CC BY
35
УДК: 615.27:577.125:616.33
О. П. Родина, И. Я. Моисеева
ВЛИЯНИЕ ВИТАМИНА Е НА МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЖЕЛУДКА НА МОДЕЛИ СТРЕССОВОГО УЛЬЦЕРОГЕНЕЗА
Изучено морфофункциональное состояние желудка при действии стрессового ульцерогенного фактора на фоне введения витамина Е. По данным эксперимента, воздействие стрессорного ульцерогенного фактора способствует изменению липидного и фосфолипидного спектра ткани желудка, при этом развивается липидный дистресс-синдром. Введение витамина Е купирует мембранодеструктивные процессы, сдерживает разрушение мембранных структур слизистой оболочки желудка, тем самым препятствует массивному образованию язвенных дефектов.
В последние годы все больше исследователей наряду с классическими общепринятыми механизмами признают роль свободнорадикальных кислородных и липидных процессов в патогенезе язвенной болезни (ЯБ) желудка и двенадцатиперстной кишки [1-5].
Это обусловлено тем, что главные составляющие патогенеза ЯБ (корковые, гуморальные, сосудистые, метаболические, иммунологические, кислотнопептическая агрессия, нарушения моторики, бактериальные влияния) опосредуются через клеточное звено - деструкцию липидов клеточных мембран. Последняя зависит от дисбаланса с преобладанием разрушительных процессов свободнорадикального ПОЛ над активностью антиоксидантных систем [2].
Концептуальные положения о необходимости стабилизации клеточных мембран и повышения резистентности слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки могут быть реализованы активацией антиоксидантных систем. Однако, по данным литературы, традиционная терапия ЯБ не приводит к нормализации ПОЛ и антиоксидантов, поэтому в последние годы в мировой медицинской практике возникло новое направление в лечении эрозивно-язвенных поражений гастродуоденальной зоны биологически активными препаратами с антиоксидантной направленностью - природными и синтетическими антиоксидантами [6]. Учитывая вышесказанное, целесообразно включение в комплексную терапию биоантиоксидантов с высокой антиради-кальной активностью, к которым относятся, например, витамины - антиоксиданты Е, С и А и микроэлемент селен [7].
В литературе имеются данные об использовании для лечения ЯБ такого природного антиоксиданта, как альфа-токоферол, что ускоряло заживление язвы и продлевало ремиссию заболевания. Однако о протективной активности витамина Е при стрессовых язвах сообщений не найдено.
В данной работе представлен фрагмент результатов экспериментальных исследований по изучению роли мембраностабилизирующей способности антиоксидантов в их терапевтической эффективности на фоне действия стрессового ульцерогенного фактора.
Материалы и методы исследования
В основу работы положены экспериментальные исследования на 40 половозрелых белых крысах обоего пола средней массой 200-250 г. На экспериментальных животных при моделировании «стрессовой» язвы иссле-
довали процесс ульцерогенеза, а также интенсивность процессов ПОЛ тканевых структур желудка, тонкой кишки.
Моделирование язвенных дефектов производили по способу С. В. Аничкова и И. С. Заводской (1965). Крыс не кормили в течение 24 ч, затем фиксировали на доске в положении лежа на спине при пониженной температуре окружающей среды до 12 ч, вводили в передние лапы игольчатые электроды и в течение 3 ч раздражали импульсами электротока от стимулятора ППМ-1 при напряжении 5-10 В, частоте 50 Гц, продолжительностью импульса 50 мс.
Через 12 ч животных выводили из опыта путем передозировки эфирного наркоза. Производили лапаротомию и биопсию желудка. При вскрытии оценивали состояние слизистой оболочки желудка, определяли характер ее повреждений, которые подразделяли на точечные кровоизлияния, эрозии и язвы. Дифференциальную диагностику изменений со стороны слизистой оболочки желудка осуществляли при помощи бинокулярной лупы с шестикратным увеличением, а также путем микроскопических исследований: микропрепараты подвергались окраске гематоксилин-эозином. Для каждого вида повреждений слизистой оболочки рассчитывали «язвенный индекс» Паулса. В опытной группе животных для исследования влияния на показатели ульцерогенеза и активности ПОЛ включили препарат, обладающий антиоксидант-ным действием, - 10% раствор альфа-токоферола (витамина Е) в масле из расчета 5 мг/кг массы тела внутримышечно.
В работе применялись следующие методы исследования:
- экстракция липидов из тканей методом хроматографического анализа (тонкослойная хроматография) (Хиггинс Дж. А., 1990; Vaskovsky V. E. et al., 1975);
- количественное определение липидов. Молекулярный анализ проводили на денситометре Model GS-670 (BIO-RAD, США) с соответствующим программным обеспечением (Phosphor Analyst/PS Software).
Основные результаты исследования
Опытной группе животных на фоне действия «стрессового» ульцеро-генного фактора вводили витамин Е в дозе 5 мг/кг внутримышечно трехкратно: за 2 ч до их фиксации, через 2 и 6 ч после фиксации.
После лапаротомии на аутопсии установлено отсутствие экссудата в брюшной полости. Серозная оболочка желудка немного отечна с расширенной сосудистой сетью. У отдельных животных наблюдалось небольшое вздутие желудка и петель кишечника.
При анализе морфологических изменений слизистой оболочки желудка у всех животных отмечались точечные кровоизлияния (таблица 1).
Но по отношению к контролю количество кровоизлияний уменьшилось на 46,25% (р < 0,05), хотя индекс Паулса при этом не изменился. Эрозии на слизистой оболочке желудка наблюдались в 80% случаев. Их количество по сравнению с контрольной группой снизилось на 75,86% (р < 0,05). Индекс Паулса для эрозий уменьшился в 5,3 раза и составил 1,1. Язвенные дефекты отмечались в 95% случаев, и их число по отношению к контролю также снизилось на 63,16% (р < 0,05). Индекс Паулса для язв уменьшился в 2,9 раза и был равен 1,3.
Таблица 1
Характер повреждений слизистой оболочки желудка при применении витамина Е на модели стрессового ульцерогенеза
Показатели Виды деструкций Контрольная группа Опытная группа
п % п %
Количество животных в группе (п), % пораженных животных Точечные кровоизлияния 20 100 20 100
Эрозии 20 100 16 80
Язвы 20 100 19 95
Среднее число деструкций на одно животное, М ± т Точечные кровоизлияния 8,0 ± 0,52 4,3 ± 0,45*
100% 53,75%
Эрозии 5,8 ± 0,38 1,4 ± 0,21*
100% 24,14%
Язвы 3,8 ± 0,35 1,4 ± 0,15*
100% 36,84%
Индекс Паулса Точечные кровоизлияния 8,0 4,3
Эрозии 5,8 1,1*
Язвы 3,8 1,3*
Примечание: * - динамика показателей, достоверно отличающихся от контроля (р < 0,05).
Следовательно, полученный фактический материал показывает, что использование витамина Е на модели стрессового ульцерогенеза достоверно приводит к снижению количества деструктивных поражений слизистой оболочки желудка.
Клеточные мембраны являются многокомпонентной системой, в которой структурная организация и функция тесно взаимосвязаны, их изменения служат триггерным механизмом перехода клетки из одного метаболического состояния в другое [8], обеспечивающее участие их в адаптационных механизмах при изменяющихся условиях внешней среды. Липидные компоненты являются чувствительными индикаторами патологического процесса [9], а степень изменения их соотношений - критерием адекватности проводимой терапии.
Включенный в моделирование витамин Е снижал действие стрессора, что отразилось в повышении адаптивной способности липидных компонентов биомембран, подвергавшихся действию стрессовых факторов.
Так, в ткани желудка под действием витамина Е возрастало содержание ряда нейтральных липидов - холестерола на 10,19% (р < 0,05), эфиров холесте-рола - на 16,14% (р < 0,05), триацилглицеролов - на 67,12% (р < 0,05), снижался по сравнению с контролем уровень свободных жирных кислот на 28,56% (р < 0,05) (таблица 2). Содержание моноацилглицеролов приблизилось к норме (рис. 1).
Фосфолипидный спектр изменился следующим образом: доля фосфа-тидилинозита увеличилась на 13,38% (р < 0,05), а фосфатидилэтаноламина и лизофосфолипидов уменьшилась на 15,30 и 14,53% (р < 0,05) соответственно (таблица 3). Выявлена нормализация уровня фосфатидилсерина и фосфати-дилхолина (рис. 2).
Таблица 2
Липидный спектр тканевых структур желудка при моделировании стрессового ульцерогенеза на фоне использования витамина Е (M ± m) (в процентах)
Показатель Норма Контрольная группа Опытная группа
Суммарные фосфолипиды 26,73 ± 0,39 23,47 ± 0,36* 24,47 ± 0,67*
Моноацилглицеролы 4,46 ± 0,21 6,43 ± 0,17* 4,32 ± 0,19
Холестерол 36,48 ± 0,47 29,35 ± 0,73* 32,34 ± 0,94*
Эфиры холестерола 15,42 ± 0,39 10,72 ± 0,32* 12,45 ± 0,34*
Диацилглицерол 2,09 ± 0,06 4,33 ± 0,15* 4,63 ± 0,23*
Свободные жирные кислоты 8,71 ± 0,28 20,38 ± 0,47* 14,56 ± 0,63*
Триацилглицеролы 5,45 ± 0,19 4,41 ± 0,11* 7,37 ± 0,24*
Примечания: * - достоверность изменений по отношению к норме при р < 0,05; жирный шрифт - достоверность изменений по отношению к контролю при р < 0,05.
Рис. 1 Качественные и количественные изменения состава липидов ткани желудка при применении витамина Е на модели стрессового ульцерогенеза. Нормальные значения показателей приняты за 100%. Звездочкой отмечены данные, изменение которых достоверно по отношению к норме
Таблица 3
Фосфолипидный спектр тканевых структур желудка при моделировании стрессового ульцерогенеза на фоне использования витамина Е (М ± т) (в процентах)
Показатель Норма Контрольная группа Опытная группа
Сфингомиелин 16,73 ± 0,32 15,79 ± 0,38 14,55 ± 0,59*
Лизофосфолипиды 4,38 ± 0,17 8,12 ± 0,31* 6,94 ± 0,32*
Фосфатидилхолин 45,79 ± 1,22 38,15 ± 1,35* 41,45 ± 1,24
Фосфатидилсерин 12,42 ± 0,36 10,12 ± 0,36* 12,47 ± 0,39
Фосфатидилинозит 6,76 ± 0,27 4,26 ± 0,19* 4,83 ± 0,27*
Фосфатидилэтаноламин 13,75 ± 0,46 23,40 ± 0,45* 19,82 ± 0,68*
Примечания: * - достоверность изменений по отношению к норме при р < 0,05; жирный шрифт - достоверность изменений по отношению к контролю при р < 0,05.
250
СФМ ЛФЛ ФХ ФС ФИ ФЭА
□ Норма ■ Модель пОпыт
Рис. 2 Качественные и количественные изменения состава фосфолипидов ткани желудка при применении витамина Е на модели стрессового ульцерогенеза. Нормальные значения показателей приняты за 100%. Звездочкой отмечены данные, изменение которых достоверно по отношению к норме
Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод, что витамин Е является важным фактором модификации спектра тканевых липидов при действии на нее различных дестабилизаторов, в том числе и стрессового фактора. Обладая антиоксидантным действием, этот витамин купирует мембранодеструктивные процессы, сдерживает разрушение мембранных структур слизистой оболочки желудка, тем самым препятствует массивному образованию язвенных дефектов, т.е. способствует сохранению липидных компонентов биомембран желудка, сглаживая при этом патогенетический характер липидных перестроек.
Выводы
1. При действии стрессового ульцерогенного фактора в слизистой оболочке желудка развиваются существенные перестройки липидного метаболизма.
2. Ведущими изменениями были снижение содержания суммарных фосфолипидов, фосфатидилхолина, увеличение уровня свободных жирных кислот и лизоформ фосфолипидов.
3. Использование витамина Е (5 мг/кг) на модели стрессового ульцеро-генеза приводит к уменьшению выраженности поражений слизистой оболочки желудка.
4. Положительное влияние препарата по предупреждению язвообразо-вания сопровождается восстановлением липидного метаболизма тканевых структур желудка. На фоне введения а-токоферола увеличивается содержание суммарных фосфолипидов, фосфатидилхолина, уменьшается уровень свободных жирных кислот и лизоформ фосфолипидов, что свидетельствует о наличии у данного препарата мембранопротекторного эффекта.
Список литературы
1. Хуцишвили, М. Б. Свободнорадикальные процессы и их роль в патогенезе некоторых заболеваний органов пищеварения / М. Б. Хуцишвили, С. И. Рапопорт // Клиническая медицина. - 2002. - № 10. - Ч. 1. - С. 10-16.
2. Баранская, Е. К. Патогенез язвенной болезни. Болезни органов пищеварения / Е. К. Баранская // Российский медицинский журнал. - 2000. - № 2. - С. 29-35.
3. Черногубова, Е. А. Нарушение антиоксидантной системы крови и их коррекция при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки : дис. ... канд. биол. наук / Е. А. Черногубова. - Ростов-на-Дону, 1998. - 169 с.
4. Коломоец, М. Ю. Свободнорадикальное окисление и защитные системы организма при язвенной болезни у больных различного возраста / М. Ю. Коломоец, А. И. Федив // Росс. журн. гастроэнтерол., гепатол., колопроктол. - 1995. - № 3. -С. 116-117.
5. Эседов, Э. М. Влияние моно- и комбинированной терапии язвенной болезни на перекисное окисление липидов и антиоксидантную защиту в ульцерогенной зоне /
Э. М. Эседов, С. Н. Мамаев // Клиническая медицина. - № 1. - 1998. - С. 29-30.
6. Подопригорова, В. Г. Изучение эффективности синтетических антиоксидантов в лечении больных язвенной болезнью (открытое контролированное рандомизированное исследование) / В. Г. Подопригорова, Л. С. Хибин, Н. Б. Козлов [и др.] // Клиническая медицина. - 1999. - № 3. - С. 32-35.
7. Сейфулла, Р. Д. Проблема фармакологии антиоксидантами. Классификация препаратов / Р. Д. Сейфулла, И. Т. Борисова // Фармакология и токсикология. -1990. - № 6. - С. 3-10.
8. Бурлакова, Е. Б. Кинетические особенности токоферолов как антиоксидантов / Е. Б. Бурлакова, С. А. Крашков, Н. Г. Храпова. - Черноголовка, 1992. - 56 с.
9. Курашвили, Л. В. Липидный обмен при неотложных состояниях / Л. В. Ку-рашвили, В. Г. Васильков. - Пенза, 2003. - 199 с.
