- С.-Петерб.,
1995.-С.97. (Соавт.: КарякинаЕ.В., Жаденов И.И., Митрофанов В.А., Горячев
B.И.).
12.'Ферментативный сывороточный антаоксидант в оперативном лечении больных ревматоидным артритом /' Сб. тез. докл. - Казань, 1996,-
C.102. (Соавт.: Карякина Е.В., Жаденов И.И., Митрофанов В.А., Горячев В В., Тугельян С.К.).
13. Ферментативный антаоксидант в лечении больных ревматоидным артритом // Тез. докл. III Российский национальный Конгресс "Человек и лекарстви".-Москва, 1996.-С. 132. (Соавт.: Карякина Е.В., Жаденов И.И., Горячев В.И.).
14. Биохимический мониторинг эндогенной интоксикации у больных ревматоидным артритом // Всероссийск. конф. "Клиническая лабораторная диагностика. Состояние и перспективы",- С.-Петерб.,
1996.-СЛ70-171. (Соа-т.: Карякина Е.В., Горячев В.И.).
15. Медикаментозная коррекция выраженности ревматоидного воспаления с помощью сывороточного ферментативной: тнтиоксиданта в эксперименте и клинике // Тез.докл. I Российский конгресс по патофизиологии. - Москва, 1996.-С.266-267. (Соавт.: Карякина Е.В., Горячев В.В., Колобкова Е.Е., Степанова Е.В., Овчинникова Н.М., Невенчанная Л.С.).
16. Церулочлазмнн в коррекции эндогенной интоксикации у больных ревматоидным артритом '/ Актуальные вопросы диагностики и лечения системных заболеваний соединительной ткани: Тезисы научно-, практн 1еской конференции.- -Москва, 1996. - С.82. (Соавт.: КарякинаЬ.В., ЖаАспо» И.И., Митрофансь В.А., Горячев В.И.).
17. Цсрулогшазмин в лечении больных ревматоидным артритом /У Тез.докл, . III Международного конгресса "Иммунореабилитация в медицине".- Израиль, 1997.-С.365. (Соавт Карякина Е.В., Жаденов И.И., Горячев В.И.).
18. Молекулы средней массы в оценке ревматоидного воспаления // Клиническая лабораторная диагностика. - 1997.-№ 6.-С.32. (Соавт.: КарякинаЕ.В., ГорячевВ.И.);
19. Влияние оперативной травмы на выраженность эндогендой интоксикации у больны, ревматоидным артритом // Тез.докл. II Веере ,'сийского съезда ревиатологов.-Тула, 1997. -С.61. (Соавт.: Карякина • Е.В., Жаденов И.И., Горячев В.И., Ледванов М.Ю., Митрофанов и.А., Позднякова Б..Я.).
20. Определение наличия активности воспалительного процесса при • ревматоидном а; трите по уровню молекул средней массы // Там же. -С.19-20. (Соавт.: Карякина Е.В., Горячев В.И.), > •
21. Церулоплазмин в комплексном лечении ' больных ревматоидным артритом // Там же. - С.81-82. (Соавт.: Карякина Е.В., Жаденов И.И., Горячев В.И.).
22. Эндогенная интоксикация у больных ревматоидным артритом при ревмоортопедических вмешательствах // Тез.докл. VI съезда травматологов-ортопедов. - России.-Н. -Новгород, 1997.-С.656. (Соавт.: Карякина Е.В.,' Жаденов И.И., Горячев В.И., Митрофанов В.А., Колобкова Е.Е.): . '
23. Метаболические нарушения, перекисное окисление липидов и состояние ангиоксидантной системы при ревматоидном артрите Ч Сборник научных трудов молодых ученых «Травмы и заболевания опорно-двигательной системы». - Саратов, 1998. - С.8-1С.
24. Оптимизация предоперационной подготовки и послеоперационного периода у бс ьных ревматоидным артритом с помощью церулоплазмина // Материалы Ш Пленума правления Ассоциации ортопедов и травматологов России. - С.-Петерб.-Уфа, 1998. - С. 367-368. (Соавт.: Горячев В.В., Карякина Е.В., Митрофанов В. А., Колобкова Е Е.).
СПИСОК ИЗОБРЕТЕНИЙ 1.« Способ определения наличия а'тивности воспалительного процесса при ревматоидном артрите» (патент РФ № 21017036, публ. 10.01.98 г., БИ № 1 по заявке № 9611078, приор, от 29.05.96 г; соавторы Карякина Е.В., Горячев В.И.).
■ 2.«Способ лечения ревматоидного артрита» (положительное решение о выдаче патента от 29.01.99 г., № гос. Регистрации 96119781, приоритет от 29.05.96; соавторы Карякина Е.В., Горячев В.И.).
3.«Способ лечения ревматоидного поражения коленных суставов» (№ гос. Регистрации 97113951, приоритет от 25.08.97; соавторы Карякина Е.В., Горячев В.И.).
Текст научной работы по ветеринарии, диссертация 1999 года, Белова, Светлана Вячеславовна
Министерство Здравоохранения Российской Федерации
Саратовский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии
на правах рукописи УДК 612.015 - 616.72 - 002.77 - 611 - 018.2. Белова Светлана Вячеславовна
Перекисно-антиоксидантный дисбаланс в условиях ревматоидного воспаления и возможность его медикаментозной
коррекции
16.00.02 - патология, онкология и морфология животных 03.00.04 - биологическая химия
Диссертация на соискание ученой степени
t.
кандидата биологических наук
Научные руководители:
д. б. н. Тараненко Татьяна Михайловна,
д. м. н. Карякина Елена Викторовна
Саратов -1999
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.........................................................................................4
ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................5
ГЛАВА 1.....................................................................................................................12
РОЛЬ ПЕРЕКИСНО-АНТИОКСИДАНТНОГО ДИСБАЛАНСА ПРИ РЕВМАТОИДНОМ ВОСПАЛЕНИИ...................................................................12
1.1. Интенсификация процессов перекисного окисления липидов и состояние антиоксидантной системы при ревматоидном артрите................12
1.2. Нарушение метаболизма соединительной ткани при ревматоидном воспалении............................................................................................................20
1.3. Молекулы средней массы как показатель метаболических нарушений при различных патологических состояниях.....................................................26
1.4. Функциональные свойства церулоплазмина и возможность его использования для коррекции метаболических нарушений в условиях ревматоидного воспаления.................................................................................35
ГЛАВА 2.....................................................................................................................44
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.............................................44
2.1. Клиническая характеристика больных.......................................................44
2.2. Характеристика экспериментальных животных.......................................50
2.3. Методы исследования..................................................................................53
ГЛАВА 3.....................................................................................................................57
ПЕРЕКИСНО-АНТИОКСИДАНТНЫЙ ДИСБАЛАНС КАК ОДИН ИЗ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ РАЗВИТИЯ РЕВМАТОИДНОГО ВОСПАЛЕНИЯ.......................................................................................................57
3.1. Перекисно-антиоксидантный дисбаланс у больных РА..........................57
3.2. Перекисно-антиоксидантный дисбаланс в условиях экспериментального ревматоидного воспаления.................................................................................66
3.3. Особенности обмена соединительной ткани в условиях ревматоидного воспаления............................................................................................................70
ГЛАВА 4.....................................................................................................................82
ОЦЕНКА ВЫРАЖЕННОСТИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ У БОЛЬНЫХ РЕВМАТОИДНЫМ АРТРИТОМ ПО УРОВНЮ МОЛЕКУЛ СРЕДНЕЙ МАССЫ...............................................................................................82
ГЛАВА 5.....................................................................................................................92
ПРИМЕНЕНИЕ ЦЕРУЛОПЛАЗМИНА ДЛЯ КОРРЕКЦИИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО РЕВМАТОИДНОГО ВОСПАЛЕНИЯ..............92
ГЛАВА 6...................................................................................................................107
КОРРЕКЦИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ У БОЛЬНЫХ РЕВМАТОИДНЫМ АРТРИТОМ С ПОМОЩЬЮ ЦЕРУЛОПЛАЗМИНА. 107
ГЛАВА 7...................................................................................................................114
ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ........................................114
ВЫВОДЫ.................................................................................................................129
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ............................................................... 131
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.....................................................................................132
ПРИЛОЖЕНИЕ........................................................................................................158
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.
АОС - антиоксидантная система
РА - ревматоидный артрит
ПГ - протеогликаны
ГАГ - гликозаминогликаны
МСМ - молекулы средней массы
ПОЛ - перекисное окисление липидов
МДА - малоновый диальдегид
ПАД - перекисно-антиоксидантный дисбаланс
ЦП - церулоплазмин
ВВЕДЕНИЕ.
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Актуальность изучения особенностей ревматоидного воспаления определяется значительной распространенностью ревматоидного артрита (РА), характеризующегося тяжелым прогрессирующим характером течения, недостаточной эффективностью лечения, а также инвалидизацией лиц молодого, трудоспособного возраста (Насонова В.А., Сигидин Я.А., 1996; Насонов Е.Л., 1996; Насонова В.А., Бунчук Н.В., 1997).
В связи с этим обоснованный интерес вызывает углубленное изучение патогенетических механизмов ревматоидного воспаления, знание которых позволяет определить новые пути в терапии этого тяжелого хронического недуга.
В условиях ревматоидного воспаления усиление свободнорадикального окисления и инициируемых им процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) (как повреждающего звена) и одновременное истощение или даже срыв естественной антиоксидантной системы (АОС) защиты приводит к развитию состояния, которое ряд авторов определяет как перекисно-антиоксидантный дисбаланс (ПАД) (Носков С.М., 1993; Зборовская И.А., 1995). ПАД является общим для различных патологических процессов, в том числе и воспалительных (Маянский Д.Н., 1991). Его роль в патогенезе системных заболеваний соединительной ткани активно изучается в последние годы в эксперименте и клинике (Владимиров Ю.А. и соавт., 1991; Маянский Д.Н., 1991, 1992; Полтырев A.C., 1991; Козлов Г.С. и соавт., 1991; Мульдияров П.Я. и соавт., 1993; Носков С.М., 1993; Грунина Е.А., 1994; Логинов A.C., Матюшин Б.Н., 1994; Зборовская И.А., Банникова М.В., 1994). ПАД может приводить к деполимеризации внеклеточного матрикса соединительной ткани и нарушению
синтетических процессов в фибробластах (Герасимов A.M., Фурцева JI.H., 1986; Полтырев A.C. и соавт., 1991; Митрович Д. и соавт., 1991; Baker et al., 1988; Kleinveld H.A. et al., 1989).
В определенной мере, именно степень выраженности ПАД обуславливает количество накапливающихся в организме высокотоксичных метаболитов, таких как свободные кислородные радикалы, интермедиаты ПОЛ, а также продуктов деструкции тканевых компонентов, имеющих в условиях РА антигенный характер, что в свою очередь приводит к выраженным метаболическим нарушениям и усиленной клеточной и тканевой деструкции.
Однако, сравнительные особенности состояния ПАД и метаболизма соединительной ткани в условиях ревматоидного воспаления у больных РА и животных с экспериментальным артритом требует дальнейшего уточнения.
Универсальным биохимическим маркером метаболических нарушений при патологических состояниях различного генеза считают определение уровня молекул средней массы (МСМ) (Шутов A.M. и соав., 1996; Николаев A.A. и соавт. 1998; Сидельникова В.И., Лифшиц В.М., 1998; Gallice Р. Et al., 1993 др.).
До настоящего времени в ревматологической практике этот тест не использовался для объективизации состояния больных РА.
Для коррекции выраженных метаболических нарушений в условиях ревматоидного воспаления все шире применяются препараты антиоксидантного действия (Носков С.М., 1993; Широкова Л.А., 1993; Зборовская И.А., 1995; Иткина И.В. и соавт., 1997; Ignold et al., 1990; Monte M. et al., 1995). Однако до настоящего времени в клинической практике в схеме лечения больных РА не предусматривалась коррекция сывороточного ферментного звена АОС. Подобный принцип терапии, заключающийся во введении экзогенного церулоплазмина (ЦП), достаточно широко и успешно применяется в лечении онкологических больных (Ларионова В.Б., 1991;
Щепотин И.Б. и соавт. 1991; Шишкин М.Н., 1992) и начинает применяться при заболеваниях сердечно-сосудистой системы (Закирова А.Н., 1994, 1995).
Учитывая основные функциональные свойства препарата (ингибитор ПОЛ; перехватчик свободных кислородных радикалов; модулятор воспаления, один из защитных гликопротеинов "острой фазы"; ферроксидаза, мобилизующая сывороточное железо для кроветворения; детоксицирующее средство, позволяющее отнести его к средствам естественной неспецифической защиты организма) (Санина О.Л., Бердинских Н.К., 1986; Сенюк О.Ф. и соавт., 1994), было бы логично предположить его положительное действие на метаболические нарушения и в условиях ревматоидного воспаления.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Сравнительное изучение влияния перекисно-антиоксидантного дисбаланса на метаболизм матрикса соединительной ткани в условиях ревматоидного воспаления, а также теоретическое и экспериментальное обоснование медикаментозной коррекции обнаруженных метаболических нарушений с помощью экзогенного церулоплазмина.
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:
1. Сравнительное изучение особенностей состояния перекисно-антиоксидантного баланса и метаболизма соединительной ткани у больных РА и в условиях экспериментального аутоиммунного артрита.
2. Изучение выраженности метаболических нарушений у больных РА с помощью интегрального биохимического теста - определения уровня МСМ с учетом клинических проявлений заболевания (степени активности, стадии и распространенности процесса).
3. Исследование возможности медикаментозной коррекции метаболических нарушений в условиях экспериментального аутоиммунного артрита с помощью экзогенного ЦП.
4. Возможность медикаментозной коррекции несостоятельности сыворточного ферментного звена АОС у больных РА с помощью экзогенного ЦП.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Установлено наличие однотипных выраженных метаболических нарушений у больных РА и у кроликов с экспериментальным аутоиммунным артритом, заключавшихся в наличии ПАД (интенсификация процессов ПОЛ и несостоятельность сывороточного ферментного звена АОС), а также глубоких нарушениях метаболизма соединительной ткани, определяемых по уровню гликозаминогликанов (ГАГ).
Новым является использование определения интегрального биохимического теста - МСМ для оценки выраженности метаболических нарушений у больных РА. Повышение содержания МСМ в крови больных РА зависит от степени активности и распространенности воспалительного процесса, не зависит от стадии.
Доказана возможность биохимического мониторинга степени метаболических нарушений при лечении больных РА с помощью определения уровня МСМ.
Впервые проведено теоретическое и экспериментальное обоснование нового принципа коррекции метаболических нарушений в условиях ревматоидного воспаления с помощью сывороточного ферментного антиоксиданта - ЦП.
Показана эффективность комплексного консервативного использования донорского ЦП в ревматологической практике для лечения больных РА.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Предложен новый способ оценки степени выраженности активности ревматоидного воспаления с помощью определения уровня МСМ - интегрального биохимического маркера метаболических нарушений. Предлагается использование определения МСМ
как дополнительного критерия наряду с другими показателями активности воспалительного процесса для мониторинга метаболических нарушений в ходе проводимого лечения больных РА.
Предложено использование экзогенного сывороточного ферментного антиоксиданта - ЦП для коррекции несостоятельности сывороточного ферментного звена АОС в условиях ревматоидного воспаления.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:
1. У больных РА и экспериментальных животных с аутоиммунным артритом обнаружены однотипные выраженные метаболические нарушения, заключающиеся в наличии ПАД (интенсификация процессов ПОЛ и несостоятельность сывороточного ферментного звена АОС), а также глубоких деструктивных изменений соединительной ткани.
2. Выраженность метаболических нарушений в условиях ревматоидного артрита может быть объективно оценена с помощью биохимического интегрального теста - МСМ, повышение уровня которых в крови больных РА зависит от степени общей активности воспаления и распространенности процесса и не зависит от стадии заболевания.
3. В условиях ревматоидного воспаления коррекция несостоятельности сывороточного ферментного звена АОС, может осуществляться с помощью введения экзогенного ЦП - сывороточного ферментного антиоксиданта.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения работы доложены на: Международном конгрессе по реабилитации в медицине (Сочи, Дагомыс, 1995); Межобластной конференции "Физиологические механизмы развития экстремальных состояний" (С.-Петербург, 1995); V Российском съезде специалистов по лабораторной диагностике (Москва, 1995); Всероссийской конференции молодых ученых (С.-Петербург, 1996); Всероссийской конференции "Клиническая лабораторная диагностика - состояние и
перспективы" (С.-Петербург, 1996); I Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 1996); Национальных днях лабораторной диагностики России (Москва, 1997); II Всероссийском съезде ревматологов (Тула, 1997); VI Съезде травматологов-ортопедов России (Н.-Новгород, 1997); а также заседаниях областного научно-практического общества травматологов-ортопедов и Ассоциации клинической лабораторной диагностики (Саратов, 1996-1997).
Работа выполнена в Саратовском НИИ травматологии и ортопедии по основному плану НИР № гос. Регистрации 0195.0005737.
По теме диссертации опубликовано 24 работы.
ВНЕДРЕНИЕ В ПРАКТИКУ. Материалы предложений по теме диссертации внедрены в практику работы следующих лечебных и учебных учреждений: Республиканский артрологический центр при Саратовском НИИ травматологии и ортопедии; клиника кожных и венерических болезней Саратовского медицинского университета; факультетская терапевтическая клиника, Клиническая больница №3 при СГМУ; Областная клиническая больница, (Саратов); ревматологическое отделение Городской клинической больницы №3 им. С.М. Кирова (Астрахань); кафедра клинической лабораторной диагностики Института усовершенствования врачей (Пенза).
Получен патент РФ №2101703 на "Способ определения наличия активности воспалительного процесса при ревматоидном артрите" по заявке №96110780, приоритет от 29.06.96.
Получено положительное решение ВНИИГПЭ от 29.01.99 г. о выдаче патента РФ по заявке №96119781, приоритет от 29.05.96 г. на «Способ лечения ревматоидного артрита». Имеется приоритетная справка на «Способ лечения ревматоидного поражения коленных суставов» №97113951, приоритет от 25.08.97.
Теоретические положения и практически значимые результаты диссертации включены в опубликование пособия для научных работников и врачей "Молекулы средней массы как показатель активности воспалительного процесса при ревматоидном артрите" (1997), в методическое пособие для врачей "Способ лечения ревматоидного артрита с помощью церулоплазмина" (1998) и в пособие для врачей «Церулоплазмин в комплексном хирургическом лечении ревматоидного артрита» (1999).
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа изложена на 156 страницах, иллюстрирована 20 таблицами, 17 рисунками, приведено 2 клинических и 2 экспериментальных примера.
Диссертация состоит из введения; 7 глав, включая обзор литературы, описание материалов и методов исследования, результаты собственных исследований и обсуждение полученных результатов; а также выводов и практических рекомендаций. Указатель литературы включает 235 источника (141 отечественных и 94 иностранных ).
ГЛАВА 1.
РОЛЬ ПЕРЕКИСНО-АНТИОКСИДАНТНОГО ДИСБАЛАНСА ПРИ РЕВМАТОИДНОМ ВОСПАЛЕНИИ.
1.1. Интенсификация процессов перекисного окисления липидов и состояние антиоксидантной системы при ревматоидном артрите.
РА - тяжелое аутоиммунное заболевание, характеризующееся системным поражением соединительной ткани с прогрессирующими деструктивно-воспалительными изменениями суставов.
Вопросы лечения РА до настоящего времени окончательно не решены. Изучение отдельных звеньев патогенеза ревматоидного воспаления открывает новые подходы к терапии этого заболевания.
В последние годы в литературе обсуждаются вопросы о патогенетической роли свободнорадикального окисления и процессов ПОЛ в возникновении различных патологических процессов, в том числе в развитии деструкции соединительной ткани при ревматоидном воспалении (Гусев В.А., Панченко Л.Ф., 1982; Герасимов A.M., Фурцева Л.Н., 1986; Дубинина Е.Е., 1989; Афонина Г.Б., Бордонос В.Г., 1990; Владимиров Ю.А. и соавт., 1991; Маянский Д.Н. 1991; 1992; Полтырев A.C. и соавт., 1991; Носков С.М. 1993; Грунина Е.А., 1994; Kleinveld H.A. et al., 1989; Schmid E. et al., 1993 и др.).
Как известно, процессы свободнорадикального окисления непрерывно протекают во всех тканях живых организмов и являются физиологическими метаболическими явлениями, равновесие которых обуславливает нормальное функционирование организма. Свободнорадикальное окисление или окислительно-восстановительные процессы в организме составляют важную часть любого звена метаболизма и необходимы как для обеспечения
энергетических потребностей, так и для доставки и утилизации кислорода в тканях.
Особенностям свободнорадикальных реакций при РА посвящены фрагменты диссертационных исследований, а также работы обзорного характера (Носков С.М. и соавт., 1988; Носков С.М., 1993; Зборовская И.А., Банникова М.В., 1994; Зборовская И.А., 1995 и др.).
Инициаторами свободнорадикальных реакций являются свободные кислородные радикалы. Общие за