Состояние оксидантной - антиоксидант-ной системы при базальной и скрытой гипергомоцистеинемии у больных с атеросклерозом артерий нижних конечностей Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

ВОПРОСЫ ОБЩЕЙ И ЧАСТНОЙ ХИРУРГИИ

«Вестник хирургии»^2008

© Коллектив авторов, 2008 УДК 616.137.83/.93-004.6:612.015.11

А.А.Гуржий, В.М.Шмелёва, Л.П.Рыбакова, Л.П.Папаян, Н.Б.Салтыкова

СОСТОЯНИЕ ОКСИДАНТНОЙ — АНТИОКСИДАНТ-НОЙ СИСТЕМЫ ПРИ БАЗАЛЬНОЙ И СКРЫТОЙ ГИПЕР-ГОМОЦИСТЕИНЕМИИ У БОЛЬНЫХ С АТЕРОСКЛЕРОЗОМ АРТЕРИЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

ФГУ «Российский научно-исследовательский институт гематологии и трансфузиологии Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи» (дир. — чл.-кор. РАМН проф. Е.А.Селиванов), Санкт-Петербург

Ключевые слова: гипергомоцистеинемия, атеросклероз, активные формы кислорода, малоновый диальдегид, каталаза, церулоплазмин.

Введение. В последние годы появились много работ, в которых находит подтверждение гипотеза о том, что гиперпродукция активных форм кислорода (АФК) может являться одним из патогенетических механизмов развития сердечно-сосудистых заболеваний, в частности атеросклероза [7]. Метаболитом, способным провоцировать избыточную выработку АФК в организме, является гомоцистеин (ГЦ), который подвергается аутоокислению с образованием гомо-цистина и АФК. Избыточное образование АФК и, как следствие, повышение активации процессов пероксидации липидов может приводить к нарушению баланса в реакциях свободнорадикального окисления и антиокислительной защиты (АОЗ) [3, 9]. Таким образом, прооксидантное действие ГЦ на сосудистую стенку даёт основание предполагать, что инициируемое при гипергомоцистеинемии (ГГЦ) состояние «окислительного стресса» может являться одним из ведущих механизмов формирования эндотелиальной дисфункции, что, в свою очередь, вызывает развитие атеросклероза [8, 11]. В настоящее время доказано, что существуют две формы ГГЦ: базальная (явная), которая выявляется в плазме крови, взятой натощак, и скрытая. Для выявления скрытой ГГЦ предложен метио-ниновый нагрузочный тест (МНТ). После приёма метионина из расчёта 0,1 г/кг массы тела в ходе МНТ отмечается транзиторное повышение уровня ГЦ [12]. Метиониновый тест расценивается как положительный МНТ, если после приёма мети-онина уровень ГЦ превышает среднее значение, полученное в контрольной группе, более чем на два стандартных отклонения [6]. Ранее нами полу-

чены результаты, свидетельствующие о развитии оксидантного стресса и угнетении антиоксидант-ной защиты у больных с атеросклерозом артерий нижних конечностей (ААНК) с базальной ГГЦ [4]. Данные о состоянии оксидантной — антиоксидан-тной системы у больных с ААНК, со скрытой ГГЦ на настоящий момент практически отсутствуют. Цель работы — оценить влияние базальной и скрытой ГГЦ на состояние оксидантной-антиок-сидантной системы у больных с атеросклерозом артерий нижних конечностей.

Материал и методы. Обследованы 110 больных (97 мужчин и 13 женщин, средний возраст 60,5 лет) с атеросклерозом артерий нижних конечностей (ААНК). У всех больных отмечался синдром хронической артериальной недостаточности (по классификации Фонтейна-Покровско-го): 1-Ш степени тяжести — у 90 человек, IV степени — у 20. Контрольную группу составили 65 здоровых людей. Уровень ГЦ определяли методом жидкостной хроматографии под высоким давлением [5]. О состоянии перекисного окисления липидов в плазме больных судили по содержанию малонового диальдегида (МДА). Из показателей антиоксидантной системы определялись каталаза (КАТ) и церулоплазмин (ЦП) [1, 2, 10]. Исходный уровень ГЦ и показатели оксидантной — антиоксидантной системы (ОАС) определяли натощак в 9 ч утра. В качестве контрольных точек измерения уровня ГЦ и показателей ОАС после нагрузки метионином (0,1 г/кг массы тела) были выбраны интервалы 4 и 24 ч. Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием программы Б^ИзИса 6.0.

Результаты и обсуждение. По

результатам обследования контрольной группы показатели базального уровня ГЦ выше 13,5 мкмоль/л (90% процентиль в контрольной группе) расценивались как явная ГГЦ. Из 110 больных явная ГГЦ была выявлена у 67 (61%) человек. У 43 (39%) человек базальный уровень ГЦ был в пределах нормальных колебаний. Средние значения уровня ГЦ и ОАС у больных с

Таблица 1

Уровень ГЦ и показателей оксидантной — антиоксидантной системы у больных с ААНК

до нагрузки метионином (M±m)

Группы Число Показатели

больных ГЦ, мкмоль/л КАТ, усл. ед. ЦП, г/л МДА, мкмоль/л

Контрольная 65 8,9±0,3 1,9±0,2 0,40±0,02 11,0±0,9

Больные без ГГЦ 43 10,1±0,4 2,4 ±0,2* 0,75±0,04* 16,9±1,5*

Больные с базальной ГГЦ 67 24,3±1,1* ** 3,5±0,3* ** 0,71±0,04* 32,7±3,2* **

* Статистически достоверное различие (р<0,005) по сравнению с контрольной группой.

** Статистически достоверное различие (р<0,005) по сравнению с группой больных с нормальным уровнем ГЦ.

базальной ГГЦ, а также у больных с нормальным исходным значением уровня ГЦ до нагрузки метионином представлены в табл. 1.

У больных с ААНК по сравнению с контрольной группой наблюдается статистически достоверное (р<0,005) повышение вторичных продуктов пероксидации: с исходно нормальным уровнем ГЦ на 53%, с базальной ГГЦ — на 197%. Полученные данные свидетельствуют о напряжении окислительной системы и развившемся «окислительном стрессе». При этом в группе больных с базальной ГГЦ уровень МДА на 93% выше, чем у больных без исходной ГГЦ. В свою очередь, повышение уровня МДА не может не сказаться на уровне антиокислительных ферментов, увеличение которых ещё раз подтверждает, что в ответ на усиление процессов перекисного окисления в организме происходит активация АОЗ. Из данных, представленных в табл. 1, можно заключить, что происходит индуктивный рост активности КАТ, возможно, за счет увеличения субстрата — липоперекисей. Уровень активности КАТ у больных превышает таковой в контрольной

группе: с базальной ГГЦ — на 26%, без базальной ГГЦ — на 84% (р<0,005). У больных содержание ЦП статистически достоверно (р<0,005) превышает значения, полученные в контрольной группе, с базальной ГГЦ — на 87%, без базальной ГГЦ — на 77%. Полученные результаты свидетельствуют о более выраженном «окислительном стрессе» у больных, имеющих базальную ГГЦ.

Для выявления скрытой ГГЦ 43 пациентам с исходно нормальным уровнем ГЦ проведён МНТ. Отрицательный тест (МНТ-) был у 23 (53%) человек. У данных больных средний уровень постнагрузочного ГЦ не превышал допустимых значений уровня ГЦ, полученных в контрольной группе (30,3 мкмоль/л через 4 ч и 20,4 мкмоль/л через 24 ч). У 20 (47%) человек значения уровня ГЦ превышали таковые в контрольной группе через 4 ч и/или через 24 ч, т.е. тест был положительным (МНТ+), что свидетельствует о наличии скрытой ГГЦ у данных больных. Показатели ОАС, полученные на фоне МНТ, представлены в табл. 2.

Таблица 2

Показатели оксидантной — антиоксидантной системы у больных с ААНК на фоне проведения метионинового нагрузочного теста (M±m)

Группы Время, ч Показатели ОАС

КАТ, усл. ед. ЦП, г/л МДА, мкмоль/л

Контрольная 0 1,9±0,3 0,39±0,09 10,4±1,3

4 2,0±0,4 0,39±0,08 9,9±2,6

24 1,9±0,4 0,41±0,08 9,7±0,6

Больные с МНТ- 0 2,5±0,2* 0,72±0,03 16,1±1,9

4 2,6±0,2 0,71±0,03 16,5±1,6

24 2,5±0,2 0,74±0,03 18,6±1,9

Больные с МНТ+ 0 2,2±0,1 0,77±0,04 17,6±0,6

4 2,3±0,1 0,80±0,04* 20,1±0,7* **

24 2,6±0,2** 0,83±0,04 * 22,2±1,0* **

* Статистически достоверное различие (р<0,005) по сравнению с показателями в группе с МНТ-.

* Статистически достоверное различие (р<0,005) по сравнению с исходными показателями в этой же группе.

А.А.Гуржий и др.

«Вестник хирургии»^2008

В ходе МНТ у людей контрольной группы и у больных с МНТ- показатели активности КАТ и содержания ЦП практически не изменялись, в то же время уровень МДА имел незначительную тенденцию к повышению. Исходное значение содержания ЦП у больных с МНТ+, т.е. у которых выявлена скрытая ГГЦ, имело тенденцию к повышению по сравнению со значениями в группе с МНТ-. Через 4 и 24 ч содержание ЦП было достоверно выше (р<0,005) по сравнению с больными с МНТ- (на 13 и 12% соответственно). Исходный уровень МДА у больных с МНТ+ также имел тенденцию к повышению и был достоверно выше (р<0,005) в сравнении с больными с МНТ- (через 4 ч — на 22%, через 24 ч — на 19%). Исходная активность КАТ у больных с МНТ- была выше на 13% по сравнению с больными с МНТ+ (р<0,005). При этом в ходе самого теста в группе больных, не имеющих скрытой ГГЦ, её активность практически не изменялась, тогда как в группе больных с выявленной скрытой ГГЦ через 24 ч после приёма метионина активность КАТ была выше на 18% по сравнению с исходным значением (р<0,005). При МНТ+ содержание ЦП достоверно не изменялось, хотя тенденция к его повышению наблюдалась. Уровень МДА через 4 и 24 ч после нагрузки достоверно превышал (р<0,005) исходные значения в этой группе (на 14 и 26% соответственно). Полученные данные свидетельствуют об усилении процессов ПОЛ и активации ферментативного звена АОЗ при возникновении транзиторной ГГЦ после приёма метионина. При этом в ходе данного исследования

Таблица 3

Показатели оксидантной-антиоксидантной системы у больных с ААНК с различной степенью тяжести ХАН на фоне положительного МНТ (М±т)

Группы Время, ч Показатели ОАС

КАТ, усл. ед. ЦП, г/л МДА, мкмоль/л

1-я 0 2,0±0,7 0,62±0,24 15,6±3,2

4 2,1±0,8 0,68±0,22 17,2±3,3

24 2,3±1,3 0,71±0,27** 19,4±3,8**, ***

2-я 0 2,9±0,8* 1,11±0,15* 20,3±4,7*

4 2,8±0,9* 1,03±0,21* 23,7±4,7*, **

24 3,1±0,6* 1,10±0,08* 26,0±3,9*, **

* Статистически достоверное различие (р<0,005) по сравнению с группой больных с ААНК с ХАН 1-111 степени тяжести. ** Статистически достоверное различие (р<0,005) по сравнению с исходными значениями в этой же группе.

*** Статистически достоверное различие (р<0,005) по сравнению со значением 4-часовой точки в этой же группе.

нами было отмечено, что у больных с выявленной скрытой ГГЦ напряжение ОАС более выражено. Больные, у которых проводился МНТ, были разделена на 2 группы по степени тяжести хронической артериальной недостаточности (ХАН). У 36 человек из 43 отмечалась ХАН ¡-III степени тяжести — 1-я группа, у 7 человек — IV степени тяжести — 2-я группа. МНТ+ в 1-й группе был у 14 человек, во 2-й группе — у 6 человек. Результаты анализа данных, полученные при сравнении показателей ОАС у пациентов с МНТ+, в этих группах представлены в табл. 3.

Из табл. 3 видно, что в группе больных с наиболее тяжёлым течением заболевания (IV степень тяжести ХАН) показатели ОАС во всех точках исследования достоверно превышают (р<0,005) таковые по сравнению с подгруппой с I—III степенью тяжести ХАН. Через 24 ч после приёма метионина содержание МДА в 1-й группе достоверно превышает (р<0,005) его значения по сравнению с исходными данными и данными через 4 ч после нагрузки (на 24 и 13% соответственно), что свидетельствует об усилении процессов ПОЛ на фоне транзиторной гипергомоцистеинемии. Содержание ЦП в этой группе через 24 ч достоверно выше (р<0,005) по сравнению с исходными показателями (на 15%). Активность КАТ в ходе теста у данных больных достоверно не менялась, но имела тенденцию к повышению. Во 2-й группе содержание МДА через 4 и 24 ч после нагрузки метионином достоверно превышало (р<0,005) исходные значения (на 17 и 28% соответственно). Содержание ЦП и активность КАТ в ходе теста у больных 1-й группы достоверно не изменялись, но в то же время активность КАТ имела тенденцию к повышению. Таким образом, все показатели ОАС при МНТ+ достоверно выше у больных с наиболее тяжёлым клиническим течением атеросклероза артерий нижних конечностей (IV степени тяжести) по сравнению с группой больных с МНТ+, имеющих I—III степень тяжести ААНК.

Выводы. 1. У больных с ААНК с базальной ГГЦ уровень МДА и активность КАТ достоверно превышают таковые значения по сравнению с группой больных, имеющих нормальный исходный уровень ГЦ.

2. Значения уровня МДА и активности КАТ достоверно изменяются при МНТ+ и не меняются при МНТ—.

3. У больных со скрытой ГГЦ наблюдается более выраженное напряжение ОАС по сравнению с больными, не имеющими скрытую ГГЦ.

4. При скрытой ГГЦ, как и при базальной ГГЦ, происходит активация оксидантной—антиоксидан-тной системы.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Андреева Л.И., Кожемякин Л.А., Кишкун А.А. Модификация метода определения перекиси липидов в тесте с тиобарбиту-ровой кислотой // Лаб.дело.—1988.—№ 11.—С. 41-43.

2. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарева В.Е. Метод определения активности каталазы // Лаб. дело.— 1988.—№ 1.—С. 16-48.

3. Рыбакова Л.П., Егорова Л.В., Алексанян Л.Р. и др. Свободнорадикальные и антиокислительные процессы при гемофилии // Мед. акад. журн.—2004.—№ 1.—С. 14-20.

4. Шмелёва В.М., Гуржий А.А., Рыбакова Л.П. Оксидантный стресс — основа эндотелиальной дисфункции при гипергомоцистеинемии // Третья Всероссийская научная конференция «Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечно-сосудистой хирургии».—М., 2007.—С. 10.

5. Шмелева В.М., Капустин С.И., Блинов М.Н., Папаян Л.П. Гипергомоцистеинемия — значимый фактор риска развития артериальных и венозных тромбозов // Мед. акад. журн.— 2003.—№ 4.—С. 28-34.

6. Bostom A.G., Jacques P.F., Nadeau M.R. et al. Post-methionine load hyperhomocysteinemia in persons with normal fasting total plasma homocysteine: initial results from the NHLBI Family Heart Study // Atherosclerosis.—1995.—Vol. 116.—P. 147-151.

7. Donald D. Heistad oxidative stress and vascular disease // Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology.—2006.—Vol. 26.— P. 689.

8. Kanani P.M., Sinkey C.A., Browning R.L. et al. Role of oxi-dant stress in endothelial dysfunction produced by experimental

hyperhomocyst(e)inemia in humans // Circulation.—1999.— Vol. 100.—P. 1161-1168. 9. Loscalzo J. The oxidant stress of hyperhomocyst(e)inemia // J. Clin. Invest.—1996.—Vol. 98.—P. 5-7.

10. Ravin H., Harvard M. Rapid test hepatolenticular degeneration // Lancet.—1956.—Vol. 1.—P. 726-727

11. Tyagi N., Sedoris K.C., Ovechkin A.V. et al. Mechanisms of homocysteine-induced oxidative stress // Am. J. Physiol. Heart Circ.—2005.—Vol. 289.—P. 2649-2656.

12. Wilcken D.E., Wilcken B. The pathogenesis of coronary artery disease. A possible role for methionine metabolism // J. Clin. Invest.—1976.—Vol. 57.—P. 1079-1082.

Поступила в редакцию 22.05.2008 г.

A.A.Gurzhiy, V.M.Shmeleva, L.P.Rybakova, L.P.Papayan, N.B.Saltykova

THE STATE OF OXIDANT-ANTIOXIDANT SYSTEM IN BASAL AND LATENT HYPER-HOMOCYSTEINEMIA IN PATIENTS WITH ATHEROSCLEROSIS OF THE LOWER EXTREMITY ARTERIES

The diagnostics of basal and post-load (latent) hyperhomocysteinemia (HHC) was made in 110 patients with atherosclerosis of lower extremity arteries. Basal HHC was found in 61% of the patients. Latent HHC was found when using a methionine load test in 20 (47%) out of 43 patients without basal HHC. Patients with latent HHC had more pronounced tension of OAS.