Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,674

ВЛИЯНИЕ ПЕРФТОРАНА НА АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ В КРОВИ КРЫС ПРИ СИНДРОМЕ ДЛИТЕЛЬНОГО СДАВЛИВАНИЯ

Магомедов К.К. 1 Эмирбеков Э.З. 2 Бакуев М.М. 3 Шахбанов Р.К. 3
1 НИИ экологической медицины при ГБОУ ВПО «Дагестанская государственная медицинская академия»
2 ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет»
3 ГБОУ ВПО «Дагестанская государственная медицинская академия»
В экспериментах на беспородных лабораторных крысах проведено моделирование синдрома длительного сдавливания (СДС) путем сдавления обеих конечностей металлическими тисками площадью 5 см2 в течение 4 часов. Изучено влияние однократного, внутривенного введения перфторана на активность антиоксидантных ферментов крови: церулоплазмина (ЦП), супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы (КТ) в динамике развития процесса. Изменения активности ЦП, СОД и КТ в острой фазе СДС разнонаправлены: активность ЦП имеет тенденцию к росту в первом периоде СДС, тогда как СОД и КТ в тот же срок реагирует снижением активности. Применение перфторана при СДС стабилизирует ферменты АОС крови. В частности, установлено достоверное снижение активности ЦП в первом периоде СДС; в последующие дни эксперимента существенной коррекции активности фермента не наблюдается. Использование перфторана приводит к достоверному повышению активности СОД во все дни эксперимента по сравнению с результатами, полученными при СДС без коррекции; достоверный рост активности КТ наблюдается лишь в первые семь дней эксперимента.
перфторан
синдром длительного сдавливания (СДС)
антиоксидантные системы (АОС)
1. Ардашева, Е.И. Применение перфторана с целью профилактики и лечение
компрессионной травмы мягких тканей конечностей (экспериментальное исследование): дис. … канд. мед. наук. – Кемерово, 2002. – 142 c.
2. Нарушения белкового и липидного обмена при синдроме длительного сдавления / Ю.И. Бородин, А.В. Ефремов, А.Р. Антонов, Ю.В. Начаров, А.В. Калиниченко. – Новосибирск, 1997. – 78 с.
3. Нарушения белкового обмена при экспериментальном синдроме длительного сдавления / А.В. Ефремов и др. // Патол.физиология и эксперим. терапия. – 2001. – № 3. – С. 21–23.
4. Модулирующее действие перфторана на соотношение про- и антиоксидантных систем в разных органах / А.Г. Жукова, Т.Г. Сазонтова, И.В. Аркадьева, В.В. Мороз // Общая реаниматология. – 2001. – № 1. – С. 47–50.
5. Закирова А.Н. Клинико-гемодинамические эффекты антиоксиданта церулоплазмина у больных ИБС // Тер. архив. – 1995. – Т. 67, № 4. – С. 33–35.
6. Камышников B.C. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике. – Минск, 2000. – С. 74–75.
7. Кетлинский С.А., Калинина Н.М. Цитокины мононуклеарных фагоцитов в регуляции реакции воспаления и иммунитета // Иммунология. – 1995. – № 3. – С. 30–48.
8. Метод определения активности каталазы / М.А. Королюк, Л.И. Иванова, И.Г. Майорова, В.Е. Токарев // Лаб. дело. – 1988. – № 1. – С. 16–19.
9. Курашвили Л.В., Ушакова С.В., Волотов В.И. Инфаркт миокарда: особенности липидного обмена, окислительного и антиокислительного потенциала // Вестник Российской академии медицинских наук : ежемесячный научно-теоретический журнал. – 2009. – № 3. – С. 15–19.
10. Логинов А.С, Матюшин Б.Н. Цитотоксическое действие активных форм кислорода и механизмы развития хронического процесса в печени при ее патологии // Пат. физиол. и экспер. терапия. – 1996. – № 4. – С. 3–6.
11. Меньшиков В.В. Лабораторные методы исследования в клинике: справочник. – М.: Изд-во: «Медицина», 1987. – 368 c.
12. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты / Е.Б. Меньщикова, В.З. Ланкин, Н.К. Зенков и др. – М.: Слово, 2006. – 556 с.
13. Нечаев Э.А., Раевский А.К. Савицкий Г.Г. Синдром длительного сдавления (руководство для врачей). – М.: Медицина, 1993. – 208 с.
14. Fried R., Ciesielski-Treska J., Ledig M. and Mandel P. Superoxide dismutase activity in nerve cell culture. Neurochemical Research. – 1978. – Vol. 3, №. 5. Р. 633–639.
15. Kirkman H.N., Rolfo M., Ferraris A.N., Gaetani G.F. Mechanisms of protection of catalase by NADPH. Kinetics and stoichiometry. Journal of Biological Chemistry 278. – 1999. – Р. 13908–13914.

Синдром длительного сдавливания (СДС) или травматический токсикоз – это патологическое состояние, развивающееся у пострадавших в результате длительного (4-5 ч. и более) раздавливания мягких тканей конечностей обломками разрушенных зданий, сооружений, грунтом при обвалах и т.д. Общая реакция организма после освобождения пострадавших из-под развалин и восстановления кровообращения в пораженной конечности было описано еще в 1918 г. как токсемический шок.

Несмотря на большое количество публикаций, посвященных изучению патогенеза, клинической картины и лечения СДС [2, 3], эти вопросы все еще далеки от окончательного решения.

Многие исследователи [5, 7] акцентируют внимание на то, что одним из путей повышение уровня газообмена при гипоксии является улучшения условий переноса кислорода от эритроцитов к тканям.

Исследования, проведенные рядом авторов [9], показали, что препарат перфторан, обладающий полифункциональными свойствами, может быть полезным в остром периоде травматического токсикоза. В частности, полученные ими данные о механизмах действия перфторана в биологических системах позволили отнести это соединение, кроме как кровозаменителя с газотранспортными свойствами, в группу средств, дающих и противоишемический эффект.

Работы, посвященные экспериментальному моделированию СДС с последующим изучением тонких механизмов его развития, с выяснением роли антиоксидантных систем организма, в частности, в эритроцитах и плазме крови, на сегодняшний день немногочисленны. В частности, мало публикаций, посвященных выяснению механизмов сдвигов основных ферментных антиоксидантов: супероксиддисмутазы (СОД), церулоплазмина (ЦП) и каталазы (КТ) при этом патологическом состоянии, и практически отсутствуют сведения о попытках использования при этом препаратов-корректоров. В связи с этим целью настоящего исследования было изучение при экспериментальном СДС указанных антиоксидантов в эритроцитах и плазме крови в различные сроки посткомпрессионного периода и установление возможности коррекции выявленных сдвигов инфузией перфторана.

Материалы и методы исследования

В работе использовались беспородные белые крысы обоего пола массой 170–230 г, полученные из вивария Дагестанского государственного университета, в количестве 144. Животные содержались в стандартных условиях вивария; опыты проводились натощак.

Для выполнения поставленных задач исследования эксперименты распределялись на 4 группы: I – интактная (12); II – модель посткомпрессионного периода СДС без коррекции (43); III – модель посткомпрессионного периода СДС + коррекция физиологическим раствором (41); IV – модель СДС + коррекция инфузией перфторана (44).

СДС у крыс воспроизводили компрессией мягких тканей бедра под этаминал-натриевым наркозом (40 мг/кг) специальными металлическими тисками в течение 4 часов [1]. Площадь сдавливаемой поверхности составляла около 5 см2. Силу и время сдавления подбирали в эксперименте таким образом, что в результате возникала клиническая картина СДС средней степени тяжести. Это позволяло унифицировать условия проведения исследований и проследить процессы как в момент повреждения, так и в период восстановления.

В III и IV группах исследуемых животных с целью коррекции раннего посткомпрессионного периода СДС проводили внутривенную инфузию физиологического раствора и перфторана в хвостовую вену крысы однократно из расчета 2 мл/кг массы животного.

Выбранные сроки исследования соответствовали общепринятым периодам развития СДС [13]: от 1 до 3 суток – ранний период, от 3 до 7 суток – промежуточный период и от 7 до 21 суток – поздний (восстановительный период).

Активность СОД определяли методом R. Fried (1975) [14]. Оксидазную активность церулоплазмина (ЦП) в плазме крови выявляли модифицированным методом Ревина [6]. Активность каталазы, которая, как известно, работает в паре с СОД и расщепляет продукт дисмутации супероксида – пероксид водорода, в гемолизатах эритроцитов определяли методом М.А. Королюк и др. (1988) [8].

Для расчета активности СОД и каталазы в эритроцитах определяли содержание гемоглобина гемиглобинцианидным методом. Как известно, гемоглобин в присутствии окислителяи цианид ионов образует в водном растворе гемиглобинцианид, окраска которого пропорциональна содержанию гемоглобина в пробе [Меньшиков В.В., 1987] [11].

Результаты исследований и их обсуждение

Показатели активности ЦП в плазме крови, а также СОД и КТ в эритроцитах приведены в табл. 1.

Результаты 2-й серии экспериментов (модель СДС без коррекции) показали, что в 1-м и 2-м периодах СДС отмечается рост активности ЦП (табл. 1). В частности, в раннем периоде (1–3 дня) активность антиоксиданта достигает 125 % относительно значений интактной группы. Указанная тенденция сохраняется и в промежуточном периоде и лишь на 3-й неделе экспериментов отмечается спад активности, (1,12 ± 0,05 при контроле – 1,04 ± 0,08).

Из приведенных данных (табл. 2) следует, что при инфузии ФР цифры активности ЦП в различные сроки декомпрессионного периода близки к тем при модели СДС без коррекции. В то же время динамика изменений фермента в выбранные сроки исследований при введении ПФ имеет некоторые особенности: до конца 1-й недели экспериментов отмечается равномерный рост и такое же плавное снижение в последующие сроки.

Уровень активности СОД в эритроцитах снижается в первые 3 дня декомпрессионного периода; к концу недели его значения близки к показателям интактной группы. Как следует из приведенной таблицы (2), активность СОД в эритроцитах при инфузии ФР в начальный период процесса значительно ниже контрольных значений и сравнима с цифрами варианта модели СДС без коррекции, только в конце 1-й недели имеет место постепенный рост активности фермента с достижением контрольных цифр на 14-й день декомпрессионного периода. В отличие от вышеописанных сдвигов в варианте опытов с инфузией ПФ активность СОД достоверно снижена лишь в первые сутки после декомпрессии, а к концу первого периода процесса (3-й день) она сходна с контролем (4,86 ± 0,28). В последующие сроки исследований уровень фермента достоверно выше интактных значений.

В проведенных экспериментах активность КТ значительно снижена в первые три дня СДС без коррекции. В последующем, до конца 2-й недели, наблюдается существенный рост активности фермента, а к концу третьей недели она сравнима с контрольными значениями.

Таблица 1

Активность антиоксидантных ферментов в плазме крови (ЦП) и эритроцитах (СОД, КТ) крыс (модель СДС без коррекции) в различные сроки декомпрессионного периода. M ± m

Серии экспериментов

Интакт. группа

Дни декомпрессионного периода

1

3

7

14

21

ЦП, мкМ/л

1,04 ± 0,08

*

1,72 ± 0.16

*

2,34 ± 0,18

1,82 ± 0,08*

1,14 ± 0,06

1,12 ± 0,05

СОД, усл.ед./мг Нв

4,12 ± 0,18

*

2,67 ± 0.22

*

2,88 ± 0,27

3,96 ± 0,23

*

4,88 ± 0,32

*

4,82 ± 0,28

КТ, нмоль Н2О2/ мг Нв

35,24 ± 1,62

*

23,46 ± 1.76

*

26,12 ± 1.44

*

46,84 ± 2,32

*

42,46 ± 2,84

36,35 ± 1,16

Примечание. *Р < 0,05 достоверность различий в сравнении с интактными значениями.

Таблица 2

Активность церулоплазмина в плазме крови, каталазы и супероксиддисмутазы в эритро-цитах крыс в различные дни СДС при инфузии физиологического раствора и ПФ (М ± m)

 

Интактная группа

Серии экспериментов

Дни декомпрессионного периода

1

3

7

14

21

ЦП

1,04 ± 0,08

ФР

1,84 ± 0,14

2,22 ± 0,16

1,84 ± 0,84

1,18 ± 0,08

1,16 ± 0,07

ПФ

1,84 ± 0,08

*

1,86 ± 0,12

1,94 ± 0,12

*

1,52 ± 0,06

*

1,32 ± 0,06

СОД

4,12 ± 0,18

ФР

2,84 ± 0,23

2,82 ± 0,32

3,86 ± 0,24

4,54 ± 0,24

4,48 ± 0,28

ПФ

*

3,64 ± 0,27

*

4,86 ± 0,28

*

5,35 ± 0,18

*

5,82 ± 0,29

4,92 ± 0,32

КТ

35,24 ± 1,62

ФР

25,76 ± 2,74

27,64 ± 2,38

47,24 ± 2,94

39,18 ± 2,32

35,68 ± 2,18

ПФ

*

33,28 ± 2,86

*

48,82 ± 2,54

50,34 ± 2,62

42,34 ± 2,62

40,16 ± 2,28

Примечание. *Р < 0.05 достоверность различий в сравнении с значениями СДС без коррекции.

Введение ФР не приводит к существенным сдвигам активности антиоксиданта в сравнении с вариантом опытов без коррекции, тогда как при инфузии ПФ уровень активности фермента достоверно выше контрольных значений, начиная с конца первого периода; а в варианте СДС без коррекции восстановление активности антиоксиданта наблюдалось лишь к концу первой недели. Пик активности КТ, также как и во второй серии экспериментов, отмечается на 7-й день СДС. В последующие дни активность фермента постепенно снижается, однако на протяжении 2-х последних недель она не достигает контрольных значений.

Таким образом, изменения антиоксидантов – ЦП в плазме крови и СОД в эритроцитах в острой фазе СДС – разнонаправлены: активность ЦП имеет тенденцию к росту, достигая максимального уровня в первом периоде СДС, тогда как основной внутриклеточный антиоксидант (СОД) крови в тот же срок реагирует почти двукратным снижением. Из литературных источников известно, что снижение содержания активности СОД может компенсироваться повышением активности внеклеточных антиоксидантов в плазме крови [10, 12, 15]. В наших экспериментах активность ЦП, который играет существенную роль в антиоксидантной защите во все сроки СДС, при инфузии ПФ сохраняется на достаточно высоком уровне, несмотря на ее снижение на третий день эксперимента. Уровень активности КТ в первые 7 дней также повышается при введении перфторана в сравнении с периодами СДС без коррекции. Надо отметить, что полученные нами данные подтверждают результаты исследований, в которых установлен факт снижения перфтораном интенсивности свободнорадикального окисления при стрессе за счёт увеличения активности СОД и других ферментов антиоксидантной защиты [4]. По-видимому, ПФ приводит к значительной активации ферментов антиоксидантной защиты – СОД, каталазы, надо полагать и ЦП, результатом чего является снижения интенсивности гипоксии и свободно-радикальных процессов в острым периоде развития СДС.

Рецензенты:

Кличханов Н.К., д.б.н., профессор кафедры биохимии и биофизики, Минобрнауки России, ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный университет», г. Махачкала;

Габибов М.М., д.б.н., профессор, зав. кафедрой физиологии, анатомии и гистологии, Минобрнауки России, ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный университет», г. Махачкала.

Работа поступила в редакцию 05.09.2013.


Библиографическая ссылка

Магомедов К.К., Эмирбеков Э.З., Бакуев М.М., Шахбанов Р.К. ВЛИЯНИЕ ПЕРФТОРАНА НА АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ В КРОВИ КРЫС ПРИ СИНДРОМЕ ДЛИТЕЛЬНОГО СДАВЛИВАНИЯ // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 10-4. – С. 781-784;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32401 (дата обращения: 29.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674