CC BY
47
Статья
EXAMINATION OF PROCESSES OF PERIPHERIC CIRCULATION OF UPPER EXTREMITY
E.P. POPETCHITELEV, A.V. TCHASHCHIN Summary
The biophysic model has been used for design of algorithms expending the functional possibilities of methods of research for purpose of receiving of supplementary physiological facts. It is a perspective for development of medical technology using for the arterial pressure in organism and the physiologic mechanisms their control.
Key words: biophysic model, algorithms
УДК 616.717-00.05-089.81
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЛИЯНИЯ БИСФОСФОНА-ТОВ, СОДЕРЖАЩИХ (МЕДИФОН) И НЕ СОДЕРЖАЩИХ (КСИДИ-ФОН) АМИНОГРУППУ НА АКТИВНОСТЬ АТФ-аз И ПЕРЕКИСНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭРИТРОЦИТАХ ДЕТЕЙ С НЕСОВЕРШЕННЫМ ОСТЕОГЕНЕЗОМ
Е.М.ВАСИЛЬЕВА, И.А.ЕЛАГИНА, Т.А. МАТКОВСКАЯ,
Б.К. ЩЕРБАКОВ*
Введение. В последнее время все больше внимания уделяется таким лекарственным веществам, как бисфосфонаты (БФ), обладающим хелатной активностью к ионам двухвалентных металлов. Известно, что в присутствии БФ интенсифицируются процессы окисления жирных и аминокислот, в то же время БФ являются стабилизаторами клеточных мембран [1]. Существуют данные о том, что если клодронат (БФ, не содержащий аминогруппы) может метаболизироваться в цитотоксический аналог АТФ, то азотсодержащие БФ таким путём не метаболизируются [2]. Существуют литературные данные о том, что хелатирующие агенты (ЭДТА, ЭГТА), являющиеся сильнейшими ингибиторами ПОЛ, способны активировать Na-,K-АТФ-азу из различных источников [3]. Фосфоновые кислоты и их производные, подобно ЭДТА, т являются хелатообразующими агентами для щёлочеземельных ионов, но они более устойчивы к гидролизу, чем простые пиро- или трифосфат ионы [4]. Включаясь в структуру мембран ксидифон обеспечивает их устойчивость к токсическому, иммунному и другим патологическим воздействиям [1].
Методы исследований. Обследовались дети с подозрением на остеопороз. Кровь собирали в гепаринизированные пробирки, плазму отделяли центрифугированием. Активность Ca,Mg- и Na,K-АТФ-аз изучали после 2-кратной отмывки эритроцитов в
0,85% растворе NaCl и суспендирования их в физрастворе (0,85% NaCl). Об активности ферментов судили по приросту неорганического фосфата (в течение 40-минутной инкубации) в среде, содержащей 3 mM MgCb , 120 mM NaCl, 20 mM KCl, 3 mM АТФ, 30 mM имидазола (рН 7,4). В отсутствие уабаина определялась общая АТФ-азная активность, а в присутствии 3 mM уабаина -активность Ca,Mg-АТФ-азы. По разности судили об активности №,К-АТФ-азы. Содержание фосфора в среде определяли по методу Лоури - Лопеца. Перекисные процессы - скрининг-методом по интенсивности метаболических процессов в мембране эритроцита [5] - исследовались: механический (МГ) и пере-кисный (ПГ) гемолиз эритроцитов, процент прироста гемолиза эритроцитов, уровень общего, связанного и свободного малонового диальдегида (МДА), способность клеток к деградации МДА.
Исследовалось непосредственное влияние бисфосфонатов на эритроцит. При подборе оптимальных вводимых концентраций препаратов нами было установлено, что добавление раствора ксидифона (Кс) к суспензии эритроцитов до конечной концентрации 1% приводило к повышению суммарной активности ферментов, но при этом активность Сa,Mg-АТФ-азы - повышалась, а №,К-АТФ-азы - снижалась почти на 60%. Снижение дозы вводимого препарата до 0,5% вызывало повышение активности №,К-АТФ-азы более, чем в 2 раза по сравнению с исходным значением и почти в 6 раз по сравнению с таковой при введении
1% раствора (р<0,01). При этом активность Cа,Mg-АТФ-азы не менялась по сравнению с исходной. Снижение дозы вводимого Кс до 0,1 и 0,05%, мало влияло на активность Ca,Mg-АТФ-азы, но активность Ка, К-АТФ-азы оставалась повышенной по сравнению с исходными значениями. Поэтому применяли растворы Кс или медифона (Мд) в концентрации 0,1%. Суспензию эритроцитов делили на 3 пробирки, в одну добавляли раствор Кс, в другую -Мд, третья служила контролем. Эритроциты выдерживали при комнатной температуре в темноте 1 час, после этого суспензию из каждой пробирки делили на две части, в одной исследовалась активность АТФ-аз, в другой - перекисные процессы.
Результаты исследований. МГ - это показатель, характеризующий жесткость/хрупкость мембран эритроцитов. При введении Кс в среду инкубации величина МГ эритроцитов снижалась на 23,5% (р=0,05), что является признаком лабильности мембран. Введение Мд в среду инкубации вело к повышению МГ - на 2,7%. После инкубации суспензии эритроцитов с Кс или Мд шло увеличение содержания МДА соответственно на 7,5% и 12,2% (рис. 1). Одновременно увеличивался ПГ эритроцитов под влиянием Кс (5,0%), а при введении Мд - 20%. После обработки клеток крови этими препаратами снижалось содержание в них МДА, связанного (р<0,05 после введения Кс и Мд) с мембранами, и росло - свободного МДА (р<0,01 - Кс и р<0,05 Мд).
Контроль ^ Ксидифон ш ' ' ■ Медифон
Рис. 1. Изменение содержания свободного и связанного МДА при введении ксидифона и медифона
Достоверное снижение связанного и увеличение свободного МДА под воздействием Кс сопровождалось повышением общей АТФ-азной активности в эритроцитах (+15,2%). Одновременно возрастала активность Ca,Mg-АТФ-азы (на 40,2%), но тормозилась Ка,К-АТФ-азы (-10,7%), но эти изменения не были статистически значимыми (рис. 2). Действие Кс на эритроциты было мягким, изменения содержания свободного и связанного МДА вели к росту активности Ca,Mg-АТФ-азы за счёт снижения объема связанного с мембранами МДА, который образует в мембранах сшивки, тормозя активность мембранных ферментов, снижая взаимодействие Са с кальмодулином. Есть данные о корреляции между количеством образовавшихся флуоресцирующих продуктов ПОЛ (межмолекулярных сшивок) и спадом активности Са-АТФ-азы [6]. Влияние Мд на уровень свободного и связанного МДА аналогично таковому Кс, но более выраженно. При введении Кс уровень свободного МДА вырос на 62,3% (р<0,01), а при инкубации с Мд - на 74,5% (р<0,05). Изменения в количестве связанного МДА (Кс по сравнению с Мд) составили всего 1,3%. Влияние Мд на активность ион-транспортирующих ферментов более выражено по сравнению с Кс (рис. 2).
[□Контроль ОКсидифон ОМедифон
* ГУ Научный центр здоровья детей РАМН, Институт фармацевтических реактивов «РЕФАРМ», г. Москва, Россия
Рис. 2. Изменение активности АТФ-аз под влиянием Кс и Мд
Е.М.Васильева, И.А.Елагина, Т.А. Матковская и др.
Инкубация эритроцитов с Мд вела к повышению общей АТФ-азной активности на 65,5% (р<0,05). Активность Ca,Mg-АТФ-азы увеличивалась более чем в 3 раза (р<0,001), в том числе за счёт активации латентной формы Ка,К-АТФ-азы, что выражалось в появлении «отрицательной» активности фермента. Как известно об активности Ка,К-АТФ-азы судят по разности между активностями фермента в отсутствии и в присутствии уабаина (ингибитора Ка, К-АТФ-азы). Можно предположить, что Мд связывает уабаин, вводимый в среду инкубации, почти полностью. Почти потому, что известно, что малые дозы уабаина не ингибируют, а напротив, активируют фермент. Возможно также, что снижение связанного МДА и/или увеличение его свободной формы вызывает конформационные изменения мембран эритроцитов, приводящие к активации латентной формы фермента или увеличению числа оборотов фермента. Нельзя исключить и участие бисфосфонатов в фосфорилировании фермента. Существуют вещества-синергисты, которые сами не обладают противо-окислительными свойствами, но значительно повышают антиок-сидантный эффект. Это некоторые не- и органические кислоты и полифосфаты, которые, являясь донаторами водорода, восстанавливают окисленную форму антиоксиданта и, тем самым, замедляют его расходование. Возможно также связывание ими ионов металлов переходной валентности в неактивные комплексы [7]. Действие бисфосфонатов в низких концентрациях является следствием связывания их с клеточной мембраной и последующей активацией внутриклеточных сигнальных систем [8].
Рис. 3. Корреляционные связи, контроль Линии: общие для всех групп
характерные только для ксидифона “ ^
общие для ксдифона и медифона ^^ характерные только для медифона ф ф
жирная линия - изменение знака корреляционной зависимости на противоположный
Эффект, подобный действию Мд, отмечен и в 2-х из 7 случаев введения ксидифона, но активация латентной Ка,К-АТФ-азы была очень не значительной. Именно у этих детей изначально было снижено содержание ионизированного кальция в плазме и цельной крови, а бисфосфонаты - синтетические аналоги неорганического пирофосфата подавляют резорбцию костной ткани [1]. Количество функционирующих АТФ-азных молекул, в период нормальной жизнедеятельности клетки, варьируется в мембране за счёт имеющихся «резервных» молекул, которые находятся в латентном состоянии из-за экранирования своих активных центров складочностью мембраны [7]. Эти молекулы могут активироваться при действии внешних факторов, вызывающих повышение проводимости мембран для неорганических ионов и увеличении объема клетки. Все аминоБФ индуцируют значительное увеличение объёма клеток [9].Установлено, что снижение активности Ка,К-АТФ-азы является одним из показателей стресса на уровне клетки, что приводит к снижению устойчивости эритроцитов к повреждению, наблюдаемая при этом активация ПОЛ также является одним из факторов, обусловливающих подавление активности Ка,К-АТФ-азы [10]. Вместе с тем, известно, что ванадат - природный регулятор активности Ка,К-АТФ-азы, его концентрация так велика, что 50% молекул фермента в тканях должны быть заблокированы. Не может ли ксидифон или меди-фон связывать этот ванадат, приводя к активации фермента и появлению «отрицательной» активности Ка, К-АТФ-азы. Интересно отметить, что содержание МДА, спровоцированного пере-кисным гемолизом (МДА ПГ), не различалось во всех трёх группах, но заметно изменялись корреляционные связи этого показателя (рис. 3, 4, 5 - на рисунках приведены только корреляционные связи г> ±0,5). В контроле имелась достаточно тесная корреляционная зависимость величины МДА ПГ и активности АТФ-аз, введение Кс несколько ослабляло эти связи, а Мд, добавленный в среду инкубации, «исключал» какое-либо влияние МДА, спровоцированного перекисным гемолизом, на активность АТФ-аз.
|Ыа,К-АТФ-аза|
Выявлена умеренная корреляционная связь величины механического гемолиза (МГ) эритроцитов с содержанием свободного МДА в контрольной группе, которая исчезала при инкубации эритроцитов с Кс и Мд. В контроле активность Ка, К-АТФ-азы тесно связана с уровнем общего и индуцированного перекисным окислением МДА, введение Кс снимало взаимосвязь активности данного фермента с общим содержанием МДА и ослабляло зависимость активности фермента от индукции перекисного окисления. Мд снимал влияние общего и индуцированного МДА на активность Ка,К-АТФ-азы. В литературе есть данные, что при росте ПОЛ различными оксидантами повышается синтез цАМФ и цГМФ, для чего нужны ионы магния, как и для катаболизма циклических нуклеотидов. Эритроциты могут утилизировать экзогенный цАМФ, увеличивающий фосфорилирование мембранных белков [11], видимо, Кс выполняет эту функция, учитывая, что цАМФ, как и Кс, обладает обезболивающим действием.
Мд, как и Кс снижают содержание в эритроцитах связанного МДА, что ведет к росту активности ион-транспортирующих ферментов. Клетки, обработанные Мд, почти не подвергались
Статья
спровоцированному перекисному гемолизу. Кс и Мд снижают отрицательное влияние МДА на активность АТФ-аз. Выявленное достоверное снижение уровня связанного МДА под влиянием Кс и Мд ведет к изменению микроокружения мембранных ферментов, вызывая активацию латентной формы Ка,К-АТФ-азы.
Литература
1. Матковская Т.А и др. Бисфосфонаты свойства, строение и применение в медицине.- М.: Химия, 2001.- 223 с.
2. RajeN, Anderson K. // Blood.- 2000.- № 2.- P. 381-383.
3. Никушкин Е.В., Бордюков М.М. // Бюлл. эксп. биол. и мед.- 1993.- Т.115, № 3.- С.254-256.
4. Корбридж Д. Фосфор (основы химии, биохимии, технология).- М.: Мир, 1982.- 680с.
5. Банкова В.В. Роль малонового диальдегида в регуляции перекисного окисления липидов в норме и при патологии, Авто-реф. дис...д.б.н..- М., 1990.- 38 с.
6. АрхипенкоЮ.В. и др.// Биохимия.- 1983.- № 3.- С.433.
7. Абрамова Ж.И., Оксенгендлер Г.И. Человек и противо-окислительные вещества.- Л.: Наука, 1985.- 226 с.
8. Antic V.N, еХ al. // Bone and Minerale.- Vol..25, sup. 11.-
S64 p.
9. Kunznann V. еХ al.// Blood.- 2000.- № 2.- P.384-392.
10.Маслова М.Н. // Физиол. ж.- 1994.- Т.80, № 7.- С.76-80.
11. Фёдоров Н.А. и др. Циклические нуклеотиды и их аналоги в медицине.- М.: Медицина, 1990.- 191 с.
EFFECTS OF BISPHOSPHONATES FIRST GENERATION - XYDIPHONE AND THIRD GENERATION MEDIPHON (NITROGEN-CONTAINING) ON АТР-ASE ACTIVITY IN ERYTHROCYTES IN CHILDREN WITH IMPERFECT OSTEOGENESIS
E.M. VASILYEVA, I.A. ELAGINA, T.A. MATKOVSKAYA,
B.A. SHERBAKOV
Bisphosphonates (BSP) are widely used in prevention and treatment of osteoporosis, also they are able to stabilize the cell membranes. There are date, that BSP without aminogroup may to metabolize in cytotoxic analog of ATP, but nitrogen-containing азотсодержащие BSP did not metabolized in this way. It is well documented that the helators (EDTA, EGTA) are strong inhibitors of lipids peroxidization and thus they can increase activity of Na, K-ATP-ase from different tissue.
Key words: children with imperfect osteogenesis
Й Васильева Елена Михайловна, окончила биофак МГУ им. М.В. Ломоносова, доктор биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории клинической биохимии Института педиатрии Научного центра здоровья детей РАМН (г. Москва).
Й Матковская Татьяна Александровна, кандидат химических наук, директор Института Фармацевтических реактивов «РЕ-
ФАРМ»
WÀ
Елагина Ирина Антониевна, кандидат химических наук
Й Щербаков Борис Константинович - доктор химических наук
616.12-008.331
ДИНАМИКА КЛИНИКО-ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У БОЛЬНЫХ С АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИЕЙ, АССОЦИИРОВАННОЙ С ШЕЙНО-ПЛЕЧЕВЫМ СИНДРОМОМ
Крайне актуальной становится проблема коморбидности соматических заболеваний, усугубляющихся психопатологическими синдромами. В экономически развитых странах мира у 15% взрослого населения выявляется повышенное артериальное давление. В России артериальной гипертонией страдает около 42 миллионов человек, или 40% взрослого населения [7]. Исследо-
ММА им. И.М. Сеченова, Кафедра нелекарственных методов лечения и клинической физиологии
ватели все больше внимания уделяют вопросам лечения и реабилитации пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями при наличии хронических болевых синдромов на фоне неспецифических мышечно-скелетных поражений [8, 11]. Лечение этого комплексного состояния сложно и связано с хронизацией, клинической полиморбидностью, недостаточно высокой эффективностью медикаментозного лечения, частыми осложнениями базисной терапии, отсутствием доказательных схем и методик терапии. По отечественным данным, заболеваемость депрессией приближается к 3%, распространенность депрессивных расстройств среди лиц, страдающих соматическими заболеваниями, составляет 22-33%, а среди пациентов кардиологических стационаров - 20-40% [3, 10]. Ряд исследователей считает, что боль можно рассматривать как сложный психопатофизиологический феномен, где морфо-функциональные мышечно-скелетные изменения играют роль запускающего фактора в депрессии [5, 8]. Сочетание невроза и плече-лопаточного периартроза у ряда больных дало повод исследователям использовать такой термин, как «периартритическая личность» [1-9].
Особую актуальность у больных артериальной гипертонией, ассоциированной с шейно-плечевым синдромом, имеют психологические исследования. Среди совокупности различных методов психологических исследований получил широкое распространение тест MMPI (МИЛ) в модификации Собчик Л.Н. (2001), который позволил психометрически оценить актуальное психическое состояние и особенности личности больных. Психологическое исследование проводили с помощью Минесотского многофазного личностного теста - MMPI (Minnesota Multiphasic Personality Inventory, S.Hathaway, J.McKinley, USA). Тест адаптирован для изучения структуры синдрома и личностных особенностей лиц с пограничными психическими расстройствами.
Основным достоинством методики является ее способность вскрывать структуру синдрома, структуру личностных особенностей и тип реакции на стресс при значительной степени объективности. Представляя собой схему характерологической структуры личности, ММР1 с постоянством отражает те константы, которые остаются присущими личности на протяжении всей жизни человека. Таким образом, ММР1 дает возможность более тщательного и углубленного изучения динамики заболевания, делает более объективной оценку эффекта того или иного вида терапии. Профиль MMPI составляют 10 базисных шкал: 1-я -шкала невротического сверхконтроля - ипохондрии (Hs), 2-я -пессимистичности - депрессии (D), 3-я - истерии или эмоциональной лабильности (Hy), 4-я - импульсивности, психопатии (Pd), 5-я - шкала мужественности-женственности (Mf), 6-я ригидности - паранойяльности (Pa), 7-я - тревожности - психастении (Pt), 8-я - индивидуалистичности - шизоидности (Sc), 9-я - оптимистичности - гипомании (Ma), 0-я - социальной интраверсии (Si). В MMPI имеются также три оценочные шкалы: 1-я - лжи (L), 2-я - достоверности (F), 3-я - коррекции (K). Клиническую эффективность терапии оценивали, анализируя специальные тест-карты, в которых выраженность психопатологических и психовегетативных симптомов регистрировали в баллах (1-5). Изменение в процессе лечения конкретного симптома (r) определяли как разницу балльных оценок выраженности симптома до и после лечения (D), отнесенную к его исходной величине в баллах. Исследования проводились в динамике: до и в конце курса лечения 1-а,б и 2-а,б групп больных.
Психологические исследования по тесту MMPI были проведены 66 больным: 1-а подгруппа -18 больных; 1-б подгруппа -13; 2-а подгруппа - 17, I2-6 подгруппа - 18 больных.
1-а подгруппа характеризовалась более высокими цифрами АД (165/85,3), чем в подгруппе 1-б, упорным длительным болевым синдромом, выраженными гипотонией, гипотрофией мышц плечевого пояса, снижением силы в соответствующей кисти до 3 баллов, выраженным ограничением подвижности плечевого сустава (до угла 45 градусов), при оценке боли по МакГиллу -25,8±2,4 балла. Имелась более выраженная соматическая отяго-щенность, чем в 1-б. Подгруппе проводилось лечение: рефлексотерапия, наружная лазеротерапия, массаж, лечебная физкультура.
1-б подгруппа имела более мягкую клиническую картину и показатели АД (141,2/80,1), менее выражен болевой синдром, оценка боли по МакГиллу составляла 23,7±2,8 баллов, снижение силы в кисти - до 3-4-4,5 баллов, гипотония (гипотрофия) мышц выражена слабо или отсутствовала. Подгруппе проводилось лечение: рефлексотерапия, массаж, ЛФК.
А.А.МИХАЙЛОВА . Н.П.ФИРСОВА
