CC BY
82
УДК 617.741 - 004.1 - 085.27 Кубанский научный медицинский вестник № 1 (124) 2011
А. В. КОЛЕСНИКОВ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИКАТАРАКТАЛЬНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЯМОГО АНТИОКСИДАНТА ИОНОЛА
Кафедра глазных и ЛОР-болезней ГОУ ВПО РязГМУ Росздрава,
Россия, 390026, г. Рязань, ул. Семашко, 3, к. 7. E-mail: [email protected]
В эксперименте изучены терапевтическая эффективность местного применения антиоксиданта ионола (2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола) и его влияние на свободнорадикальный статус хрусталика при формировании катаракты. Экспериментальная катаракта индуцировалась введением в стекловидное тело раствора диквата дибромида. Развитие катаракты сопровождалось активизацией процессов перекисного окисления липидов и резким снижением антиоксидантной защиты хрусталика. Инстилляции в конъюнктивальную полость масляного 2,2%-ного раствора ионола приводили к стабилизации и регрессу помутнений хрусталика, снижению и нормализации активности ПОЛ, увеличению антиоксидантного потенциала хрусталика. Полученные результаты дают основу для использования препарата прямого антиоксиданта ионола в качестве антикатарактального средства в клинике.
Ключевые слова: катаракта, окислительный стресс, антиоксиданты, ионол.
А. V. KOLESNIKOV
EXPERIMENTAL RESEARCH OF ANTICATARACT EFFICIENCY OF IONOL DIRECT ANTIOXIDANT
HEIHPE Ryazan SMU,
Russia, 390026, Ryazan, 3 Semashko str, office 7. E-mail: [email protected]
This experiment studies therapeutic effectiveness of local administration of ionol antioxidant preparation (2,6-two-tret-butyl-4-methylphenol) and its influence on the freeradical state of crystalline lens during cataract formation. Experimental cataract was induced by introduction of dibromide diquat solution to vitreous body. Cataract development was accompanied by activation of lipid peroxidation processes and rapid reduction of crystalline lens antioxidant protection. Instillation of 2,2% ionol oil solution to conjuctival cavity led to stabilization and regression of lenticular opacity, reduction and normalization of lipid peroxidation activity, increase of antioxidant potential of crystalline lens. The obtained results give basis for clinical use of ionol direct antioxidant preparation as anticataract drug.
Key words: cataract, oxidative stress, antioxidant, ionol.
Возрастная катаракта занимает одно из ведущих мест среди причин снижения зрения у лиц пожилого возраста, тогда как вопрос её консервативного лечения в настоящее время остается открытым [2, 8]. Актуальность поиска и внедрения в клиническую практику новых эффективных антикатарактальных средств не вызывает сомнений. В настоящее время в этиопато-генезе катаракты одним из основных моментов считают патологическую активацию свободнорадикального окисления липидов и других биополимеров на фоне истощения антиоксидантной системы (АОС) хрусталика, что ведёт к разрушению мембранных структур, нарушению баланса тиол-дисульфидной системы, агрегации растворимых белков матрикса и глубоким метаболическим нарушениям [1, 2, 7, 8, 18, 19]. Подавляющее большинство существующих препаратов направлено на коррекцию метаболических нарушений хрусталика. Препаратов с доказанной прямой антиоксидантной активностью для местного применения при катаракте нет [8]. В глазной практике местно применяется масляный раствор классического фенольного антиоксиданта -а-токоферола ацетата, однако эфир а-токоферола не обладает антиоксидантной активностью, а приобретает её только после гидролиза сложноэфирной связи в ткани. Данных о его превращении в хрусталике и влиянии на метаболизм хрусталика нет. В связи с низкой активностью гидролитических ферментов хрусталика, значительными индивидуальными различиями актив-
ности гидролаз целесообразным является использования лекарственных форм активных соединений для достижения целевого эффекта в ткани хрусталика.
Согласно вышеприведённым данным нами для исследования был взят синтетический пространственнозатруднённый липофильный фенол - 2,6-ди-трет-бу-тил-4-метилфенол (ионол) - как вещество, способное задерживать помутнение хрусталика и увеличивать активность глутатион-ЭН-трансферазы эпителия хрусталика в системе in vitro в условиях присутствия в инкубационной среде 4-гидроксиноненaля, а также обладающее доказанной высокой антирадикальной и антиоксидантной активностью в различных системах in vivo и in vitro [4, 14, 20]. Ионол применяется в клинической практике для уменьшения зоны некроза в острый период инфаркта миокарда, для ускорения рубцевания язв желудка, при раке мочевого пузыря в виде 10%-ной суспензии местно. Ионол в офтальмологии в настоящее время не применяется. Имеются экспериментальные данные о прооксидантном эффекте высоких доз 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола в ткани печени и сердца [4]. В связи с указанным ранее нами была проведена работа по определению эффективной антиоксидантной дозы ионола для ткани хрусталика при регулярном инстиллировании его масляного раствора в конъюнктивальную полость глаза [5]. При сравнении различных доз ионола было выявлено достаточно выраженное антиоксидантное действие 2,2%-ного
масляного раствора ионола в ткани хрусталика, в связи с чем он был выбран для оценки терапевтической эффективности на экспериментальной модели катаракты. Задачами настоящего исследования было оценить клинико-экспериментальными методами влияние препарата ионола на формирование катаракты в эксперименте на показатели свободнорадикального статуса и состояние тиол-дисульфидной системы хрусталика в процессе экспериментального катарактогенеза.
Методика исследования
Работа выполнена на 105 кроликах-самцах (210 глаз) породы шиншилла средним весом 2 кг и возрастом 8-10 месяцев. Катаракту вызывали химической индукцией свободнорадикального окисления биополимеров тканей глаза по методу D. К. Виуап, 1991 [10] в нашей микромодификации. Под местной инстилля-ционной анестезией 2%-ным раствором лидокаина в 4-5 мм от лимба между верхней и наружной прямыми мышцами в стекловидное тело вводили (инсулиновым шприцом) однократно 30 мл стерильного раствора дик-вата дибромида в дозе 600 нмоль. Дикват дибромид -токсин, индуцирующий свободнорадикальные процессы в биологических тканях, в частности в хрусталике. После введения раствора методом биомикроскопии исключали повреждение задней капсулы хрусталика. Формирование катаракты и динамику интенсивности помутнения хрусталика оценивали методом проходящего света и биомикроскопии ежедневно до момента начала терапии, а в дальнейшем - 2 раза в неделю. Животные с индуцированной катарактой были разбиты на 5 серий: 1) без лечения (БЛ) - 25 животных (50 глаз); 2) р1асеЬо-терапия стерильным рафинированным оливковым маслом (р1М) - 20 животных (40 глаз); 3) лечение офтан катахромом (ОфК) - 20 животных (40 глаз); 4) лечение препаратом а-токоферола ацетата -20 животных (40 глаз); 5) лечение 2,2%-ным масляным раствором ионола (И) - 20 животных (40 глаз). Лечение животных 2, 3, 4 и 5-й серий начинали с 7-х суток, так как к этому времени у всех подопытных животных формировались начальные катарактальные изменения хрусталиков. Для биохимических исследований глаз животных этих групп выводили из опыта методом газо-
вой эмболии под тиопенталовым наркозом на 14, 28, 42 и 56-е сутки. В группе БЛ животных выводили из опыта дополнительно и на 7-е сутки эксперимента с целью регистрации изменений биохимических показателей в хрусталике к началу терапии. Лечение лабораторных животных проводили путём инстилляций в конъюнктивальную полость глаз 3 раза в день в количестве 0,05 мл. Животных выводили из эксперимента через 3 часа после последней инстилляции; затем энуклеиро-вали глаза и на холоде выделяли хрусталики. Между закапываниями все используемые препараты хранили в холодильнике при температуре +2° С, а перед инстилляцией доводили до комнатной температуры. В качестве препаратов сравнения использовали коммерческие лекарственные средства - офтан катахром и масляный раствор а-токоферола ацетата. Продолжительность всего эксперимента - 56 суток (от момента введения в глаз раствора диквата дибромида). Для оценки активности перекисного окисления липидов хрусталика определяли концентрацию малонового диальдегида (кМДА) тиобарбитуровым тестом [3]; общую функциональную ёмкость АОС исследуемой ткани оценивали по продолжительности лаг-фазы (лаг-МДА) и по скорости накопления МДА (сМДА) в инкубируемом гомогенате хрусталика [9, 13, 17, 21]. Для оценки внутреннего пула редуцирующих эквивалентов для ферментативной системы восстановления гидроперекисей хрусталика определяли количество восстановленного глютатиона (GSH) по Habeeb, Habeeb, 1972 [12]. С целью детальной характеристики функционирования ферментативного звена антиоксидантной системы определяли активность глутатион-зависимых антиокси-дантных ферментов: Se-зависимой глутатионперокси-дазы (GSH-рег) - по D. E. Paglia, W. N. Valentine, 1967, в модификации В. З. Ланкина [6, 16], глутатионредуктазы (GSSG-red) - по J. Carbery, B. Maunervik, 1975 [11], и глутатион-SH-трансферазы (GSH-fr) - по J. N. Keen, W. B. Iakoby, 1978 [15]. Материал для биохимических исследований забирали из энуклеированного глаза сразу после забоя животного на холоде. Гомогенат готовили на льду с использованием высокоскоростного роторного гомогенизатора «Heidolph DIAX 900» (насадка 6G), после чего его центрифугировали с охлаждением при
Таблица 1
Динамика помутнении хрусталиков при лечении исследуемыми препаратами
Сроки Динамика рІасеЬо Офтан Препарат Раствор
наблюдения помутнений катахром а-токоферола ионола
Прогресс 100% 100% 100% 66,75%
0-14-е сутки Стабилизация - - - 33,25%
Регресс - - - -
Прогресс 100% 100% 100% 44,34%
14-28-е сутки Стабилизация - - - 44,33%
Регресс - - - 11,33%
Прогресс 91,7% 75% 83% 33%
28-42-е сутки Стабилизация 8,3% 25% 17% 50%
Регресс 17%
Прогресс 83% 67% 83% 17%
42-56-е сутки Стабилизация 17% 33% 17% 33%
Регресс - - - 50%
Кубанский научный медицинский вестник № 1 (124) 2011
Кубанский научный медицинский вестник № 1 (124) 2011
Таблица 2
Биохимические показатели ткани хрусталика
Концентрация МДА (* - разница с лечением сравнения достоверна, р<0,05)
Сутки выведения животных из эксперимента нмоль/г ткани - 95% ДИ
Без лечения рІасеЬо Офтан катахром Препарат а-токоферола Раствор ионола
Интактные 3,4 (2,9; 3,9)
7-е сутки эксперимента 19,9 (1,5; 24,8)
14-е сутки эксперимента 67 (56; 78) 66,2 (62,5; 69,9) 67,7 (61; 74,4) 63,5 (60,1; 66,9) 11,8* (10,7; 12,9)
28-е сутки эксперимента 46,5 (37,2; 55,8) 48,1 (40,9; 55,2) 47,7 (42,9; 50,5) 47,3 (40,2; 54,4) 11,2* (10,1; 12,3)
42-е сутки эксперимента 56,8 (41,8; 71,8) 57,4 (49,3; 65,5) 56,1 (53,4; 58,8) 53,9 (45,9; 61,9) 18* (16,9; 19,1)
56-е сутки эксперимента 28 (25,5; 30,5) 27,4 (21,2; 33,6) 28,2 (23,9; 32,5) 28 (24,1; 31,9) 5,6* (5,2; 6)
Максимальная скорость накопления МДА в инкубируемых гомогенатах хрусталиков (* - разница с лечением сравнения достоверна, р<0,05)
Сутки выведения животных из эксперимента мкмоль МДА/мг ткани в час - 95% ДИ
Без лечения рІасеЬо Офтан катахром Препарат а-токоферола Раствор ионола
Интактные 0,099 (0,064; 0,133)
7-е сутки эксперимента 0,255 (0,169; 0,341)
14-е сутки эксперимента 0,568 (0,254; 0,882) 0,551 (0,389; 0,714) 0,558 (0,367; 0,749) 0,47 (0,417; 0,522) 0,128* (0,06; 0,197)
28-е сутки эксперимента 1,0317 (0,488; 1,576) 1,005 (0,847; 1,164) 0,919 (0,737; 1,101) 0,857 (0,645; 1,069) 0,156* (0, 117; 0,194)
42-е сутки эксперимента 0,7134 (0,323; 1,104) 0,701 (0,55; 0,852) 0,691 (0,485; 0,896) 0,646 (0,42; 0,873) 0,145* (0,068; 0,223)
56-е сутки эксперимента 0,871 (0,504; 1,237) 0,887 (0,719; 1,056) 0,656 (0,454; 0,857) 0,658 (0,547; 0,769) 0,103* (0,06; 0,146)
Продолжительность лаг-фазы накопления МДА в инкубируемом гомогенате хрусталика (* - разница с лечением сравнения достоверна, р<0,05)
Сутки выведения животных из эксперимента минуты - 95% ДИ
Без лечения рІасеЬо Офтан катахром Препарат а-токоферола Раствор ионола
Интактные 42,5 (39,1; 45,9)
7-е сутки эксперимента 22,5 (20,3; 24,7)
14-е сутки эксперимента 13 (10,4; 15,6) 12,5 (10,3; 14,7) 13,4 (9,3; 17,5) 14,2 (11,2; 17,2) 30,8* (26; 35,6)
28-е сутки эксперимента 10,5 (6,8; 14,2) 10,8 (7,8; 13,8) 15 (11,4; 18,6) 14,2 (12,6; 15,8) 26,7* (22,6; 30,8)
42-е сутки эксперимента 10 (5,9; 14,1) 9,2 (6,2; 12,2) 10 (6,4; 13,6) 10,8 (9,2; 12,4) 39,2* (34,5; 43,9)
56-е сутки эксперимента 16,5 (12,1; 20,9) 15,8 (11,1; 20,5) 16,7 (14,1; 19,3) 16,7 (13,4; 20) 40,8* (36,1; 45,5)
Содержание восстановленного глутатиона (* - разница с лечением сравнения достоверна, р<0,05)
Сутки выведения животных из эксперимента мкмоль/г белка - 95% Д И
Без лечения рІасеЬо Офтан катахром Препарат а-токоферола Раствор ионола
Интактные 39,41 (34,04; 44,74)
7-е сутки эксперимента 22,21 (16,52; 27,9)
14-е сутки эксперимента 15,97 (12,74; 19,2) 14,74 (11,45; 18,03) 16,27 (15,71; 16,83) 15,45 (13,62; 17,28) 13,96 (13,4; 14,52)
28-е сутки эксперимента 12,28 (10,48; 14,08) 10,21 (8,85; 11,57) 12,01 (10,75; 13,27) 11,76 (9,4; 14,12) 11,85 (11,16; 12,54)
42-е сутки эксперимента 1,6 (1,3; 1,9) 1,52 (1,3; 1,74) 3,54 (2,83; 4,25) 1,46 (1,3; 1,62) 6,36* (6,13; 5,59)
56-е сутки эксперимента 2,11 (1,56;2,66) 1,61 (1,05; 2,17) 3,51 (3,34; 3,68) 1,3 (0,97; 1,63) 11,3* (10,08; 12,52)
Активность глутатион-зависимых антиоксидантных (* - разница с лечением сравнения достоверна, p<0,05)
Сутки выведения животных из эксперимента Показа- тель ЕД/г белка - 95% ДИ
Без лечения placebo Офтан катахром Препарат а-токоферола Раствор ионола
Интактные GSH-per 6,53 (5,16; 7,9)
GSSH-red 9,4 (7,81; 10,99)
GSH-tr 15,98 (13,6; 18,36)
7-е сутки эксперимента GSH-рег 7,51 (4,96; 10,06)
GSSH-red 5,15 (3,63; 6,67)
GSH-tr 15,81 (14,04; 17,58)
14-е сутки эксперимента GSH-per 5,76 (5,4; 6,12) 5,77 (4,93; 6,61) 5,75 (4,96; 6,54) 5,91 (5,56; 6,26) 7,05 (6,14; 7,96)
GSSH-red 2,81 (2,36; 3,26) 2,84 (2,59; 3,09) 4,59 (3,81; 5,37) 3,87 (3,37; 4,37) 6,94* (6,49; 7,39)
GSH-tr 6,69 (6,19; 7,19) 6,08 (5,43; 6,73) 7,53 (6,02; 9,04) 7,04 (4,82; 9,26) 25,27* (24,11; 26,43)
28-е сутки эксперимента GSH-per 3,14 (2,76; 3,52) 3,21 (3,06; 3,36) 4,54 (4,18; 4,9) 4,12 (3,46; 4,78) 6,96* (6,65; 7,27)
GSSH-red 1,54 (1,24; 1,84) 1,74 (1,48; 2) 1,54 (1,34; 1,74) 1,43 (1,1; 1,76) 4,11* (3,27; 4,95)
GSH-tr 5,3 (4,87; 5,73) 5 (4,17; 5,83) 5,21 (4,47; 5,95) 5,85 (5,01; 6,69) 37,75*(34,38; 41,12)
42-е сутки эксперимента GSH-per 3,14 (2,51; 3,77) 2,94 (2,88; 3) 4 (3,71; 4,29) 3,3 (2,61; 3,99) 7,61* (7,29; 7,93)
GSSH-red 1,32 (1,08; 1,56) 1,17 (1,01; 1,33) 0,92 (0,82; 1,02) 1,42 (1,29; 1,55) 6,94* (5,98; 7,9)
GSH-tr 4,26 (3,55; 4,97) 4,5 (3,89; 5,11) 4,14 (3,73; 4,55) 3,94 (3,52; 4,36) 27,67* (27,14; 28,2)
56-е сутки эксперимента GSH-per 1,53 (1,37; 1,69) 1,85 (1,59; 2,11) 2,89 (2,53; 3,25) 2,15 (1,87; 2,43) 6,71* (5,57; 7,85)
GSSH-red 1,27 (1,07; 1,47) 1,06 (0,92; 1,2) 1,01 (0,78; 1,24) 1,56 (1,36; 1,76) 7,16* (6,29; 8,03)
GSH-tr 2,82 (2,31; 3,33) 2,71 (2,05; 3,37) 2,63 (1,86; 3,41) 2,26 (1,41; 3,11) 26,48* (24,16; 28,8)
600-800 g 15 минут (t=+2° С). Часть полученного супернатанта замораживали в жидком азоте, часть сразу подвергали биохимическим исследованиям в день забора. Замороженные пробы до момента определения активности ферментов хранили в вертикальной морозильной камере «SANYO Ultra LOW MDF-192» при -29° С не более 2-3 недель. Результаты исследования обработаны методом вариационной статистики с использованием программы «Statistica 6».
Результаты исследования
В результате проведённых биохимических анализов хрусталиков интактных животных кМДА составила 0,0034 (0,0028; 0,004) мкмоль/мг ткани; лаг-МДА -42,5 (39,2; 45,9) минуты; сМДА - 0,099 (0,0645; 0,1335) ммоль/мг ткани в час; активность GSH-per -6,53 (5,16; 7,89) ЕД/г белка; активность GSSG-red -9,4 (7,81; 10,98) ЕД/г белка; активность GSH-tr - 15,98 (14,05; 17,9) Ед/г белка. Закапывание 2,2%-ного раствора ионола достоверно значимо увеличило продолжительность лаг-фазы накопления малонового диальдегида: с 42,5 до 52,5 мин; активность глутати-он^Н-трансферазы с 16 до 27,5 ЕД/г белка ((р<0,05), глутатионредуктазы - с 9,4 ЕД/г белка до 13,2 ЕД/г белка (p<0,05). К 7-м суткам после введения в глаза подопытных животных раствора диквата дибромида были зафиксированы начальные катаракталь-ные изменения кортикальных отделов хрусталиков в виде вакуолей, единичных белковых агрегатов и оптических неоднородностей. Животные, у которых к этому сроку признаков начальных помутнений хотя бы одного хрусталика выявлено не было, в эксперимент не включались. Катарактальные изменения исследуемой ткани без лечения имели тенденцию неуклонно прогрессировать, и к концу эксперимента у большинства животных они занимали все корковые отделы хрусталиков и имели вид крупных сливных белковых агрегатов и вакуолей, наблюдалась выра-
женная дезорганизация кортекса, визуализировать детали глазного дна было затруднительно. Результаты оценки динамики процесса катарактогенеза при применении оливкового масла, офтан катахрома, а-токоферола и ионола представлены в таблице 1.
Лечение 2,2%-ным раствором ионола позволило не только стабилизировать процесс развития катаракты, но и вызвать регресс помутнений к концу срока наблюдения в 50% случаев. Терапия ионолом относительно лечения сравнения достоверно значимо (р<0,05) снизила активность свободнорадикального окисления липидов хрусталика на 14, 28, 42 и 56-е сутки; улучшила функциональное состояние АОС (увеличила продолжительность лаг-фазы и уменьшила скорость накопления МДА) хрусталиков подопытных животных на 14, 28, 42 и 56-е сутки. Применение раствора ионола предотвратило истощение активности глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы, способствовало поддержанию активности глутатионпероксидазы на высоком уровне; способствовало увеличению и поддержанию в течение всего эксперимента высокой активности глутатион-SН-трансферазы. (табл. 2). Лечение офтан катахро-мом только стабилизировало процесс формирования помутнения хрусталика в 25% и 33% хрусталиков на 42-е и 56-е сутки опыта соответственно. Достоверного влияния на активность ПОЛ и состояние АОС хрусталика этот препарат не оказал. При лечении ОфК был отмечен достоверно более высокий уровень восстановленного глютатиона (р<0,05) на протяжении всего эксперимента в сравнении с группой БЛ и р1М. Терапия раствором токоферола не оказала достоверного влияния на процесс катарактогенеза и свободнорадикальный статус хрусталика. В цифровом выражении результаты представлены в таблице 2.
Обсуждение
Ионол обладает выраженными антирадикальны-ми и антиоксидантными свойствами, в результате чего
Кубанский научный медицинский вестник № 1 (124) 2011
Кубанский научный медицинский вестник № 1 (124) 2011
введение этого соединения в биологическую систему увеличивает её антиоксидантный потенциал. В нашем эксперименте было зафиксировано улучшение функционального состояния антиоксидантной системы хрусталика при использовании 2,2%-ного масляного раствора ионола в виде увеличения продолжительности лаг-МДА и снижения сМДА в хрусталике. Обнаруженный высокий процент стабилизации и регресса помутнений хрусталика в ходе эксперимента при применении 2,2%-ного раствора ионола может быть объяснён результатами проведённого биохимического анализа состояний ПОЛ и АОС. Нами было получено выраженное снижение содержания МДА в ткани хрусталика относительно групп сравнительного лечения, что говорит об уменьшении и нормализации активности ПОЛ. Чрезмерная генерация свободных радикалов (СР) при введении токсина в стекловидное тело без лечения сопровождается, на основании полученных нами данных, истощением антиоксидантной защиты хрусталика, а именно увеличением максимальной скорости накопления МДА и сокращением лаг-фазы накопления МДА в инкубируемом гомогенате. Ионол, являясь активным ан-тирадикальным липотропным соединением, способен, попав в клетке непосредственно к субстрату окисления -мембранным фосфолипидам, улучшить функциональное состояние АО защиты ткани. Таким образом, введённый в ткань ионол в условиях повышенного образования СР, во-первых, инактивируя радикалы, предотвращает истощение эндогенных компонентов АОС ткани, во-вторых, пополняет пул липофильных антиоксидантов в исследуемой ткани. Этим можно объяснить улучшение состояние АОС хрусталика. Отсутствие достоверного изменения относительно нормальной ткани функционального состояния GSH-per, видимо, связано с предотвращением пере-кисной деградации мембран под действием ионола: без разрушения фосфолипидов мембран нет активации цитозольной Se-зависимой GSH-рег, без достаточно высокой активности свободнорадикального окисления уменьшается степень окисления и инактивации продуктами ПОЛ этого фермента. Высокая активность GSH-tr может быть объяснена индукцией этого фермента 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенолом и также свидетельствует о невысокой активности ПОЛ. Сохранение активности GSSG-red на достаточно высоком функциональном уровне может быть связано с некоторой индукцией фермента ионолом, предотвращением его окисления и инактивации продуктами ПОЛ. Более высокое в сравнении с использованием оф-тан катахрома и препарата токоферола содержание GSH в ткани хрусталика при использовании раствора ионола можно объяснить более высокой активностью GSSG-red и снижением потребления для реакций восстановления. Так как катаракта была вызвана прямой индукцией ПОЛ в ткани хрусталика, снижение активности ПОЛ и улучшение функционального состояния АОС исследуемой ткани при использовании ионола является этиопатогенетически обоснованным терапевтическим воздействием и объясняет полученный антикатарактальный эффект 2,2%-ного масляного раствора 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола. Менее выраженный антиоксидантный эффект лечения офтан катахромом, возможно, связан с отсутствием в его составе веществ, обладающих прямыми антиоксидан-тными свойствами. Незначительный терапевтический и антиоксидантный эффекты связаны со стимуляцией некоторых обменных процессов и косвенным влиянием на свободнорадикальный статус хрусталика. Низкий терапевтический и биохимический эффекты препарата а-токоферола ацетата можно объяснить отсутствием ан-
тиоксидантный активности сложного эфира токоферола и низкой активностью гидролаз хрусталика, особенно в условиях патологии, что затрудняет его превращение в активный метаболит.
Таким образом, на основании проведённого исследования можно заключить, что местное применение 2,2%-ного раствора ионола при экспериментальной катаракте сопровождается выраженным антиоксидантным эффектом в ткани хрусталика в условиях экспериментального катарактогенеза, проявляющимся снижением уровня МДА, увеличением продолжительности лаг-фазы и уменьшением скорости накопления МДА, активацией GSH-tr, предотвращением инактивации GSH-per и GSSG-red. 2,2%-ный масляный раствор ионола при систематическом курсовом закапывании в конъюнктивальную полость глаза обладает выраженным терапевтическим эффектом при катаракте в эксперименте по данным биомикроскопии и исследовании методом проходящего света. Полученные результаты дают экспериментальную основу для использования 2,2%-ного масляного раствора ионола для лечения катаракты.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бабижаев M. A, Деев A. M. Свободнорадикальное окисление липидов и тиоловых групп при катарактогенезе // Биофизика. -1986. - T. 31, вып. 1. - C. 109-114.
2. Багиров H. A. Современные проблемы катарактогенеза // Офтальмол. журн. - 2000. - № 6. - С. 98-102.
3. Гаврилова B. E., Гаврилова A. P., Мазул A. M. Анализ методов определения продуктов nOJI // Bonp. мед. химии. - 1987. -№ 1. - С. 118-120.
4. Зенков H. K. [и др.] Фенольные биоантиоксиданты. - Новосибирск: CO РАМН, 2003. - 328 с.
5. Колесников А. В. Подбор эффективной антиоксидантной дозы ионола для ткани хрусталика при местном инстилляционном введении его масляного раствора // Рос. медико-биол. вестн. им. акад. И. П. Павлова. - 2006. - № 2. - С. 46-49.
6. Ланкин В. З., Гуревич C. М. Ингибирование переокисления липидов и детоксикация липоперекисей защитными ферментативными системами (супероксиддисмутаза, глутатионпероксида-за, глутатионредуктаза) пpи экспериментальном злокачественном росте // Докл. АН СССР. - 1976. - T. 226. № 3. - С. 705-708.
7. Мальцев Э. B. Хрусталик. - М.: Медицина, 1988. - 192 с.
8. Мальцев Э. B., Багиров H. A, Ясир Аль Шариф. Перспективы развития медикаментозного лечения катаракт // Oфтaльмoл. журн. - 2002. - № 2. - С. 46-49.
9. Мид Дж. Свободнорадикальные механизмы повреждения липидов и их значение для клеточных мембpaн // Свободные радикалы в биологии. В 2 т.: пер. с aнгл / Под ред. У. Прaйора. -М.: Миp,1979. - T. 1. - С. 68-87.
10. Bhuyan K. C., Bhuyan D. C., Podos S. M. Free radical enhancer xenobiotic is an inducer of cataract in rabbit // Free radic. res. commun. -1991. - Рt. 2. - Р. 12-13.
11. Carbery J., Maunervik B. Purification and characterization of the flavoenzyme, glutathione reductase from rat liver // The journal of biological chemistry. - 1975. - tol. 250. № 214. - Р. 5425-5480.
12. Ellman G. L. Tissue sulfhydryl groups // Archives of biochemistry and biophysics. - 1959. - Vol. 82. № 1. - P. 70-77.
13. Esterbauer H. [et al.] Effect of antioxidants on oxidative modification of LDL // Ann. med. - 1991. - Vol. 23. - P. 573-581.
14. Horakova L. [et al.]. Preventive effect of several antioxidants after oxidative stress on rat brain homogenates // General physiology and biophysics. - 2000. - Vol. 19. - Р. 195-205.
15. Keen J. N., lakoby W. B. Glutathione transferases catalysis of nucleophylic reactions of glutathione // Biological chemistry. - 1978. -Vol. 253. № 16. - P. 5854-5858.
16. Paglia D. E., Valentine W. N. Studies on the quantitative and qualitative characterization of erythrocyte glutathione peroxidase // The journal of laboratory and clinical medicine. - 1967. - Vol. 70. -P. 158-169.
17. Patel R. P. [et al.] Antioxidant mechanisms of isoflavones in lipid systems: paradoxical effects of peroxyl radical scavenging // Free radical. biol. med. - 2001. - Vol. 31. - P. 1570-1581.
18. Reddy V. N. Metabolism and function of glutathione in the lens // Human cataract formation. - London: Pitman, 1984. -Vol. 106. - P. 65-83.
19. Spector А. The search for a solution to senile cataracts. Proctor lecture // Investigative ophthalmology & visual science. - 1984. -Vol. 25. № 2. - Р. 130-146.
20. Srivastata S. К., Awasthi S., Wang L. [et a1] Attenuation of 4-hydroxynоnеnаl induced cataractogenesis in rat lens by butylated hydroxytoluene // Current eye research. - 1996. - Vol. 15. - Р. 749-754.
21. Тарреl A. L, Zalkin Н. Lipide peroxidation in isolated mitochondria // Archives of biochemistry. - 1959. - Vol. 80. № 2. - P. 326-332.
Поступила 27.09.2010
Ю. В. КУДРЯВЦЕВА12, А. Д. ЧУПРОВ12, И. П. ИВАНОВА3
ОЦЕНКА УРОВНЯ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ЛИПИДОВ И БЕЛКОВ В ХРУСТАЛИКЕ ГЛАЗА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВОЗРАСТА
Кировская клиническая офтальмологическая больница,
Россия, 610011, г. Киров, Октябрьский пр-т, 10а;
2Кировская государственная медицинская академия,
Россия, 610000, г. Киров, ул. К. Маркса, 112;
3лаборатория физико-химических исследований НИИ ПФМ Ниж ГМА,
Россия, 603098, г. Нижний Новгород, пр-т Гагарина, 70. E-mail: [email protected]
Исследовали катарактальные хрусталики пациентов различного возраста. Оценивали интенсивность перекисного окисления, содержание продуктов перекисного окисления, содержание липидов, общий белок и окислительную модификацию белков. Выявлены взаимосвязь окислительных процессов липидов и белков в хрусталике и снижение с возрастом потенциальной возможности к окислению как липидов, так и белков хрусталика.
Ключевые слова: хрусталик, белки хрусталика, липиды хрусталика, перекисное окисление.
Y. V. KUDRYAVTSEVA1-2, A. D. CHUPROV1-2, I. P. IVANOVA3
ESTIMATION OF AGE DEPENDING LEVEL OF LIPIDS AND FIBERS OXIDATION PROCESSES IN THE CRYSTALLINE LENS
1 Kirov clinical ophthalmologic hospital,
Russia, 610011, Kirov, Octyabrsky av., 10а;
2Kirov state medical academy,
Russia, 610000, Kirov, K. Marx str., 112;
3Laboratory physical and chemical researches, Scientific research institute NizhSMA,
Russia, 603098, N. Novgorod, Gagarin's av, 70. E-mail: [email protected]
Cataract crystalline lenses of patients of various age were investigated. The intensity of peroxidation, the content of products peroxidation, the content of lipids, the total protein and oxidative modifacation of fibers were estimated. The interrelation of oxidation processes of lipids and proteins in a crystalline lens and decrease potential possibility to oxidation as lipids as and proteins of a crystalline lens with the age were revealed.
Key words: a crystalline lens, crystalline lens fibers , crystalline lens lipids, peroxidation.
Основные исследования хрусталика направлены на изучение механизмов его помутнения - катаракто-генеза, что является актуальной проблемой офтальмологии. В то же время не менее интересно изучение изменений хрусталика в процессе старения организма. Хрусталик более чем на 95% состоит из белков. Именно роли белков хрусталика в развитии помутнений и посвящена большая часть научных работ [1, 13, 14]. Несмотря на это, целым рядом авторов отмечается исключительная важность роли липидов как инициаторов процессов, ведущих к трансформации белков и, как следствие, к изменению оптических и механи-
ческих свойств хрусталика в процессе старения [1, 2, 3, 7, 11, 12, 18].
Активация свободнорадикальных процессов, в частности, перекисного окисления липидов, имеет важное значение при развитии патологических процессов и старении [5, 6]. Ткань хрусталика состоит из плотно упакованных волокон, являющихся производными эпителиальных клеток капсулы. Как и все клетки, волокна окружены клеточной мембраной, состоящей из липидного бислоя [1]. Волокна содержат большое количество белков, от которых зависят прозрачность и преломляющая способность хрусталика. Нормальное функционирование
Кубанский научный медицинский вестник № 1 (124) 2011 УДК 617.741-053:577.115:577.112
