CC BY
47
нал. - 2009. - №5. - С.897-900.
7. Тюльтяева Л.А. // Клиническая геронтология. - 2006.
- №9. - С.37.
8. Тюльтяева Л.А. Социальная адаптация гастроэнтерологических больных в возрастном аспекте // Российский журнал гастроэнтерол., гепатол., колопроктол. Приложение.
- 2007. - Т. XVIII. №5. Прил. №30. - С.122.
9. Тюльтяева Л.А., Денисова Т.П. // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2007. - №1. Прил. - С.464-465.
10. Lankish P. G., Loehr-Happe A., Otto J., Creutifeldt W. Natural course in chronic pancreatitis: pain, exocrine and endocrine pancreatic insufficiency and prognosis - of the disease // Digestion. - 1993. - Vol. 54. - P.148-155.
REFERENCES
1. Aleksandrovskiy Ju.A. Borderline psychical disorders at the general medical practice // Lections for practicing doctors: proceedings of XX anniversary Russian national congress "Man and Medicine", Moscow, April 15-19, 2013. - Moscow, 2014. -P.204-215. (in Russian)
2. Analytical review according to results of evaluation of medicine use rationality and budget expenditure for drug provision at medical organizations of the Republic of Tatarstan accomplished by the methodology of ABC/VEN-analysis. -Kazan: KGMA, 2006. - 19 p. (in Russian)
3. Butorova L.I., Vasiliev A.P., Kozlov I.M., et al. Chronic pancreatitis: features of clinical manifestation of disease and comparative evaluation of dose-dependent therapy with enzyme preparations, treatment and prevention of relapses // Russkij Meditsinskij Zhurnal. - 2008. - №7. - P.513-522. (in Russian)
4. Ivashkin V.T. Acute pancreatitis treatment // Rossijskij Zhurnal Gastroenterol., Gepatol. i Koloproktol. - 1996. - №4. -P.10-18. (in Russian)
5. Kalyagin A.N. The modern view of the application Quamatel
with pancreatitis // Gastroenterology. Prilozhenie k Zhurnalu Consilium Medicum. - 2004. - №1. - P.17-19. (in Russian)
6. Tyul'tyaeva L.A., Denisova T.P. Clinical and epidemiological aspects of acute pancreatitis course at the last anniversary of the 20th century // Kazanskiy meditsinskiy zhurnal. - 2009. - №5. -P.897-900. (in Russian)
7. Tyul'tyaeva L.A. Proceedings of XI international scientific-practical conference "Elderly person. Quality of life" // Klinicheskaya gerontologiya. - 2006. - №9. - P.37. (in Russian)
8. Tyul'tyaeva L.A. Social adoption of gastroenterological patients in the social aspect // Rossijskij Zhurnal Gastroenterol., Gepatol. i Koloproktol. Prilogenie. - 2007. - Vol. 18. №5. Suppl. №30 - P. 122. (in Russian)
9. Tyul'tyaeva, L. A., Denisova, T. P. // Eksperimental'naya i klinicheskaya gastroenterologiya. - 2007. - №1. Suppl. - P.464-465. (in Russian)
10. Lankish P. G., Loehr-Happe A., Otto J., Creutifeldt W. Natural course in chronic pancreatitis: pain, exocrine and endocrine pancreatic insufficiency and prognosis - of the disease // Digestion. - 1993. - Vol. 54. - P.148-155.
Информация об авторах:
Геллер Лев Николаевич - профессор кафедры управления и экономики фармации ИГМУ, д.ф.н., e-mail: [email protected]; Черкашина Олеся Александровна - интерн кафедры управления и экономики фармации ИГМУ, e-mail: olesya180592@mail. ru; Охремчук Людмила Васильевна - ассистент кафедры эндокринологии и клинической фармакологии ИГМУ к.м.н., e-mail: [email protected]; Нечаева Елена Витальевна - заведующий гастроэнтерологическим отделением ГБУЗ ИОКБ.
Information About the Authors:
Geller Lev N. - head of Department management and economics of pharmacy, professor, e-mails: [email protected]; Cherkashina Olesya A. - intern of Department management and economics of pharmacy of pharmaceutical faculty, e-mails: [email protected]; Ohremchuk Lyudmila V. - the assistant to Department endocrinology and clinical pharmacology, e-mail: ohremchuk-liudmila@
rambler.ru; Nechaeva Elena V. - branch manager.
© МОРОЗОВ С.в., ЛОБАКОВ А.И., ДОЛГИХ В.Т., КРУГЛОВ Е.Е., РЕЙС А.Б., БОГОМАЗОВ Ю.К. - 2015 УДК: 616-092.9
защитно-компенсаторные механизмы органов детоксикации при экспериментальном остром панкреатите
Сергей Валентинович Морозов1, Александр Иванович Лобаков1, Владимир Терентьевич Долгих2, Евгений Ефимович Круглов1, Альберт Борисович Рейс2, Юрий Константинович Богомазов1 ('Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского, директор - д.м.н., проф. Ф.Н. Палеев, кафедра хирургии факультета усовершенствования врачей, зав. - д.м.н., проф. А.И. Лобаков; 2Омский государственный медицинский университет, ректор - д.м.н., проф. А.И. Новиков, кафедра патофизиологии с курсом клинической патофизиологии, зав. - д.м.н., проф. В.Т. Долгих)
Резюме. Эксперименты проведены на 20 собаках: 10 контрольных и 10 опытных. У опытных собак моделировали острый панкреатит путем интрапаренхиматозного введения аутожелчи в 3-5 точек по 0,6-0,8 мл в каждую точку. Через 12 и 24 часа опытных животных выводили из эксперимента, забирали венозную кровь, поджелудочную железу, печень и легкие для биохимических исследований. Оценивали функционально-метаболическое состояние органов детоксикации (печень, легкие) и тяжесть эндогенной интоксикации. Установлено, что ведущие патогенетические факторы (гипоксия, оксидативный стресс, гипоэргоз) развития острого панкреатита реализуют свое действие через механизм угнетения активности антиоксидантной системы в органах детоксикации в ранние сроки, что предшествует прогрессированию эндогенной интоксикации, приводит к быстрому повреждению органов и в итоге к органной недостаточности, которая носит полисистемный характер. Напряжение метаболических процессов в печени и легких является первоначальной ответной реакцией организма на повреждение и отражает мобилизацию компенсаторных резервов, направленных на адаптацию и выработку структурных компонентов, защищающих клетку от гибели. Дефицит в крови и органах естественной детоксикации восстановленного глутатиона свидетельствует о прогрессировании заболевания и нарастании панкреатогенного эндотоксикоза, что позволяет использовать его в качестве критерия тяжести и прогноза заболевания.
Ключевые слова: острый экспериментальный панкреатит, оксидативный стресс, антиоксиданты, эндотоксемия.
PROTECTIVE AND COMPENSATORY MECHANISMS OF DETOxIFICATION ORGANS in experimental acute PANCREATITIS
S.V. Morozov1, A.I. Lobakov1, V.T. Dolgikh2, E.E. Kruglov1, A.B. Reys2, Ju.K. Bogomazov1
104
('Moscow Regional Research Clinical Institute, Russia; 2Omsk State Medical University, Russia)
Summary. The experiments were performed on 20 dogs: 10 control and 10 experimental. In Experimental dog acute pancreatitis was stimulated by intraparenchymal administration of autobile 3-5 points of 0,6-0,8 ml each point. After 12 and 24 hours experimental animals were taken from the experiment, venous blood, the pancreas, liver and lungs were taken for biochemical research. The state of functional and metabolic detoxification organs (liver, lungs) and severity of endogenous intoxication were studied. It was found that the leading pathogenetic factors (hypoxia, oxidative stress, hipoergosis) of acute pancreatitis implement its action through the mechanism of inhibition of the antioxidant system in the organs of detoxification on the early stages that preceded the progression of endogenous intoxication, leads to rapid organ damage and eventually to organ failure that has polysystemic character. The tension of the metabolic processes in the liver and the lung is the initial response to injury and reflects the mobilization of the compensatory reserves, aimed at adapting and developing structural components, protects cells from death. The deficit in the blood and organs of natural detoxification of reduced glutathione indicates the progression of the disease and growth of pancreatogenic endotoxicosis, it can be used as a criterion for severity and prognosis of the disease.
Key words: acute experimental pancreatitis, oxidative stress, antioxidants, endotoxemia.
Острый панкреатит сохраняет лидирующие позиции по частоте среди ургентной патологии [2,27]. Высокая летальность при тяжелом остром панкреатите обусловлена многофакторным патогенезом заболевания, исход которого зависит от защитно-компенсаторных возможностей органов де-токсикации [4,12,15], истощение компенсаторных резервов которых приводит к развитию синдрома полиорганной недостаточности [21,25]. Одним из важнейших патогенетических факторов развития эндогенной интоксикации при остром панкреатите являются системное нарушение микроциркуляции, приводящее к снижению транспорта и утилизации кислорода тканями, а возникающий вследствие циркулятор-ной и гемической гипоксии энергетический дефицит клеток различных органов расценивается как ведущий механизм формирования полиорганной недостаточности [8,10,19]. Одними из наиболее высокотоксичных веществ, вызывающих разрушение структур клеток и тканей организма, являются активные радикалы кислорода и продукты перекисно-го окисления липидов [1] и деградации белков, в частности, вещества средней молекулярной массы [16,17], которые считают важным компонентом эндогенной интоксикации при остром панкреатите. В этой связи уточнение компенсаторных механизмов органов детоксикации при остром панкреатите не утратило своей актуальности.
Цель исследования - оценить компенсаторные возможности органов детоксикации при экспериментальном остром панкреатите.
Материалы и методы
Острые эксперименты проведены на 20 беспородных собаках обоего пола массой от 8 до 16 кг. Собаки были разделены на 3 группы: I группа - 10 здоровых животных; II группа - 5 собак, которых выводили из эксперимента через 12 часов после моделирования панкреонекроза; III группа - 5 собак, которых выводили из эксперимента через 24 часа после моделирования эксперимента.
Острый панкреатит моделировали путем интрапарен-химатозного введения аутожелчи в 3-5 точек по 0,6-0,8 мл в каждую точку [5]. Прижизненно для биохимических исследований забирали в жидкий азот кусочки (до 500 мг) поджелудочной железы, печени и легких, затем готовили из них гомогенаты, в которых исследовали содержание восстановленного глутатиона [26], малонового диальдегида (МДА) [14], мочевой кислоты [24], веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНСММ) [11], олигопептидов и активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ) [3]. Кроме того, в сыворотке крови стандартизованными методами исследовали содержание общего билирубина, креатинина, калия, МДА, мочевой кислоты и ВНСММ, а в эритроцитах - содержание восстановленного глутатиона, МДА, олигопептидов и активность а-амилазы и Г-6-ФДГ. В моче определяли содержание олигопептидов по Лоури.
Кровь для биохимических исследований забирали у собак из подкожной вены голени до операции, через 12 и 24 час послеоперационного периода. Собак выводили из эксперимента через 12 и 24 часа. В брюшной полости находили 200-300 мл геморрагического экссудата, серозные покровы органов брюшной полости были гиперемированы и отечные, в поджелудочной железе выявлялись крупные очаги геморрагического некроза, иногда сливавшиеся друг с другом и
переходившие в тотальную форму. При проведении экспериментальных исследований учитывали требования, изложенные в положении о работе с экспериментальными животными (приказ Минздрава СССР №754 от 12.08.1977 г.).
Для статистической обработки результатов исследования использовали методы описательной и вариационной статистики. Нормальность распределения полученных результатов в вариационном ряду оценивали с помощью критерия Колмогорова-Смирнова, а также согласно правил двух и трех сигм (а). В качестве основных характеристик описательной статистики использовались средняя арифметическая (М) и стандартное отклонение (а). Значимость различий между группами при нормальном распределении количественных переменных рассчитывали, используя t-критерий Стьюдента с вариантами независимых (группы сравнения и основная). Для выявления корреляционной зависимости вычислялся коэффициент корреляции Спирмена (r). Коэффициент +1,0 при прямой связи, -1,0 - при обратной связи, 0 - при отсутствии связи. Силу корреляционной связи оценивали полуколичественно: при r от 0,0 до -0,25 и до +0,25 - как отсутствие её или слабую; при r от 0,26 до 0,5 (0,26 -0,5) - как умеренную; при r от 0,51 до 0,75 (0,5 -0,75) - как сильную; при r с абсолютной величиной более 0,75 (-0,75) - как жесткую. Для расчетов использован статистический пакет Microsoft Excel для операционной системы Windows XP, программа «Biostat» [7]. Критический уровень значимости статистических гипотез в данном исследовании принимался равным 0,05, так как при этом вероятность различия составляла более 95%.
результаты и обсуждение
Острый панкреатит через 12 часов сопровождался повышением активности сывороточной а-амилазы, нейтро-фильным лейкоцитозом, уровень которых на 28,1% и 90,1% превышал контроль, гипогидратацией с повышением содержания гемоглобина, эритроцитов и показателя гематокрита на 19,2%, 25,2% и 38,0% по отношению к контролю (табл. 1). Развитие эндогенной интоксикации вызывало нарушение метаболизма печени со снижением уровня общего белка, мочевины и калия на 35,0%, 21,5% и 25,3% соответственно по отношению к контролю. При прогрессировании заболевания у животных III группы лейкоцитоз превышал контроль и его значение во II группе на 216% и 66,2%. Увеличение уровня общего билирубина, являющегося природным анти-оксидантом на 27,7% и 36,1% по отношению к контролю и II группе можно расценивать как компенсаторное напряжение антиоксидантной системы (АОС). Повышение уровня мочевины на 186% и 263% и креатинина на 73,1% по сравнению с контролем и II группой свидетельствовало о развитии токсической нефропатии.
Отмечено прогрессирующее увеличение содержания веществ низкой и средней молекулярной массы в плазме крови, вызывающих нарушение метаболизма на органном и системном уровнях [3,19]. Во II и III группах этот показатель на 200% и 290,4% превышал контрольные значений (табл. 1), что свидетельствует о несостоятельности органов и систем, отвечающих за детоксикацию [13].
Содержание олигопептидов на эритроцитах животных II и III группы превышало контроль на 14% и 26%. В плазме крови животных II группы этот показатель превышал контроль на 44%, а в III группе снизился до контрольных зна-
Таблица 1
Динамика гематологических и биохимических показателей крови после моделирования острого панкреатита (М±а)
Показатель Исследуемые группы животных
I (n=10) II (n=5) III (n=5)
Лейкоциты, 109/л 7,3±0,89 13,9±1,8* 23,1±4,26*л
Эритроциты, 1012/л 5,08±0,51 6,36±0,88* 5,54±0,23
Гемоглобин, г/л 156,2±10,8 186,2±7,9* 173,6±5,3*л
Показатель гематокрита, % 48,7±3,86 67,2±6,4* 63,4±3,0*
а-амилаза 30,6±3,13 39,2±4,2* 59,4±10,2*л
Общий билирубин, мкмоль/л 7,91±0,68 7,42±0,96 10,1±0,9*л
Креатинин, мкмоль /л 69,1±4,55 119,6±9,6* 97,4±18,9*л
Общий белок 71,0±4,3 46,2±4,3* 55,8±7,43*л
Мочевина, ммоль/л 5,72±0,77 4,49±0,76* 16,36±3,22*л
Лактат, ммоль/л 1,73±0,06 2,30±0,30* 1,90±0,10
МДА эритроцитов, ммоль/л 5,8±1,2 10,6±2,1* 13,6±1,9*
Глутатион, ммоль/л 0,43±0,04 0,38±0,02* 0,38±0,01*
Мочевая кислота, ммоль/л 40,5±5,1 35,0±2,8 93,0±5,1*л
Калий, ммоль/л 4,63±0,31 3,46±0,46*** 3,9±0,41**
ВНСММ плазмы, усл. ед. 0,21±0,01 0,42±0,01*л 0,61±0,05*л
Олигопептиды эр-в, мг/л 3,50±0,20 4,0±0,20* 4,40±0,20*л
Олигопептиды плазмы, мг/л 3,20±0,50 4,60±0,20* 3,30±0,50л
Олигопептиды мочи, мг/ л 4,01±0,91 5,98±1,24* 4,52±0,59л
Примечания: * - р<0,05 по отношению к контролю; Л - р<0,05 между II и III группами.
чений. В моче их содержание во II группе повышалось на 49%, что свидетельствовало о сохранении выделительной функции почек. В III группе на фоне нарастания эндогенной интоксикации отмечалось снижение концентрации олигопептидов в моче вследствие токсического поражения почек и нарушения метаболизма в органах детоксикации.
Повышение содержания лактата в эритроцитах животных II группы на 33% по сравнению с контролем является признаком активации анаэробного гликолиза, гипоксии тканей с усилением катаболизма пуриновых мононуклеотидов до мочевой кислоты, содержание которой в III группе оказалось увеличенным на 129,6% в сравнении с контролем.
Выявлялось статистически значимое повышение концентрации МДА в эритроцитах собак II и III групп на 83% и 134% по сравнению с исходной, что отражает замедленную его элиминацию из тканей в сосудистое русло, определяет структурно-функциональное состояние мембран клеток [4,22], приводя к нарушению функций органов естественной детоксикации.
Важную роль в ограничении интенсивности процессов свободнорадикального окисления играет антиоксидантная система органов детоксикации. Нарастание тяжести эндогенной интоксикации в крови приводило к снижению содержания восстановленного глутатиона в эритроцитах животных II и III групп по сравнению с контролем на 11,7%. При этом отсутствие прогрессирующего снижения уровня глутатиона в III группе по сравнению со II группой, обусловлено активацией его биосинтеза в печени.
На ранних стадиях развития экспериментального острого панкреатита отмечается нарушение антиоксидантной активности с развитием оксидативного стресса. Показатели уровня обеспеченности антиоксидантами, активности анти-оксидантных ферментов и содержания продуктов свободно-радикального окисления в крови интегративно характеризуют активность АОС организма как целого. Однако, они не отражают состояния АОС в отдельных органах и тканях, где вследствие специфичности метаболизма активность компонентов антиоксидантной защиты может быть различной.
С целью уточнения патогенетических факторов прогрес-сирования острого панкреонекроза и компенсаторных резервов в тканях поджелудочной железы и органов детокси-кации изучено состояние процессов свободнорадикального окисления и АОС у собак исходно, через 12 и 24 час. после моделирования острого панкреатита.
Поджелудочная железа является по существу первым органом-мишенью аутоферментной агрессии, приводя к чрезмерному усилению процессов свободнорадикально-го окисления, вызывающих недостаточность АОС [4,18], определяющих тяжесть функциональных и структурных нарушений в органах жизнеобеспечения. У животных II и III групп это проявляется прогрессирующим увеличением содержания МДА по сравнению с контролем на 15% и 49%, со-
ответственно, что свидетельствует о прогрессировании эндотоксикоза (табл. 2). Сохраняется жесткая прямая корреляционная связь между интенсивностью процессов свободнорадикального окисления в крови и ткани поджелудочной железы (г=1,0).
В поджелудочной железе животных II группы отмечалось увеличение содержания мочевой кислоты на 25% по сравнению с контролем, реализующей захват образовавшихся радикалов, предотвращая накопление их избытка и структурное повреждение клеток. Повышение значений антиоксидантной активности не всегда является благоприятным признаком и может свидетельствовать о начальном ответе на развивающийся окислительный стресс, сопровождающийся мобилизацией АОС. Подтверждением этого факта является снижение содержания мочевой кислоты у собак III группы на 9% по сравнению со II группой.
Концентрация восстановленного глутатиона в ткани поджелудочной железы у собак II группы не отличалась от контроля, несмотря на низкую антиоксидантную обеспеченность этого органа [1], что обусловлено мобилизацией эндогенных резервов глутатиона с целью компенсации его дефицита в очаге воспаления или компенсаторным повышением его синтеза в органах-продуцентах [18].
В поддержании высокой концентрации восстановленного глутатиона большое значение имеет активность Г-6-ФДГ; во II группе она превышала контроль на 32% и способствовала его редукции из окисленной формы.
Таблица 2
Биохимические изменения в ткани поджелудочной железы, печени и легких у собак с экспериментальным острым панкреатитом (М±а)
Исследуемый показатель Группы животных
I (n=10) 1 II (n=5) 1 III (n=5)
Поджелудочная железа
МДА, мкмоль/г 2,58±0,08 2,97±0,08* 3,84±0,07*л
Глутатион, мкмоль/г 0,56±0,01 0,56±0,05 0,48±0,03*
Г-6-ФДГ, мкмоль/(ч-кг) 0,97±0,03 1,28±0,30 0,50±0,04*л
Мочевая кислота, мкмоль/г 0,60±0,04 0,75±0,27* 0,68±0,2л
Печень
МДА, мкмоль/г 0,57±0,10 1,15±0,06* 1,26±0,06*
Глутатион, мкмоль/г 0,85±0,02 0,68±0,05* 0,80±0,10
Г-6-ФДГ, мкмоль/(ч-кг) 1,54±0,08 1,59±0,30 1,05±0,10*
Мочевая кислота, мкмоль/г 3,78±0,42 6,71±0,19* 6,04±0,26*
Легкие
МДА, мкмоль/г 3,15±0,05 5,14±0,08 * 4,57±0,10*л
Глутатион, мкмоль/г 0,30±0,01 0,27±0,03 0,36±0,01*л
Г-6-ФДГ, мкмоль/(ч-кг) 0,86±0,03 0,88±0,10 0,53±0,05*л
Мочевая кислота, мкмоль/г 3,30±0,20 3,74±0,19 4,05±0,27*
Примечание: * - р <0,05 по отношению к контролю; Л - р <0,05 между II и III группами.
Повышенный расход антиоксидантов в очаге воспаления, а также снижение активности Г-6-ФДГ в III группе на 48% приводят к дефициту глутатиона. Выявленная жесткая прямая корреляционная связь между содержанием восстановленного глутатиона и активностью Г-6-ФДГ в ткани поджелудочной железы (r=0,875, p<0,05) свидетельствует о её низком антиок-сидантном потенциале. Напряжение ферментативного звена на фоне длительного воздействия окислительного стресса направлено на биорегенерацию глутатиона. Первичное повреждение ацинарных клеток на фоне антиоксидантной недостаточности и оксидативного стресса приводит к углублению метаболических расстройств в поджелудочной железе [4,20,22], формированию процессов, ответственных за включение компенсаторных механизмов защиты в органах, функционально сопряженных с ней.
При остром панкреатите печень оказывается первым органом-мишенью на пути массивного поступления в кровь воротной вены токсинов, оказывающих влияние на её структуру и функцию. Представляет интерес состояние процессов свободнорадикального окисления и АОС в ткани печени в условиях экспериментального острого панкреатита. В печени собак II группы отмечалось значимое снижение концентрации восстановленного глутатиона на 20% по сравнению с контролем (табл. 2), что связано с угнетением его синтеза вследствие интенсификации процессов свободнорадикаль-
ного окисления, о чем свидетельствует повышение уровня МДА на 202%. Стимуляция свободнорадикального окисления в клетках печени происходит в условиях ограничения резервной мощности АОС. Избыток высокотоксичных продуктов «оксидативного стресса» вызывает нарушение энергетических процессов в митохондриях гепатоцитов, приводя к «напряжению» механизмов адаптации печени.
Повышение уровня лактата в эритроцитах животных II группы на 33% по отношению к контролю отражает факт усиления анаэробного гликолиза в клетках печени, вследствие чего снижается выработка АТФ, усиливается распад пуриновых мононуклеотидов, обусловливающий увеличение уровня мочевой кислоты в ткани печени на 178%. В результате развивающейся гипоксии происходит усиление механизмов липопероксидации мембран гепатоцитов.
Рост уровня глутатиона у животных III группы до контрольных значений можно объяснить постоянным компенсаторным выбросом антиоксидантов, синтезируемых в печени в ответ на «оксидативный стресс». Восстановленный глу-татион относят к наиболее мощным антитоксическим агентам печени, обеспечивающим эффективность комплексной системы антиоксидантной защиты, что подтверждено наличием жесткой прямой корреляционной связи между содержанием восстановленного глутатиона в эритроцитах и ткани печени исследуемых групп (r=0,875, p<0,05). Восстановление исходного уровня глутатиона свидетельствует об устойчивой системе антиоксидантной защиты печени и больших компенсаторных резервах органа, стабильностью гепатоци-тов с мобилизацией их ферментных систем, утилизирующих продукты свободно-радикального окисления.
Снижение активности Г-6-ФДГ в печени животных III группы на 32% по сравнению с контролем связано с токсическим воздействием на фермент высоких концентраций в крови ВНСММ и МДА, превышающих контроль соответственно на 290,4% и 221%, что сопровождается повышением проницаемости клеточных мембран и изменением их физико-химических характеристик.
Таким образом, среди механизмов развития и прогресси-рования эндогенной интоксикации при остром панкреатите существенное значение имеет усиление процессов свободно-радикального окисления, концентрация продуктов которых определяется исходным состоянием ферментативного и неферментативного звеньев АОС печени.
Одной из наиболее ранних и опасных системных дисфункций в структуре полиорганной недостаточности при остром панкреатите является острое повреждение легких [17,23]. Представляет интерес изучение компенсаторных антиоксидантных резервов легких при остром панкреатите, поскольку они обладают детоксикационной способностью и теряют эту функцию при прогрессировании эндогенной интоксикации [20].
Содержание МДА в гомогенате легких животных II группы на 63% превышало контроль (табл. 2) в связи со значительным возрастанием токсинов в притекающей крови и может быть обусловлено их паренхиматозным поражением, когда они сами становятся источником интоксикации. Это подтверждается увеличением содержания МДА на 45% в III группе по отношению к контролю. В условиях окислительного стресса нарастает метаболическая и детоксицирующая нагрузка на легкие, приводя к дополнительному их повреждению и усугублению уже имеющихся проявлений органной несостоятельности [25]. Это можно объяснить усиленной диффузией кислорода в цитоплазму фагоцитов, повышающей продукцию активных форм кислорода [6,9] вследствие нарастания напряжения кислорода и уменьшения парциального давления углекислого газа в крови легочных капилляров. Нарушение окислительных процессов при экспериментальном остром панкреатите вызывает изменения метаболической активности легких, дезинтеграцию клеточных мембран и срыв механизмов адаптации, приводя в итоге к снижению содержания восстановленного глутатиона во II
группе на 10% и угнетению активности Г-6-ФДГ в III группе на 38% по отношению к контролю на фоне сохраняющейся эндогенной интоксикации.
Дефицит восстановленного глутатиона ослабляет устойчивость организма к гипоксии, уменьшает утилизацию кислорода тканями и способствует нарушению клеточного метаболизма. Повышение уровня лактата в эритроцитах на 33% у животных II группы по отношению к контролю свидетельствует о гипоксии, приводящей к усилению распада пу-риновых мононуклеотидов и обусловливающих увеличение уровня мочевой кислоты в ткани легких во II и III группах на 113% и 123% соответственно.
Повышение содержания мочевой кислоты является компенсаторным механизмом, обеспечивающим значительную антиоксидантную защиту легких от излишнего образования свободных радикалов. Повышение концентрации глутатиона в ткани легких животных III группы на 20% по отношению к контролю и на 30% в сравнении со II группой свидетельствует о включении их в компенсаторные процессы, связанные с выбросом антиоксидантов (табл. 2), и доказывает существование мощной системы антирадикальной защиты. Однако активность Г-6-ФДГ в III группе оказалась ниже контроля на 38%, что связано с ингибированием активности фермента в условиях «оксидативного стресса» и участием его в биорегенерации восстановленного глутатиона. Отмечалась жесткая обратная корреляция между уровнем восстановленного глутатиона и активностью Г-6-ФДГ (r=-1,0), свидетельствующая о высоком антиоксидантном потенциале легких и их способности поддерживать динамическое равновесие между неферментативным и ферментативными звеньями АОС в условиях «оксидативного стресса».
Таким образом, экспериментально установлено, что ведущие патогенетические факторы (гипоксия, оксидативный стресс, гипоэргоз) развития острого панкреатита реализуют свое действие через механизм угнетения активности антиок-сидантной системы в органах детоксикации в ранние сроки, что предшествует прогрессированию эндогенной интоксикации, приводит к быстрому повреждению органов и в итоге к органной недостаточности, которая носит полисистемный характер. Напряжение метаболических процессов в печени и легких является первоначальной ответной реакцией организма на повреждение и отражает мобилизацию компенсаторных резервов, направленных на адаптацию и выработку структурных компонентов, защищающих клетку от гибели.
Печень как первый орган на пути панкреатогенной токсемии, рано включает механизмы антиоксидантной защиты, характеризующиеся гиперфункцией, направленной на мем-бранопротекцию других органов детоксикации, в частности легких. Вероятно, в условиях чрезмерной интенсификации процессов свободнорадикального окисления «гиперстимуляция» обоих звеньев АОС приводит к увеличению повреждения клеточных и тканевых структур, что влечёт за собой возрастание функциональной неполноценности органов жизнеобеспечения и их депрессию. Дефицит в крови и органах естественной детоксикации восстановленного глута-тиона свидетельствует о прогрессировании заболевания и нарастании панкреатогенного эндотоксикоза, что позволяет использовать его в качестве критерия тяжести и прогноза заболевания.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Прозрачность исследования. Исследование не имело спонсорской поддержки. Исследователи несут полную ответственность за предоставление окончательной версии рукописи в печать.
Декларация о финансовых и иных взаимодействиях. Все авторы принимали участие в разработке концепции и дизайна исследования и в написании рукописи. Окончательная версия рукописи была одобрена всеми авторами, авторы не получали гонорар за исследование.
Работа поступила в редакцию: 12.06.2015 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агаев Б.А., Джафарли З.Е. Комплексное лечение острого панкреатита // Хирургия. - 2010. - №4. - С.63-66.
2. Алиев С.В., Алиев Э.С. Нерешенные вопросы хирургической тактики при инфицированном панкреонекрозе //
Хирургия. - 2015. - №8. - С.64-69.
3. Андреев В.А., Антонов В.Г., Карпищенко А.И. Медицинская лабораторная диагностика. Программы и алгоритмы. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. - 696 с.
4. Бромберг Б.Б., Майстренко Н.А., Тулупов А.Н. и др. Агрегация тромбоцитов и действие антиоксидантов при остром панкреатите // Медицинский академический журнал.
- 2013. - Т. 3. №3. - С.106-113.
5. Буянов В.М., Ступин И.В., Егиев В.Н. и др. Моделирование острого панкреатита // Клиническая хирургия. - 1989. - №11. - С.24-26.
6. Величковский Б.Т. Экологическая пульмонология (роль свободно-радикальных процессов). - Екатеринбург: Полиграфист, 2001. - 85 с.
7. Гланц С. Медико-биологическая статистика. - Пер. с англ. - М.: Практика, 1999. - 459 с.
8. Ершов А.В., Долгих В.Т., Долгих Т.И. и др. Проявления вторичного иммунодефицита у пациентов с острым деструктивным панкреатитом // Медицинская иммунология. - 2012.
- Т. 14. №6. - С.549-554.
9. Ершов А.В., Долгих В.Т. Компартмент-синдром при экспериментальном остром деструктивном панкреатите // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). - 2015. - №5. -С.22-27.
10. Литвин А.А. Инфицированный панкреонекроз. - М.: Интеграция, 2011. - 240 с.
11. Малахова М.Я. Эндогенная интоксикация как отражение компенсаторной перестройки обменных процессов в организме // Эфферентная терапия. - 2000. - Т. 6. №4. - С.3-14.
12. Порядин Г.В., Власов А.П., Анаскин С.Г. и др. Системные факторы прогрессирования острого панкреатита // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 2015. - №2. - С.28-33.
13. Рожков А.Г., Карандин В.И., Царев М.И. и др. Депонирование жидкости и токсинов при тяжелых хирургических эндотоксикозах // Общая реаниматология. - 2010. - Т. 6. №1. - С.33-38.
14. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты // Современные методы в биохимии. - М.: Медицина, 1977. - С.66-68.
15. Хорошилов С.Е., Никулин А.В. Эфферентное лечение критических состояний // Общая реаниматология. - 2012. -Т. 8. №4. - С.30-41.
16. Хорошилов С.Е., Марухов А.В. Применение методов экстракорпоральной детоксикации в ферментативной фазе
тяжелого острого панкреатита // Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова. - 2014. -Т. 9. №4. - С.94-103.
17. Хорошилов С.Е., Никулин А.В., Марухов А.В. Предупреждение развития синдрома полиорганной недостаточности в ферментативной фазе тяжелого острого панкреатита // Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова. - 2014. - Т. 9. №1. - С.58-62.
18. Чуянова Е.В. Уровень свободно-радикального окисления в ферментативной фазе острого панкреатита и его прогностическое значение: Автореф. дисс. ... канд. мед. наук. -СПб., 2009. - 24 с.
19. Amano H., Takada T., Isaji S., etal. Therapeutic intervention and acute pancreatitis // J. Hepatobiliary Pancreat. Sci. - 2010. -Vol. 17. №1. - P.53-59.
20. Barratt S., Medfort A.R., Millar A.B., et al. Vascular endothelial growth factor in acute lung injury acute respiratory distress syndrome // Respiration. - 2013. - №4. - P.88-92.
21. Botoi G., Andercon O., Andercon A., et al. The management of acute pancreatitis according to the modern guidelines // Chirurgia (Bucur). - 2011. - Vol. 106. №2. - P.171-176.
22. Dulce M., Cruz-Santamaria, Taxonera C., GinerM. Update on pathogenesis and clinical management of acute pancreatitis // World J. Gastrointestinal Pathophysiology. - 2012. - Vol. 3. №3. - P.60-70.
23. Monahan L.J. Acute respiratory distress syndrome // Curr. Probl. Pediatr. Adolesc. Health. Care. - 2013. - Vol. 43. №10 -P.278-284.
24. Otetea G., Manguica M., Costescu R. Dozarea spectrofotometrica a acidilii uric in serul sangium prin absortic specifica la 290 nm // Timisoara med. - 1976. - Vol. 21. №2. -P.90-94.
25. Petrov M.S. Organ failure and infection of pancreatic necrosis as determinations of mortality in patients with acute pancreatitis // Gastroenterlogy. - 2010. - Vol. 139. №3. - P.813-820.
26. Sedlak S., Lindsey R.N. Estimation of total, protein-bound and nonprotein sulfhydryl groups in tissue with ellmans reagent // Anal. Biochem. - 1968. - Vol. 25. №1. - P.192-205.
27. Werner J., Hartwig W., Hackert T., et al. Multidrug strategies are effective in the treatment of severe experimental pancreatitis // Surgery. - 2012. - Vol. 151. №3. - Р.372-381.
REFERENCES
1. AgaevB.A., DzhafarliZ.E. Treatment ofthe acute pancreatitis // Khirurgija. - 2010. - №4. - P.63-66. (in Russian)
2. Aliev S.A., Aliev E.S. Unsolved issues of surgical treatment of infected pancreonecrosis // Khirurgija. - 2015. - №8. - P.64-69. (in Russian)
3. Andreev V.A., Antonov V.G., Karpischenko A.I. Medical laboratory diagnostics. Programs and algorithms. - Moscow: GEOTAR-Media, 2014. - 696 p. (in Russian)
4. BrombergB.B., Maistrenko N.A., Tulupov A.N., et al. Platelet aggregation, and effect of antioxidants in acute pancreatitis // Meditsinskij akademicheskij zhurnal. - 2013. - Vol. 3. №3. -P.106-113. (in Russian)
5. Buyanov M.V., Stupin I.V., Egiev V.N., et al. Modelling of acute pancreatitis // Klinicheskaja khirurgija. - 1989. - №11. -P.24-26. (in Russian)
6. Velchkovsky B.T. Environmental pulmonology (the role of free radical processes). - Ekaterinburg: Poligraphist, 2001. - 85 p. (in Russian)
7. Glants S. Biomedical statistics. - Moscow: Practika, 1999. -459 p. (in Russian)
8. Ershov A.V., Dolgikh V.T., Dolgikh T.I., et al. Manifestations of secondary immune deficiency in patients with destructive pancreatitis // Medicinskaja immunolodija. - 2012. - Vol. 14. №6. - P.549-554. (in Russian)
9. Ershov A.V., Dolgikh V.T. The compartment-syndrome in experimental acute destructive pancreatitis // Sibirskij medicinskij zurnal (Irkutsk). - 2015. - №5. - P.22-27. (in Russian)
10. Litvin A.A. Infected pancreatic necrosis. - Moscow: Integrattsja, 2011. - 240 p. (in Russian)
11. Malakhova M.J. Endogenous intoxication as a reflection of the compensatory adjustment of metabolic processes in the body // Ephpherentnaja terapija. - 2000. - Vol. 6. №4. - P.3-14. (in Russian)
12. Porjadin G.V., Vlasov A.P., Anaskin C.G., et al. Systemic
factors in the progression of acute pancreatitis // Patologicheskaja physiologija i eksperimentalnaja terapija. - 2015. - №2. - P.28-33. (in Russian)
13. Rozhkov A.G., Karandin V.I., Tsarev M.I., et al The deposition of fluid and toxins in severe surgical endotoxicosis // Obshchaja reanimatologija. - 2010. - Vol. 6. №1. - P.33-38. (in Russian)
14. Stal-naja I.D., Garishvili T.G. Method of determination of malonic dialdehyde using thiobarbituric acid // Modern methods in biochemistry. - Moscow: Meditsina, 1977. - P.66-68. (in Russian)
15. Khoroshiliv S.E., Nikulin A.V. Efferent treatment of critical conditions // Obshchaja reanimatologija. - 2010. - Vol. 8. №4. -P.30-31. (in Russian)
16. Khoroshilov S.E., Marukhov A.V. The application of methods of extracorporeal detoxification in the enzymatic phase of severe acute pancreatitis // Vestnik nationalnogo medico-khirurgicheskogo tsentra im. N.I. Pirogova. - 2014. - Vol. 9. №4.
- P.94-103. (in Russian)
17. Khoroshilov S.E., Nikulin A.V., Marukhov A.V. Preventing the development of syndrome of multiple organ failure in the enzymatic phase of severe acute pancreatitis // Vestnik national'nogo medico-khirurgicheskogo tsentra im. N.I. Pirogova.
- 2014. - Vol. 9. №1. - P.58-62. (in Russian)
18. Chujanov E.V. The level of free radical oxidation in the enzymatic phase of acute pancreatitis and its prognostic value: Thesis PhD (Medicine). - St. Petersburg, 2009. - 24 p. (in Russian)
19. Amano H., Takada T., Isaji S., et al. Therapeutic intervention and acute pancreatitis // J. Hepatobiliary Pancreat. Sci. - 2010. -Vol. 17. №1. - P.53-59.
20. Barratt S., Medfort A.R., Millar A.B., et al. Vascular endothelial growth factor in acute lung injury acute respiratory distress syndrome // Respiration. - 2013. - №4. - P.88-92.
21. Botoi G., Andercon O., Andercon A., et al. The management of acute pancreatitis according to the modern guidelines // Chirurgia (Bucur). - 2011. - Vol. 106. №2. - P.171-176.
22. Dulce M., Cruz-Santamaria, Taxonera C., Giner M. Update on pathogenesis and clinical management of acute pancreatitis // World J. Gastrointestinal Pathophysiology. - 2012. - Vol. 3. №3. - P.60-70.
23. Monahan L.J. Acute respiratory distress syndrome // Curr. Probl. Pediatr. Adolesc. Health. Care. - 2013. - Vol. 43. №10 -P.278-284.
24. Otetea G., Manguica M., Costescu R. Dozarea spectrofotometrica a acidilii uric in serul sangium prin absortic
specifica la 290 nm // Timisoara med. - 1976. - Vol. 21. №2. -P.90-94.
25. Petrov M.S. Organ failure and infection of pancreatic necrosis as determinations of mortality in patients with acute pancreatitis // Gastroenterlogy. - 2010. - Vol. 139. №3. - P.813-820.
26. Sedlak S., Lindsey R.N. Estimation of total, protein-bound and nonprotein sulfhydryl groups in tissue with ellmans reagent // Anal. Biochem. - 1968. - Vol. 25. №1. - P. 192-205.
27. Werner J., Hartwig W., Hackert T., et al. Multidrug strategies are effective in the treatment of severe experimental pancreatitis // Surgery. - 2012. - Vol. 151. №3. - P.372-381.
Информация об авторах
Морозов Сергей Валентинович - д.м.н., профессор кафедры хирургии факультета усовершенствования врачей, 129110, г. Москва, ул. Щепкина, 61/2, e-mail: [email protected]; Лобаков Александр Иванович - д.м.н., профессор, руководитель
отделения абдоминальной хирургии, заведующий кафедрой хирургии факультета усовершенствования врачей; Долгих Владимир Терентьевич - д.м.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, заведующий кафедрой патофизиологии с курсом клинической патофизиологии, 644099, г. Омск, ул. Ленина, 12, тел. (3812) 230378, e-mail: [email protected]; Круглов Евгений Ефимович - д.м.н., профессор, главный врач4 Рейс Альберт Борисович - к.м.н., ассистент кафедры факультетской хирургии с курсом урологии, e-mail: [email protected]; Богомазов Юрий Константинович - к.м.н., доцент кафедры хирургии факультета усовершенствования врачей. Information About of the Authors: Morozov Sergey V. - MD, PhD, DSc, Professor, Department of Surgery of Postgraduate Training Faculty, e-mail: [email protected]; Lobakov Aleksandr I. - MD, PhD, DSc, Professor, Head of Department of Abdominal Surgery, Department of Surgery, Postgraduate Training Faculty; Dolgikh Vladimir T. - MD, PhD, DSc in Medicine, Honoured Scientist of the Russian Federation, Head of the Department of the Pathophysiology including Clinical Pathophysiology Course of State Medical University, tel. (3812) 230378, e-mail: [email protected]; Kruglov Evgeniy E. - MD, PhD, DSc, Professor, Chief physician; Reys Albert B. - MD, PhD, Assistant of the Department of Surgery including Urology Course of State medical University, e-mail: [email protected]; Bogomazov Yuriy K. - MD, PhD, Associate Professor, Chair of Surgery, Postgraduate Training Faculty.
© АНКУДИНОВ A.C., КАЛЯГИН А.Н. - 2015 УДК: 373.6/9:34
иммуномодулирующие цитокины при хронической сердечной недостаточности, ассоциированной с остеоартрозом коленных суставов
Андрей Сергеевич Анкудинов, Алексей Николаевич Калягин (Иркутский государственный медицинский университет, ректор - д.м.н., проф. И.В. Малов, кафедра пропедевтики внутренних болезней, зав. - д.м.н. А.Н. Калягин)
Резюме. Проведен сравнительный анализ уровней СРБ, ИЛ-1, 10 и ФНОа у пациентов-женщин, страдающих хронической сердечной недостаточностью (ХСН) и остеоартрозом (ОА) коленных суставов (n=60), по сравнению с пациентами-женщинами без ОА (n=47), а так же исследованы возможные патогенетические взаимосвязи уровней цитокинов и тяжести сердечной недостаточности. Выявлено отсутствие статистической значимой разницы в уровнях ФНОа и ИЛ-10 в группе ХСН и ОА II-III стадии по сравнению с контролем. Так для ФНОа значения составили: 1,83 и 2,05 пг/мл против 1,77 пг/мл в группе контроля (р=0,81 и 0,35 соответственно), для ИЛ-10: 1,11 и 2,0 пг/мл против 1,54 в группе контроля (р=0,92 и 0,9 соответственно). Также не получено разницы между уровнями ИЛ-1 в группе ХСН и ОА II стадии по сравнению с ХСН без ОА: 2,53 и 2,66 пг/мл (р=0,8). Полученные результаты, возможно, указывают на сохранение противовоспалительного потенциала, что может быть использовано для проведения эффективной терапии. При оценке взаимосвязи между уровнями иммуномодулирующих цитокинов и выраженностью ХСН ассоциированной с ОА коленных суставов были выявлены повышенные уровни медиаторов, с умеренной корреляцией с ХСН ФК II: уровень ИЛ-1 составил 22,17±7,29 пг/мл (r=0,41 p=0,029); ИЛ-10 4,75±1,5 (r=0,42 p=0,024); ФНОа 2,53±0,34 (r=0,52 p=0,017). Вероятно, выраженность воспалительного процесса может негативно сказаться на течении ХСН.
Ключевые слова: хроническая сердечная недостаточность, остеоартроз коленных суставов, воспаление, ИЛ-1, ИЛ-10, ФНОа.
immunomodulatory cytokines in chronic heart failure ASSOCIATED with KNEE OSTEOARTHRITIS
A.S. Ankudinov, A.N. Kalyagin (Irkutsk State Medical University, Russia)
Summary. A comparative analysis of the levels of CRP, IL-1, 10 and TNF in patients - women with chronic heart failure (CHF) and osteoarthritis (OA) of the knee (n=60) compared with female patients without OA (n=47) has been conducted as well as the possibility of pathogenetic relationship of cytokine levels and the severity of heart failure have been studied. There has been revealed the absence of significant differences in the levels of TNF and IL-10 in the group of CHF and OA stage II-III as compared with the control. So for TNF values were: 1,83 and 2,05 pg / ml vs 1,77 pg/ml in the control group (p=0,81 and 0,35, respectively), for IL-10: 1,11 and 2,0 pg/ml vs 1,54 in the control group (p=0,92 and 0,9 respectively). Also, no difference is obtained between the levels of IL-1 in the group of CHF and stage II of OA compared with CHF without OA: 2,53 and 2,66 pg/ml (p=0,8). These results may indicate persistent inflammatory potential that can be used for effective therapy. In assessing the relationship between the levels of immunomodulatory cytokines and severity of heart failure associated with knee OA elevated levels of neurotransmitters, with a moderate correlation with CHF FC II were revealed: the level of IL-1
