CC BY
52
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА И БИОЛОГИЯ
УДК 616.34-008.64-08:616.381-002-092.8
© Д.В. Волков, В.С. Тарасенко, О.В. Чукина, С.И. Красиков, Н.В. Шарапова, А.Р. Ильясов, 2012
Д.В. Волков, В.С. Тарасенко, О.В. Чукина, С.И. Красиков, Н.В. Шарапова, А.Р. Ильясов ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССОВ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ НА ТЕЧЕНИЕ ЭНТЕРАЛЬНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ И ИХ КОРРЕКЦИЯ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ПЕРИТОНИТЕ
ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Минздрава России, г. Оренбург
В статье приведены результаты экспериментального исследования влияния препаратов Перфторан и Рексод на течение энтеральной недостаточности при перитоните. Установлено нарастание продуктов перекисного окисления липидов, а также усиление хемилюминесценции сыворотки крови при прогрессировании энтеральной недостаточности. Применение Перфторана и Рексода способствует уменьшению интенсивности процессов свободнорадикального окисления, ликвидации эндогенной интоксикации.
Ключевые слова: перитонит, синдром кишечной недостаточности, липопероксидация, Перфторан, Рексод.
D.V. Volkov, V.S. Tarasenko, O.V. Chukina, S.I. Krasikov, N.V. Sharapova, A.R. Iljasov INFLUENCE OF LIPID PEROXIDATION PROCESSES ON AN ENTERAL INSUFFICIENCY AND THEIR CORRECTION AT EXPERIMENTAL PERITONITIS
The article presents the results of an experimental study of Perftoran and "Reksod®" influence on an enteral insufficiency in peritonitis. There the increase of lipid peroxidation products has been stated, as well as intensification of chemoluminescence of blood serum during enteral failure progression. The use of Perftoran and "Reksod®" promotes the decrease of intensity of free radical oxidation processes and elimination of endogenic intoxication.
Key words: peritonitis, enteral insufficiency syndrome, lipid peroxidation, perftoran, reksod
Одним из факторов, вызывающих энтеральную недостаточность при перитоните, является нарушение микроциркуляции в кишечной стенке, сопровождающееся развитием ишемии и усилением процессов липоперокси-дации [1,3,6,12,14]. Наряду с усилением свободнорадикального окисления у больных с перитонитом отмечается угнетение антиокси-дантной активности [2,5,7,17]. В связи с этим представляет интерес сочетанное применение перфторуглеродистого кровезаменителя Пер-фторана, который обладает газотранспортной, мембраностабилизирующей функциями, улучшает микроциркуляцию крови [4], и антиоксиданта Рексод®. Основным действующим веществом этого препарата является рекомбинантная супероксиддисмутаза (СОД), которая эффективно снижает уровень супероксид анион-радикала и уменьшает образование других, более опасных для организма метаболитов кислорода [13,15].
Цель исследования - в условиях экспериментального перитонита определить эффективность применения перфторана и рексода на течение энтеральной недостаточности путём изучения в динамике спонтанной и железоиндуцированной хемилюминесценции сыворотки крови, продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке крови и печени.
Материал и методы. Исследование выполнено на 95 половозрелых морских свинках
(самцах) весом 550-700 г, из них у 90 животных моделировался экспериментальный каловый перитонит по стандартной методике [8,11]. Спустя 24 часа под эфирным наркозом выполнялись среднесрединная лапаротомия, ревизия брюшной полости с промыванием её стерильным физиологическим раствором хлорида натрия и последующим ушиванием брюшной стенки наглухо. В первую группу вошли 30 животных с экспериментальным каловым перитонитом без применения каких-либо лекарственных веществ. Вторая группа -30 животных, которым через два часа после завершения лапаротомии и далее ежедневно вводили интраперитонеально 0,9% раствор №С1 в разовой дозе 6 мл/кг. Животным третьей группы (30 особей) аналогичным способом вводили раствор супероксиддисмутазы в дозе 0,2 мг/кг («Рексод®» ГосНИИ особо чистых биопрепаратов ФМБА ФГУП, Россия, регистрационный номер в Государственном регистре лекарственных средств ЛСР-007164/09) и перфторан в разовой дозе 6 мл/кг.
Получение материала (пробы крови, би-оптаты печени) у экспериментальных животных осуществляли через 24, 48 и 72 часа от начала эксперимента. Животные выводились из опыта путем ингаляции летальной дозы эфира и декапитации. Нормальные биохимические показатели получены путём забоя в аналогичных условиях 5 интактных морских свинок.
Пробы крови центрифугировали с замораживанием полученной сыворотки. Определение концентрации диеновых коньюгат (ДК) в сыворотке крови, биоптатах печени проводилось по методике И.Д. Стальной [9]. Концентрацию малонового диальдегида (МДА) в сыворотке крови, биоптатах печени определяли по реакции с тиобарбитуровой кислотой по методике Mc Knight R.C. et Hunter F.E. [16]. Об интенсивности процессов свободнорадикального окисления судили также по величине спонтанной и железоиндуцированной хеми-
люминесценции (ХЛ) (высота быстрой вспышки (ВБВ), светосумма медленной вспышки (СМВ)) сыворотки крови по методике Фархутдинова Р.Р. [10].
Результаты и обсуждение В табл. 1 приведены результаты измерения ДК, МДА, показателей хемилюминесцен-ции в сыворотке крови, в табл. 2 - уровень ДК, МДА в печени у обследованных групп животных. Летальность среди животных за весь эксперимент по группам отражена в табл. 3.
Таблица 1
Динамика изучаемых показателей в сыворотке крови
Группы Срок, час Число особей ДК, ед.акт. МДА, мкмоль/л СС, усл.ед ВБВ, усл.ед СМВ, усл.ед
Первая. Без лечения 24 10 0,З2±0,08 3,87±0,91 0,55±0,06 0,86±0,12 2,57±0,25
(п=30) 48 10 0,72±0,09 4,84±1,07 0,48±0,07 0,72±0,11 3,19±0,4
72 10 1,23±0,12 9,43±0,57 0,39±0,04 0,б1±0,0б 2,9±0,42
Вторая. 0,9% р-р 24 10 0,Зб±0,09 3,5±0,74 0,47±0,08 0,74±0,12 2,59±0,28
ЫаС1 48 10 0,б7±0,11 4,49±0,84 0,41±0,07 0,б1±0,07 2,78±0,38
(п=30) 72 10 0,85±0,09 7,37±0,81 0,31±0,06 0,З7±0,07 2,61±0,28
Третья. Перфто- 24 10 0,64±0,06 3,б3±0,94 0,33±0,08‘ 0,б3±0,11 2,37±0,21
ран+рексод 48 10 0,Зб±0,08 4,32±0,85 0,27±0,05‘ 0,З1±0,0б‘ 2,21±0,19‘
(п=30) 72 10 0,б1±0,0б1Д 5,15±0,52и 0,22±0,03‘ 0,47±0,0З 1,87±0,17и
Четвертая. Норма (п=5) 5 0,4б±0,04 1,94±0,2б 0,1З±0,02 0,4б±0,07 1,71±0,11
Жирный шрифт - разница достоверна по сравнению с нормой (р<0,05);
1 - разница достоверна по сравнению с первой группой (р<0,05);
2 - разница достоверна по сравнению со второй группой (р<0,05).
Таблица 2
Динамика изучаемых показателей в ткани печени______________________________________________
Группы Срок, час Число особей ДК, ед. акт. МДА, мкмоль/л
Первая. Без лечения 24 10 0,З8±0,09 2,22±0,32
(n=30) 48 10 0,82±0,1 3,17±0,58
72 10 0,93±0,08 4,12±0,65
Вторая. 0,9% р-р 24 10 0,б4±0,11 2,4±0,53
NaCl 48 10 0,67±0,08 3,04±0,б7
0) 3 = (n 72 10 0,74±0,1 3,84±0,42
Третья. Перфторан+ 24 10 0,б3±0,09 2,02±0,35
рексод 48 10 0,З2±0,0б‘ 2,3б±0,49
0) 3 = (n 72 10 0,49±0,0З1,2 2,б8±0,312
Четвертая. Норма (n=5) 5 0,41±0,07 1,79±0,3
Жирный шрифт - разница достоверна по сравнению с нормой (р<0,05);
1 - разница достоверна по сравнению с первой группой (р<0,05);
2 - разница достоверна по сравнению со второй группой (р<0,05).
Таблица 3
___________________________________Летальность животных по сериям за весь эксперимент___________________________________
Группы Количество умерших животных, че рез Летальность, %
24 часа 48 часов 72 часа всего
Первая. Без лечения (n=30) б 8 10 24 80
Вторая. 0,9% р-р NaCl (n=30) 4 8 9 21 70
Третья. Перфторан + рексод (n=30) рексод (n=30) 1 3 З 9 30
Через 24 часа от начала эксперимента на аутопсии у животных в брюшной полости обнаружено небольшое количество мутного выпота без запаха. Отмечается незначительное и умеренное вздутие кишечника, инъецирован-ность его сосудистого рисунка. Данные изменения были наиболее выражены в первой и второй группах. Во всех сериях наблюдался легкий отек стенки концевых отделов под-
вздошной кишки. Диаметр дистального участка подвздошной кишки по группам: первая группа - 0,82±0,06 см, вторая группа -0,78±0,06 см, третья группа - 0,73±0,09 см, четвертая группа - 0,58±0,08 см. Серозная оболочка кишечника тусклая, бледносинюшного цвета, у двух животных из I серии обнаружены единичные хлопья фибрина на ее поверхности. Перистальтика кишечника вя-
лая. Макроскопически выявлялись сглаженность, атрофия, бледность слизистой оболочки кишечника, встречались единичные структурные дефекты в виде точечных кровоизлияний.
Анализ изменений концентрации ДК, МДА в сыворотке крови через 24 часа показал повышение данных показателей на 13-39% и на 80,4-99,4% по сравнению с нормой. Аналогичная картина отмечалась при изучении содержания ДК и МДА в печени, где превышение нормы составило 41,4-56,1% и 12,8-34,1% соответственно. Также отмечалось увеличение показателей хемилюминесценции: спонтанная светимость (СС) по сравнению со здоровыми морскими свинками была выше на 120-266%, ВБВ - на 23,9-86,9%, СМВ -на
233,8-264,8%. Следует отметить более низкие значения спонтанной светимости (р<0,05), ВБВ и СМВ в третьей группе по сравнению с группой без лечения перитонита.
Через 48 часов от начала эксперимента у животных первой и второй групп в брюшной полости обнаруживалось 1,5-3,0 мл мутной жидкости с молочным оттенком, у некоторых животных наблюдался гнойный выпот с неприятным запахом. Сальник и серозные оболочки внутренних органов брюшной полости были гиперемированы, с налётом фибрина. Отмечались межпетлевые скопления мутного выпота. Кишечник растянут (первая группа - 0,89±0,06 см, вторая группа -0,86±0,07 см) и атоничен на всем протяжении, стенка его отечна, с резко выраженным сосудистым рисунком. Серозная оболочка тусклая. В просвете кишечника определяется желтоватое пенистое содержимое. У части животных отмечено набухание брыжеечных лимфоузлов. Со стороны слизистой наблюдалось прогрессирование процессов альтерации: кровоизлияния в подслизистом слое встречаются диффузно, появились участки деструкции слизистой в виде единичных участков изъязвлений. Печень приобретала багровую окраску, капсула печени становилась тусклой, напряженной. Селезёнка также выглядела полнокровной, увеличенной в размерах, при разрезе краснобагрового цвета.
На аутопсии животных, получавших лечение перфтораном и рексодом, в брюшной полости обнаруживался серозный выпот, прозрачный без резкого запаха. У некоторых животных отмечались хлопья фибрина в выпоте. Петли кишечника расширены (0,82±0,06 см), но сохраняется вялая перистальтика. Сероза тусклая, инъецирована сосудами, но плотного наложения фибрина не отмечено ни у одного
животного в этой группе. При макроскопическом исследовании слизистой оболочки кишечника структурные изменения в ней сохраняются на уровне первых суток эксперимента. Увеличения брыжеечных лимфоузлов не отмечено. Селезенка умеренно увеличена в размерах. Печень не увеличена, визуально явлений венозного полнокровия не наблюдалось.
Изучение в сыворотке крови динамики ДК и МДА через 2-е суток показало дальнейший рост данных продуктов ПОЛ в первой и второй группах на 19,6- 38,4% и 25,1- 28,2% от исходного уровня. Показатели хемилюминесценции оставались практически на прежнем уровне. В то же время в третьей группе незначительно вырос только уровень МДА (на 19%), а значения ДК, СС, ВБВ и СМВ снизились на 12,5%, 18,18%, 19% и 6,75% соответственно. Содержание ДК и МДА в печени в первой и второй группах увеличилось на 4,6 -41,3% и на 26,6 - 42,8%. В третьей группе уровень данных показателей в печени существенно не изменился.
На аутопсии через 72 часа от начала эксперимента у всех животных первой и второй групп выявлено обильное количество гнойного выпота в брюшной полости. Обнаруживаются межпетлевые абсцессы. Брюшина и сероза кишечника тусклые с налетом фибрина, петли кишечника раздуты, паретичны на всем протяжении: первая группа - 0,91±0,07 см, вторая группа - 0,89±0,07 см. Отечность стенки кишечника и увеличение брыжеечных лимфатических узлов более выражены во вторые сутки эксперимента. В просвете кишечника - большое количество газа и жидкого содержимого с резким запахом. У большинства животных наблюдались массивные кровоизлияния, сливные эрозии и язвенные дефекты слизистой оболочки тонкой кишки. Печень и селезёнка увеличены в размерах с выраженными явлениями венозного застоя. Паренхима печени макроскопически тусклая.
Среди животных третьей группы на аутопсии в брюшной полости обнаружено незначительное количество серозного выпота, брюшина блестящая, без налета фибрина. При вскрытии брюшной полости петли тонкой и толстой кишок слабо раздуты до 0,78±0,06 см, перистальтика сохранена. При визуальном изучении слизистой выявлялись единичные точечные геморрагии, деструктивных повреждений слизистой не обнаружено. У всех экспериментальных животных обнаружено незначительное увеличение печени. Паренхима печени макроскопически обычного цвета, без признаков воспаления. Селезенка умеренно
увеличена в размерах, при разрезе красно- Заключение
багрового цвета. Таким образом, развитие энтеральной
Отмечался дальнейший рост содержа- недостаточности при экспериментальном рас-
ния продуктов ПОЛ в сыворотке крови и пе- пространенном гнойном перитоните приводит
чени в первой и второй группах. Уровень ДК к выраженной эндогенной интоксикации, что
и МДА сыворотки крови был выше нормы на проявляется усилением процессов свободно-
84,8-167,4% и 280-386% (p<0,05), а в печени радикального окисления. Отмечается нарас-
на 80,5-126,8% и 114,5-130,2% соответствен- тание промежуточных (ДК) и конечных
но. В третьей группе значения данных показа- (МДА) продуктов перекисного окисления ли-
телей по отношению к предыдущим срокам пидов, а также усиление спонтанной и желе-
исследования существенно не изменились. зоиндуцированной хемилюминесценции сы-
Также отмечалось дальнейшее несуществен- воротки крови. Полученные результаты ис-
ное снижение уровня хемилюминесценции следования позволяют установить, что пер-
сыворотки крови в первой и второй группах. фторан и рексод способствуют уменьшению
В то же время СС, ВБВ, СМВ в третьей груп- интенсивности процессов свободнорадикаль-
пе были ниже по сравнению с первой и второй ного окисления, ликвидации эндогенной ин-
группами на 40,9-77,2%, 21,2-29,8% и 39,5- токсикации, а также снижают выраженность
55% соответственно. синдрома энтеральной недостаточности.
Сведения об авторах статьи:
Волков Дмитрий Владимирович - канд. мед. наук, доцент кафедры госпитальной хирургии, урологии ГБОУ ВПО ОрГМА Минздрава России. Адрес: 460000, г. Оренбург, Советская 6. Тел. 8(3532)35-88-90. E-mail: [email protected]. Тарасенко Валерий Семенович - д-р мед. наук, проф., зав. кафедрой госпитальной хирургии, урологии ГБОУ ВПО ОрГМА Минздрава России. Адрес: 460000, г. Оренбург, Советская 6. Тел. 8(3532)35-88-90. E-mail: [email protected].
Чукина Ольга Вячеславовна - аспирант кафедры госпитальной хирургии, урологии ГБОУ ВПО ОрГМА Минздрава России. Адрес: 460000, г. Оренбург, Советская 6. Тел. 8(3532)35-88-90. E-mail: [email protected].
Красиков Сергей Иванович - д-р мед. наук, проф., зав. кафедрой химии и фармацевтической химии ГБОУ ВПО ОрГМА Минздрава России. Адрес: 460000, г. Оренбург, Советская 6. Тел. 8(3532)77-65-64. E-mail: [email protected].
Шарапова Наталья Васильевна - канд. биол. наук, доцент кафедры химии и фармацевтической химии ГБОУ ВПО ОрГМА Минздрава России. Адрес: 460000, г. Оренбург, Советская 6. Тел. 8(3532)77-65-64, E-mail: [email protected].
Ильясов Альберт Ринатович - студент 6 курса ГБОУ ВПО ОрГМА Минздрава России. Адрес: 460000, г. Оренбург, Советская 6. Тел. 8(3532)35-88-90. E-mail: [email protected].
ЛИТЕРАТУРА
1. Багненко, С.Ф. Фармакологическая коррекция свободнорадикальных нарушений и эндотоксикоза у больных с распространенным перитонитом в послеоперационном периоде/ С.Ф. Багненко, А.Т.Мирзабаев, Б.В.Батоцыренов, Н.Б.Горбачев, В.Н.Мирошниченко [и др.] // Вестник хирургии. - 2011. - № 5. - С. 14-18.
2. Васильков, В.Г. Роль нарушений антиоксидантного статуса организма в формировании синдрома эндогенной интоксикации у больных токсической и терминальной стадиями перитонита/В.Г. Васильков, Л.Г.Шикунова, Н.Ю.Келина, Н.В. Безручко // Анестезиология и реаниматология. - 2001. - N° 6. - С.31-34.
3. Eфименко Н.А., Чернеховская H.E., Федорова Т.А., Шишло В.К. Микроциркуляция и способы её коррекции. - М.: Российская медицинская академия последипломного образования, 2003. - 172 с.
4. Иваницкий Г.Р., Деев А.А., Маевский E.M. [и др.]. Исследование микроциркуляции крови с помощью современных методов термографии при введении перфторана // Перфторуглеродные соединения в медицине и биологии. - Пущино, 2004. - С. 10-18.
5. Келина, Н.Ю. Доказательные аспекты клинико-биохимической оценки тяжести эндотоксикоза у больных с неотложной абдоминальной патологией /Н.Ю. Келина, В.Г.Васильков, Н.В. Б езручко, Л.Г.Шикунова [и др.]// Вестник интенсивной терапии. - 2007.
- № 5. - С. 101-103.
6. Конюхова, С.Г. Роль активации перекисного окисления липидов в патогенезе экспериментального перитонита /С.Г. Конюхова,
A.Ю.Дубикайтис, Л.В.Шабуневич, В.И.Страшнов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины.-1989.-№ 5. - С. 557-561.
7. Петросян, Э.А. Состояние про- и антиоксидантной систем крови при экспериментальном желчном перитоните /Э.А. Петросян,
B.И. Сергиенко, А.А. Сухинин, И.С. Захарченко [и др.] // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2005. - Т. 139, № 1. - С. 19-22.
8. Попова Т.С., Тамазашвили Т.Ш., Шестопалов А£. Синдром кишечной недостаточности в хирургии.-М.:Медицина, 1991.-240с.
9. Стальная И. Д. Метод определения диеновой конъюгации ненасыщенных высших жирных кислот // Современные методы в биохимии. - М., 1977. - С. 63-64.
10. Фархутдинов, Р.Р. Свободнорадикальное окисление в биологическом материале и хемилюминесцентные методы исследования в экспериментальной и клинической медицине / Р.Р. Фархутдинов. - Уфа, 2002. - 104 с.
11. Шалимов, С.А. Руководство по экспериментальной хирургии / С.А. Шалимов, А.П. Радзиховский, Л.В. Кейсевич - М.: Медицина, 1989. - 272 с.
12. Юдакова, О.В. Интенсивность перекисного окисления липидов и антиоксидантная активность, уровень молекул средней массы как показатели эндогенной интоксикации при распространенном перитоните/О.В. Юдакова, E.В.Григорьев // Клиническая лабораторная диагностика. - 2004. - № 10. - С. 20-22.
13. Alscher R.G., Erturk N., Heath L.S. Role of superoxide dismutases (SODs) in controlling oxidative stress in plants // J. Exp. Bot. - 2002.
- Vol. 53. - P. 1331-41.
14. Demir M., Sert S., Kaleli I., Demir S., Cevahir N., Yildirim U., Sahin B. Liver lipid peroxidation in experimental Escherichia coli peritonitis: the role of myeloperoxidase and nitric oxide inhibition // Med Sci Monit. - 2007. — Vol. 13, № 10. - P. 225-229.
15. Fridovich I. Superoxide radical and superoxide dismutases // Ann. Rev. Biochem. - 1995. - Vol. 64. - P. 97-112.
16. Mc Knight R.C., Hunter F.E. Composition and enzymatic activity // J. Biol. Chem. - 1966. - Vol.241, №12. - P. 2757-2761.
17. Yogesh K., Gurpreet S., Brian R.D. Free radical and antioxidant levels in patients with secondary peritonitis and their prognostic significance // Digestive surgery. - 2007. - Vol. 24. - P. 331-337.
