Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Активность ферментов антиоксидантной системы у больных с терминальной почечной недостаточностью и после трансплантации почки

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Активность ферментов антиоксидантной системы у больных с терминальной почечной недостаточностью и после трансплантации почки"

ІНСТИТУТ ГЕРОНТОЛОГІЇ АКАДЕМІЇ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ

Король Леся Вікторівна

УДК 612.015:616.61 -008.64-036.12+616-089.843

АКТИВНІСТЬ ФЕРМЕНТІВ АНТИОКСИДАНТНОЇ СИСТЕМИ У ХВОРИХ НА ТЕРМІНАЛЬНУ НИРКОВУ НЕДОСТАТНІСТЬ ТА ПІСЛЯ ТРАНСПЛАНТАЦІЇ НИРКИ

03.00.04 - біохімія

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті урології та нефрології Академії медичних наук України.

Наукові керівники : доктор біологічних наук Нікуліна Галина Григорівна, Інститут урології та нефрології АМН України, завідувач лабораторії біохімії

доктор медичних наук, професор Баран Євген Якович, Інститут урології та нефрології АМН України, завідувач клініки трансплантації нирки.

Офіційні опоненти: кандидат біологічних наук Сутковой Дем'ян Аврамович, Інститут нейрохірургії ім. А.П.Ромоданова АМН України, керівник лабораторії біохімії енергетичного обміну; доктор медичних наук Кришталь Микола Васильович, Національний медичний університет ім. О.Богомольця МОЗ України, доцент кафедри патологічної фізіології .

Провідна установа: Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, відділ біохімії м'язів, м.Київ

<?£>

Захист відбудеться" <£- " 998 р. о ____годині на засіданні

спеціалізованої вченої ради Д26.551.01 Інституту геронтології АМН України, м.Київ, вул. Вишгородська, 67.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту геронтології АМН України, м. Київ, вул. Вишгородська, 67.

Автореферат розісланий // 1998 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

Потапенко Р.І.

СПИСОК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

АОС - антиоксидантна система

АФК - активні форми кисню

ВРО - вільнорадикальне окислення

Гл-6-ФДГ - глюкозо- 6- фосфатдегідрогеназа

ГП - глутатіонпероксидаза

ГПНН - гостра постішемічна ниркова недостатність

ГР - глутатіонредуктаза

ГРВ - гостра реакція відторгнення

ЗПА - загальна пероксидазна активність

Кр - креатинін

КТ -каталаза

МДА - малоновий діальдегід ПОЛ - перекисне окислення ліпідів СОД - супероксидцисмутаза ТА - трансамідиназа

ТНН - термінальна ниркова недостатність Тр -трансферин

ХНН - хронічна ниркова недостатність ЦП - церулоплазмін НЬ - гемоглобін

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Проблема “Нирки та обмін речовин” ще й досі залишається не вирішеною, оскільки є ще багато питань щодо метаболічних порушень в організмі людини за патології нирок. Останнім часом досить широко вивчається роль вільних радикалів як патологічних чинників прогресування ниркових захворювань (Н.И.Неверов, 1992; Ю.В.Румянцев, 1996; І.Б.Тичка, 1996; О.Ф.Возіанов, 1997; І.АпсігеоІі, 1991; Р.Зйгайа, 1991; А.КагІ, 1992; І.ВопуєгИ:-ге, 1993). На підставі сучасних уявлень про значну роль ВРО у дестабілізації лі-попротеїдної структури клітинних мембран та у розвитку основних патологічних процесів - гіпоксії, запалення, імунного конфлікту - висунуто гіпотезу щодо “нефротоксичності” продуктів ВРО [В.КібЬопє 1983, .Шіатопсі 1992].

В експериментах на тваринах та клінГчними дослідженнями встановлено, що під час прогресування захворювань нирок в ізольованих мембранах еритроцитів змінюється склад стеринів та індивідуальних фосфоліпідів на фоні підвищення активності ПОЛ, особливо на стадії ХНН (Ю.И Гринштейн, 1989,1990,1991; Р.Н.Акалаев, 1992,1993; Г.Г.Нікуліна, 1993,1997). Висловлено припущення, що у разі розвитку ХНН, крім пероксидації ліпідних компонентів біомембран, можливо відбуваються зміни АОС організму, зокрема, її найбільш вразливої ферментативної ланки (Г.М.Богдан, 1995; И.А.Рудько, 1995; І.Б.Тич-

ка, 1996; Б-Бітіс, 1996; КШеа, 1996; БДе МагсЫ, 1996; ХЕібєК, 1996). Порушення АОС та її контролю за процесами ПОЛ саме по собі може стати важливим фактором ініціації розвитку процесів пероксидації, що обумовлює важливість поглибленого дослідження АОС після трансплантації нирки.

Радикальним методом подовження життя хворих з ТНН є трансплантація донорської нирки. В експерименті на тваринах показано, що через гостру ішемію в ізольованій донорській нирці виникають значні порушення процесів ПОЛ та АОС, які призводять до змін ліпідної структури біомембран в клітинах нирок (ЛА.Гаврилюк, 1990; Р.А.Куркаев, 1990; Г.Г.Нікуліна, 1993). Встановлено, що у потенційних донорів ниркових трансплантатів, як правило хворих з черепно-мозковою травмою, активуються процеси ПОЛ (В.Є. Новіков, 1995; Ю.О.Зозуля,

1995) та ушкоджується АОС (Т.Г.Джанджгава, 1992; О.Кооізгга, 1996). Проте дотепер практично не розроблено питання про біохімічну оцінку стану переживаючої нирки в організмі донора, що може бути важливим для остаточного вирішення питання про доцільність її трансплантації хворому на ХНН.

Після трансплантації донорської нирки особливої ваги набуває вивчення ферментів АОС у реципієнтів ниркових трансплантатів з метою контролю за життєздатністю та функціональним станом ниркового трансплантата (Ь.Васкшап, 1988; Б.Зітіс-О^ігоуіс, 1997) та для прогнозування розвитку ГРВ трансплантата (К.Ме1.ос1іеу, 1982; ІСгіз1:о1,1996; Р.Осіеиі,1996).

На сьогодні ще далеко не вичерпані можливості використання фармакологічних антиоксидантів у післятрансплантаційній терапії. Проте, незважаючи на недостатнє вивчення АОС, в літературі зустрічаються окремі відомості про застосування вітамінів Е та С (И.А.Онищенко, 1985; М.В.Биленко, 1990; Н.ІІаЬІ, 1993; ІІ.ЬиЬгагю, 1996) і ферментних препаратів КТ (Т.УовЬіока, 1992; МЛ^ка,

1996) та СОД (Н.БІгепееЬе^ег, 1988) для профілактики метаболічних порушень після трансплантації нирки.

Все вищезазначене свідчить про необхідність подальшого всебічного вивчення процесів ПОЛ і стану АОС у системі “донор - хворий на ТНН - реципієнт ниркових трансплантатів”.

Мета та задачі дослідження. Оцінити стан ферментативної ланки АОС та процесів ПОЛ у потенційних донорів, хворих на ТНН та реципієнтів після трансплантації донорської нирки і розробити біохімічні показники життєздатності пересадженої донорської нирки та засоби її корекції.

Поставлена мета передбачає рішення таких задач:

1. Вивчити можливість вдосконалення біохімічної діагностики життєздатності донорської нирки в організмі донора і реципієнта після її трансплантації на основі вивчення ПОЛ, ферментів АОС та органоспецифічного для нирок ферменту ТА.

2. Вивчити активність ферментів АОС, що інгібують розвиток процесів пероксидації та знешкоджують АФК - СОД, КТ та пероксидаз у хворих на ТНН до та після трансплантації донорської.нирки.

з

3. Вивчити активність показників обміну та транспорту заліза - ЦП та Тр в крові хворих на ТНН в умовах лікування трансплантацією донорської нирки.

4. Вивчити активність ферментів та стан показників системи обміну глу-татіону - ГП, ГР, НАД, ГЛ-6-ФДГ, БН-груп при ТНН та у реципієнтів донорських нирок в ранній післяопераційний період.

5. Дослідити показники активності ВРО та ферментативної ланки АОС у реципієнтів залежно від клініко-лабораторних показників життєздатності та функціонального стану трансплантованої нирки.

6. Вивчити динаміку системи ПОЛ - АОС у реципієнтів залежно від вихідного стану та ступеня ішемічного пошкодження перивітальної донорської нирки.

7. Дослідити можливість корекції рівноваги ПОЛ - АОС за допомогою ан-тигіпоксичних та вітамінних препаратів у реципієнтів ниркових трансплантатів.

Зв’язок роботи з науковими темами, планами. Робота є частиною комплексних наукових досліджень, що проводяться в Інституті урології та нефрології АМН України за темою : «Розробити критерії прогнозування перебігу пост-трансплантаційного періоду залежно від вихідного стану пересадженого органа», шифр ВК 2 АМН України (0195Ш08310).

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше досліджено роль ВРО в ураженні перивітальної нирки в організмі потенційного донора; встановлено активацію ПОЛ, яка призводить до патологічних змін клітинних мембран у донорській нирці, внаслідок чого збільшується реноспецифічна ТА-ферментемія і ТА-ферментурія. Встановлено, що в організмі донора розвиток процесів перок-сидації є пов’язаним з недостатністю функцій АОС. Вперше продемонстровано взаємозв’язок між станом мембранно-патологічних процесів і відновленням функції трансплантованої нирки, що є науковим обгрунтуванням доцільності застосування протигіпоксичних та вітамінних препаратів для корекції показників ПОЛ та АОС з метою профілактики мембранно-патологічних процесів у донорській нирці та забезпечення її життєздатності у реципієнта. Вперше проведено комплексне дослідження порушень у діяльності ферментативної ланки АОС як фактора прогресування процесів ВРО при розвитку ХНН. Розкриті особливості відновлення прооксидантно-антиоксидантної рівноваги у реципієнтів донорських нирок у ранній післятрансплантаційний період залежно від вихідного стану та ішемічного пошкодження паренхіми донорської нирки. На основі співставлення показників ПОЛ та АОС у системі "донор - хворий на ТНН -реципієнт ниркових трансплантатів" встановлено, що порушення цієї рівноваги на різних етапах лікування трансплантацією нирки є фактором ризику розвитку ГРВ та ГПНН трансплантата у післяопераційний період.

Практичне значення одержаних результатів. Доведено високу діагностично-інформативну цінність визначення ТА та МДА в крові і сечі для оцінки ступеня ішемічного пошкодження та життєздатності донорської нирки у потенційного до-

нора, що має значення для вирішення питання про доцільність її трансплантації хворому на ТНН. Запропоновано на різних етапах лікування ТНН трансплантацією донорської нирки проводити контроль за станом АОС на основі визначення активності ферментів-антиоксидантів - КТ, ЦП, ЗПА, Гл-6-ФДГ. Після трансплантації нирки рекомендовано визначати такі показники як ТА, МДА, КТ, ЦП, Гл-6-ФДГ для прогнозування можливого розвитку ГРВ та ГПНН трансплантата. На основі вивчення взаємозв’язку динаміки процесів ПОЛ та АОС і функціонального стану ниркового трансплантата у ранній післяопераційний період апробовані фармакологічні препарати рибоксин та вітаміни В,, В,, С і показано доцільність їх використання для оптимізації рівноваги ПОЛ - АОС і збереження життєздатності ниркового трансплантата в організмі реципієнта.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана особисто здобувачем. Автором сформульовано мету та задачі дослідження, проведено аналіз наукової літератури, отримано та інтерпретовано дані біохімічного дослідження.

Публікації. Матеріали дисертації викладені у 13 наукових публікаціях самостійних (2) та у співавторстві (11), зокрема 4 статті у фахових наукових журналах та 9 тезів міжнародних та вітчизняних конференцій, з’їздів.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи було оприлюднено та викладено їх основні положення на науково-практичних конференціях Інституту урології та нефрології АМН України, на VII Українському біохімічному з’їзді (Київ,1997), на II з'їзді патофізіологів України (Київ, 1996), на XXXIII конгресі Європейської асоціації діалізу та трансплантації (Амстердам, 1996), на XIV Міжнародному конгресі нефрологів (Сідней,1997), на XI Міжнародному конгресі асоціації трансплантологів (Барселона, 1996), на XII конгресі (Париж,1996) та на XIII конгресі (Барселона, 1998) Європейської асоціації урологів, на 6 Міжнародному симпозіумі, присвяченому проблемі "Кисень та вільні радикали" (Гродно,1996).

Обсяг та структура дисертації. Дисертація викладена на 192 сторінках друкованого тексту і складається із вступу, 6 розділів, заключної частини висновків, списку літератури, який складається з 225 робіт. У роботі представлено 24 таблиці та 14 рисунків, що займають 48 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи дослідження

Вивчення стану процесів ПОЛ та показників АОС проводили в крові та сечі хворих на різних етапах лікування трансплантацією донорської нирки : в системі «донор-хворий на ТНН- реципієнт ниркових трансплантатів». Було обсте-

жено 145 осіб віком від 19 до 52 років (85 чоловіків та 60 жінок), яких було згруповано відповідно до задач дослідження.

До першої дослідної групи було включено 21 донора трупних нирок, які знаходилися у реанімаційних відділеннях Інституту нейрохірургії ім. А.П.Ромо-данова АМН України та Київського науково-практичного центру швидкої медичної допомоги та медицини катастроф МОЗ України. Матеріал для дослідження (кров, сечу) забирали відразу після констатації біологічної смерті мозку і безпосередньо перед видаленням перивітальних нирок для трансплантації. У підгрупу 1-А увійшли донори зі збереженим достатнім діурезом ( не менше 60 мл за годину протягом 12 годин), у яких Кр плазми крові не перевищував 0,090 ± 0,005 ммоль/л і не відмічалося активності реноспецифічного ферменту ТА в крові та сечі, та у яких спостерігалися мінімальні ішемічні ушкодження нирки. До підгрупи 1-Б увійшли донори з більш вираженими ішемічними пошкодженнями нирки : у них спостерігалося зниження діурезу (до 30-15 мл за годину протягом 12 годин), тенденція до підвищення рівня Кр у плазмі крові до верхньої межі норми (0,142 ммоль/л) і поява у всіх донорів цієї підгрупи ТА в крові та сечі.

У групи 2 та 3 було віднесено хворих, які перебували на лікуванні в клініці трансплантації нирки Інституту урології та нефрології АМН України в період з 1993 по 1997 роки. •

Другу дослідну групу склали потенційні реципієнти ниркових трансплантатів - 60 осіб, хворих на ХНН 3-4 ступеня. Вони перебували на лікуванні поза-нирковими методами очищення крові в плані підготовки до трансплантації донорської нирки.

Третя дослідна група включала 40 реципієнтів ниркових трансплантатів. Хворі цієї групи, в свою чергу, були розподілені для аналізу на підгрупи відповідно до конкретних задач дослідження.

По-перше, реципієнтів було розподілено на 3 підгрупи залежно від функціонального стану ниркового трансплантата та ступеня його ішемічного ушкодження. У підгрупу З-A виділено реципієнтів з неускладненим перебігом раннього післяопераційного періоду (відбувалася нормалізація добового діурезу, Кр плазми крові становив 0,266 ± 0,021 ммоль/л, активність ТА в крові - 0,240 ± 0,012, в сечі -

0,090 ± 0,021 ммоль/л). У підгрупу 3-Б відокремлено реципієнтів з розвитком ГПНН трансплантата (Кр плазми крові - 0,676 ± 0,290 ммоль/л, активність ТА в крові - 0,868 ± 0,170 ммоль/л, в сечі - 0,255 ± 0,02 ммоль/л, спостерігалася виражена оліго- та анурія). У підгрупу 3-В увійшли реципієнти з розвитком ГРВ трансплантата (Кр плазми крові 0,866 ± 0,066 ммоль/л, активність ТА в крові - 0,788 ±0,140, в сечі - 0,560 ± 0,050 ммоль/л, трапляється олігоурія, рідко поліурія).

По-друге, всіх реципієнтів було поділено на підгрупи 4-А та 4-Б залежно від вихідного стану донорської нирки. У підгрупу 4-А увійшли реципієнти, котрим пересадили нирки з мінімальними ішемічними ушкодженнями від донорів підгрупи 1-А. Підгрупа 4-Б складалася з реципієнтів, яким було пересаджено нирки з більш істотними ішемічними ушкодженнями від донорів підгрупи 1-Б.

По-третє, у 19 реципієнтів ниркових трансплантатів з відновленою функцією пересадженого органу вивчено вплив рибоксину та комплексу вітамінних препаратів (Ві,Be та С) на показники ПОЛ та АОС. Реципієнти отримували імуносупресивну терапію, що включала сандимун, азатіоприн, преднізолон або їх аналоги, а також лазикс та еуфілін, за індивідуальними схемами залежно від стану пересадженого органу. У підгрупі 5-А (7 осіб) реципієнти приймали комплекс вітамінів та рибоксин (комплекс 1), у підгрупі 5-Б (6 осіб) - лише рибоксин (комплекс 2), у підгрупі 5-В (6 осіб) комплекс 3 (сандимун, азатіоприн, преднізолон або їх аналоги та лазикс й еуфілін).

Контрольна група складалася з 22-х практично здорових людей. Забір матеріалу здійснювали на Київській міській станції переливання крові МОЗ України.

Дослідження активності процесів ПОЛ та антиоксидантного захисту проводили в крові та сечі з використанням сучасних біохімічних методів дослідження. Активність процесів ПОЛ оцінювали за накопиченням МДА (И.Д.Стальная, 1977), шляхи ПОЛ моделювали за Г. Гацко (1982). Стан АОС оцінювали за активносію СОД (С.Чевари, 1985), КТ (МА.Королюк, 1988), ЗПА (Т.Попов, 1971), ГП та ГР (С.Н.Власова, 1990), ЦП (В.Г.Колб, 1976), Гл-6-ФДГ (Ю.Л.Захарьин, 1967), за вмістом Тр (Г.О.Бабенко, 1968), SH-груп (В.Ф.Фоломеев, 1981), НАД (С.М.Альохина, 1985). Функціональний стан нирок оцінювали шляхом визначення активності реноспецифічноїТА(В.С.Карпенко, 1977). ■

Статистичну обробку проводили на ПЕОМ IBM 586 з використанням прикладних програм Microsoft Excel та методом варіаційної статистики (И.А. Ойвин, 1960).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Стан процесів ПОЛ та АОС в організмі донорів ниркових трансплантатів. '

У донорів трупних нирок у підгрупі 1-А спостерігається підвищення рівня МДА в сироватці крові до 208 ± 15 мкмоль/л (проти 128 ± 36 у нормі), в еритроцитах до 692 ± 48 мкмоль/л (проти 549 ± 30 у нормі). У підгрупі 1-Б концентрація МДА в сироватці крові підвищувалася до 380 ± 69 й в еритроцитах до 881 ±54 мкмоль/л. Отже, у підгрупі 1-Б активність процесів ПОЛ значно вища, ніж у підгрупі 1 -А. ■

Дослідження показників АОС показало, що у донорів ниркових трансплантатів із мінімальними ішемічними ушкодженнями нирок (підгрупа 1-А) активність ферментів СОД, ЦП, ЗПА, ГР, ГЛ-6-ФДГ та вміст ТР не змінюються, водночас знижується у них активність ГП (на 34%) та вміст SH-груп (у 1,4 раза) і збільшуються активність КТ (у 2,4 раза) та вміст НАД+ (у 1,4 раза) порівняно з нормою. У підгрупі 1-Б залишаються незмінними лише показники активності Гл-6-ФДГ, ЗПА та вмісту SH-груп, знижуються активність СОД (на 28%), ЦП (на 37%), ГП (на 68%), ГР (на 36%) та вміст Тр (на 28%) і збільшуються вміст НАД4 (у 2 рази) та активність КТ (у

3,6 разів). Отже, в АОС більш виражені зміни спостерігаються у донорів з більш вираженими ішемічними ушкодженнями нирки.

Таким чином, показником інтенсифікації процесів ПОЛ в нирках донорів є підвищення МДА поряд із зростанням активності реноспецифічної ТА в крові та сечі. Проведення комплексного лабораторного дослідження системи ПОЛ - АОС і ТА у донора з метою вирішення питання про якість донорського органу, його життєздатність та придатність до пересадки тяжким хворим з ТНН є доцільним.

Характеристика процесів ПОЛ та антиоксидантного захисту у хворих на ТНН - потенційних реципієнтів ниркових трансплантатів.

У хворих на ТНН, які є потенційними реципієнтами донорських нирок активуються процеси ПОЛ, що супроводжується підвищенням рівня МДА в сироватці крові у 2,8 раза, в еритроцитах - у 1, 4 раза та в сечі - у 3 рази порівняно з нормою. Моделювання шляхів ПОЛ in vitro дозволило встановити, що розвиток ПОЛ у сироватці крові та еритроцитах-хворих на ТНН відбувається нефер-ментативним і ферментативними шляхами, до того ж останній є більш активним. Вважається, що безпосередньою причиною активації процесів ПОЛ у хворих на ТНН є підвищення утворення АФК. У разі захворювання нирок утворення АФК пов’язано з розвитком ішемії та гіпоксії, з інфільтрацією нейтрофілами та макрофагами ниркової тканини за запалення (N.Boyce, 1985; И.А.Рудько, 1995), з розвитком гіперліпідемії (Р.Н.Акалаев, 1993; Г.Г.Нікуліна, 1993, 1997), а також з недостатністю АОС.

Як показали наші дослідження ферментативної та неферментативної ланок АОС, у хворих на ТНН порівняно з нормою спостерігається зниження активності в сироватці крові СОД на 45% та ЦП на 30%. Відмічено зменшення в еритроцитах ЗПА на 36%, ГП на 67%, ГР на 39%, вмісту Тр та SH-груп в сироватці крові на 28% і 36% відповідно. Водночас відбуваються протилежні зміни: зростає активність КТ (у 8 разів), Гл-6-ФДГ (у 2 рази) та вміст НАД+ (у 1,7 раза).

Таким чином ТНН супроводжується розвитком пероксидації, показником чого є накопичення в крові МДА та підвищення його екскреції з сечею. Активація ПОЛ відбувається як аскорбат-залежним шляхом, так і НАДФН-залежним шляхом, причому останній активніший. Ініціація ПОЛ спричиняється недостатністю АОС внаслідок пригнічення основних компонентів її ферментативної ланки та зниження вмісту низки неферментативних антиоксидантів.

Характеристика прооксидантно-антиоксидантних процесів після алотрансплантації нирки

Стан прооксидантних процесів та системи антиоксидантного захисту у реципієнтів ниркових трансплантатів залежно від ступеня ішемічного пошкодження.

У хворих на ТНН після трансплантації нирки досліджували показники ПОЛ та АОС у крові та сечі в ранній післяопераційний період (протягом ЗО діб). Весь

контингент хворих, було розподілено на підгрупи залежно від функціонального стану пересаджуваного органу

Дослідження активності процесів ПОЛ показало, що у всіх реципієнтів ниркових трансплантатів після трансплантації донорської нирки зберігається підвищений рівень МДА в крові та сечі хворих. Водночас у разі розвитку ГПНН або ГРВ він ще більше зростає (рис. 1)

мкмоль/л

1200 У

Сироватка крові Еритроцити

ммоль/л

12-ґ

Н А Б В н

Сеча

Рис 1. Концентрація МДА у крові та сечі реципієнтів ниркових трансплантатів (на 14 - 20 добу).

К- контрольна група ,

ТНН - група хворих до операції,

ЗА, ЗБ,ЗВ - підгрупи реципієнтів ниркових трансплантатів.

Отже нами встановлено залежність активації процесів ПОЛ від функціонального стану донорської нирки, що відіграє негативну роль ПОЛ у приживленні та функціонуванні ниркового трансплантата.

Дослідження АОС показало, що у реципієнтів ниркових трансплантатів зміни показників АОС теж залежать від функціонального стану ниркового трансплантата (рис. 2 ).

СОД кт

Сироватка крові ум.од/хв на 1 мг білка мкат/л

ЗПА

Еритроцити мкмоль/хв.на 1 г НЬ

К ТНН ЗА ЗБ ЗВ

К ТНН ЗА ЗБ 33

ум.од./мг білка

45' '

ЦП Тр

Сироватка крові ум.од/л

К ТНН ЗА ЗБ ЗВ

гп

Еритроцити ум.од./хв.на 1 г НЬ

К ТНН ЗА ЗБ ЗВ

К ТНН ЗА ЗБ ЗВ

ГР

Еритроцити мкмоль/хв.на 1 гНЬ

МО/л

К ТНН ЗА ЗБ ЗВ

Гл -6-ФДГ Сироватка крові

Рис 2. Показники АОС у реципієнтів ниркових трансплантатів у ранній післяопераційний період (на 14-20 добу).

К - контрольна група; ТНН - група 2 (хворі до операції');

ЗА,ЗБ,ЗВ - групи реципієнтів ниркових трансплантатів

Так, якщо функції ниркового трансплантата задовільні, то спостерігаються позитивні зрушення у напрямку до оновлення діяльності АОС: частково відновлюється активність ЗПА, ЦП, ГР і знижується активність КТ та Гл-6-ФДГ. Під час розвитку післяопераційної ГПНН трансплантата відновлення показників АОС відбувається значно повільніше і більшість показників АОС залишаються на доопераційному рівні (СОД, ГП, ЦП, ЗПА, ГР, Тр). Деякі з них мають негативну тенденцію до зростання (КТ, Гл-6-ФДГ та 8Н-групи). Функціональна неспроможність АОС контролювати ПОЛ спричинює його розвиток у реципієнтів, що проявляється підвищенням рівня продуктів ПОЛ у крові. Перебіг післяопераційного періоду, який ускладнений розвитком ГРВ ниркового трансплантата, у реципієнтів характеризується істотними змінами майже всіх досліджуваних показників системи ПОЛ-АОС : МДА, ТА , ЦП, КТ, ЗПА, ГП та ГР, НАД і БН-груп. Отже, розвиток ГРВ та ГПНН пересадженої нирки у реципієнта призводить до прогресування ПОЛ та патологічних процесів на рівні клітинних мембран.

Вплив метаболічних порушень у донора на показники ПОЛ та АОС у реципієнта.

У даному підрозділі представлено аналіз змін показників ПОЛ та АОС залежно від вихідного стану донорської нирки. Реципієнти були розділені на підгрупи залежно від стану пересадженої нирки. Обстеження проводили на 10 та 2С добу після операції. При дослідженні активності процесів ПОЛ у реципієнтії підгруп 4-А та 4-Б встановлено, що на 10 добу після операції вміст МДА в сироватці крові хворих обох підгруп зростає проти рівня його до операції, а на 2С добу - знижується (рис.З).

мкмоль/л

Рис 3. Концентрація МДА у реципієнтів ниркових трансплантатів залежно від вихідного стану донорської нирки.

4А, 4Б - підгрупи реципієнтів, 10,20 - доба після операції, до - доопераційний рівень, е - еритроцити, с - сироватка крові.

В еритроцитах спостерігається дещо інша тенденція : у підгрупі 4-А рівень МДА змінюється аналогічно змінам у сироватці крові, а у підгрупі 4-Б спостерігається його зростання. Загалом, слід зауважити, що всі показники ПОЛ у крові були значно більшими за норму, незалежно від вихідного стану донорського органа перед пересадкою його реципієнту.

Показники АОС (СОД, ЗПА, ЦП, ГР, Тр) у реципієнтів підгруп 4-А та 4-Б у разі пересадки нирки з мінімальними ішемічними ушкодженнями змінюються позитивно у бік нормалізації (рис.4).

%

□ До Е34А (10) П4А (20) 04Б(1О) 04Б(2О)

Рис.4 Зміни показників АОС у реципієнтів ниркових трансплантатів в ранній післяопераційний період залежно від вихідного стану донорської нирки порівняно з нормою (100%) та доопераційним рівнем.

4А, 4Б - підгрупи реципієнтів,

10,20 - доба після операції, до - доопераційний рівень

Якщо пересаджені нирки були з більш вираженими ішемічними ушкодженнями активність СОД залишається без змін проти доопераційного рівня, показники ЗПА та ГР дещо зростають, а активність ЦП спочатку різко зростає, а потім також різко знижується майже на 50%. Показники активності ГП та КТ в обох підгрупах знижуються, проте зниження активності КТ є позитивною ознакою, а ГП- негативним фактом. Вміст Тр у підгрупі 4-А знаходиться у межах

норми, а у підгрупі 4-Б спочатку зростав на 50%, а потім знижувався. Динаміка БН-груп у підгрупі 4-А більш вірогідно спрямована до нормалізаціії, тоді як у підгрупі 4-Б можна констатувати їх дефіцит. Таким чином, стан процесів ПОЛ та АОС у реципієнтів ниркових трансплантатів залежить від вихідного стану донорської нирки. Так у реципієнтів підгрупи 4-А (з мінімальними ішемічними ушкодженнями донорської нирки та відсутністю ТА в крові та сечі) система ПОЛ-АОС відновлюється краще, ніж у реципієнтів підгрупи 4-Б (з більш вираженими ішемічними ушкодженнями нирки та наявністю ТА в крові та сечі).

Отже, дослідження показників процесів ПОЛ та АОС у системі "донор ■ хворий на ТНН - реципієнт ниркових трансплантатів" дозволили виявити наступні зміни. Встановлено, що активація процесів ПОЛ характерна для донорів, хворих на ТНН та реципієнтів після трансплантації нирки. Ініціація ПОЛ спричинюється недостатністю АОС, яка виникає внаслідок пригнічення активності ферментів-антиоксидантів, та зменшенням фонду неферментативних антиоксидантів. По-перше, у хворих на ТНН знижується активність ферментів, що знешкоджують та утилізують АФК - СОД, ЗПА; по-друге, пригнічується активність ферментів, які беруть участь у обміні глутатіону (ГП, ГР); по-третє, знижується активність системи перетворення до Рс3+ (ЦП, Тр), і нарешті, зменшується концентрація БН-груп. Відмічаються також зростання активності КТ та Гл-6-ФДГ, що характеризує розвиток патологічних процесів, зокрема гемолітичного руйнування еритроцитів, руйнування клітин нирок, прогресування гіпоксії, ішемії чи запалення. Після трансплантації нирки відновлення цих порушень зумовлено функціональним станом трансплантата, його ішемічним ушкодженням до та після операції. Затримка у відновленні трансплантованого органу реципієнта поглиблює декомпенсацію процесів ПОЛ у зв’язку з недостатністю АОС. Погіршення стану системи ПОЛ - АОС негативно впливає на приживлення трансплантованого органу в організмі реципієнта.

Загалом, результати даного дослідження виявляють глибокі порушенш прооксидантно-антиоксидантної рівноваги, що призводить до прогресуванні синдрому мембранної патології за умов лікування ТНН пересадкою донорсько' нирки. Результати дослідження свідчать про важливу роль ПОЛ - АОС як фактора прогресування ХНН. З одного боку, вони поглиблюють сучасне уявленш про біохімічні аспекти розвитку ниркової недостатності, а з іншого - вказуюті на необхідність визначення цих показників під час лабораторної діагностик! стану патологічних процесів на рівні клітинних мембран у хворих на ХНН, як очікують на пересадку нирки, а також у потенційних донорів та реципієнтів ниркових трансплантатів у ранній післятрансплантаційний період.

Вивчення впливу протигіпоксичних та вітамінних засобів на процеси перок сидації та антиоксидантного захисту у реципієнтів ниркових трансплантатів.

Вивчення впливу фармакологічних препаратів протигіпоксичної ді (рибоксин) та вітамінів (В,, В6, С) на ПОЛ і АОС у реципієнтів дозволило ви

явити їхні антиоксидантні (пригнічення активності ПОЛ) та антиоксидантно-модулюючі (стимуляція показників АОС) властивості. Антиоксидантний ефект препаратів в комплексі з традиційною терапією проявляється у зниженні вмісту МДА, що відповідає зниженню активності ПОЛ. Так, при застосуванні комплексів 1 та 2 рівень МДА в еритроцитах знижується відповідно у 1,6 та у 1,4 раза.

Антиоксидантно - модулюючий ефект полягає у корекції показників АОС, внаслідок чого відбувається підвищення активності ГР при застосуванні комплексу 1 у 1,7 раза, комплексу 2 - у 1,5 раза, ЗПА еритроцитів змінювалася відповідно у 1,6 раза та у 1,9 раза, а активність ЦП у сироватці крові зростала у 1,4 раза та лише у 1,2 раза (р>0,05). Інші показники АОС залишилися без змін. Отже ці комплекси виявляють антиоксидантний та антиоксидантно-модулюючий ефекти, причому найбільш суттєві при застосуванні комплексу 1, очевидно через наявність вітамінів. Антиоксидантно-модулюючий ефект полягає у модулюючому впливі комплексів на показники АОС, що зумовлює підвищення активності ферментів антиоксидантів, зокрема, ЗПА і ГР еритроцитів та ЦП сироватки крові. Це вказує на необхідність їх використання у післятрансшіантаційній терапії реципієнтів для профілактики та послаблення проявів ішемічного і гіпоксичного пошкодження нирок поряд з імуносупресивними препаратами.

ВИСНОВКИ

1. У потенційних донорів перивітальних нирок пригнічено систему антиоксидантного захисту та підвищено активність процесів ПОЛ в організмі в цілому й, зокрема у нирках. Дестабілізація прооксидантно-антиоксидантної рівноваги прямопропорційна ішемічному ушкодженню паренхіми нирки, лабораторним показником якого є підвищення активності реноспецифічного ферменту ТА в крові та сечі.

2. Термінальна стадія ХНН характеризується прогресуванням процесів ПОЛ з переважним ушкодженням ферментативної ланки АОС (ЗПА, СОД, ГП, ГР, ЦП, КТ, Гл-6-ФДГ).

3. У разі задовільної функції ниркового алотрансплантата суттєво поліпшуються показники АОС : зростає активність ферментів-антиоксидантів СОД, ЦП, ЗПА, ГП, ГР та зменшується активність КТ, Гл-6-ФДГ і вміст НАД.

4. Гостра постішемічна недостатність алотрансплантованої нирки характеризується прогресуванням ПОЛ та поглибленням порушень у стані АОС (знижується активність ЦП та ГП і підвищується активність КТ та Гл-6-ФДГ порівняно з доопераційним станом хворого).

5. Гостра реакція відторгнення ниркового алотрансплантата супроводжується вираженою дестабілізацією рівноваги ПОЛ - АОС в наслідок активації більшості показників ферментної ланки, а саме КТ, ЗПА, ЦП, ГП, ГР, НАД, а решта-не змінюється порівняно з доопераційним рівнем.

6. Застосування протигіпоксичних (рибоксин) та вітамінних (вітаміни В,, В 6, С) препаратів в комплексному лікуванні післятрансплантаційної нефропатії

справляє на організм хворого антиоксидантний ефект (зниження вмісту МДА) та антиоксидантно-модулюючий ефект, який проявляється у підвищенні та нормалізації активності ЗПА, ГР та ЦП.

7. Вихідний рівень дисметаболічних пошкоджень в організмі донора та ішемічне ушкодження паренхіми перивітальної донорської нирки до трансплантації суттєво впливають на динаміку показників в системі ПОЛ - АОС у реципієнтів у ранньому післяопераційному періоді. За мінімальних ушкоджень донорського органу баланс ПОЛ - АОС відновлюється значно швидше та краще, ніж при пересадці нирок з вираженими ішемічними ушкодженнями.

8. На різних етапах лікування пересадкою нирки - у донора, хворого на ТНН та у реципієнта ниркового трансплантата підвищений рівень активності ПОЛ зумовлено недостатністю ферментативної ланки АОС, внаслідок чого знижується антирадикальний та антиперекисний захист (СОД, ЗПА, КТ), швидкість відновлення глутатіону як антиоксиданта (ГП, ГР), збільшується вірогідність утворення надлишку іонів Fe2+ як ініціатора ВРО (ЦП, Тр).

ОСНОВНІ РОБОТИ, ЩО ОПУБЛІКОВАНІ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Король Л.В.. Застосування вітамінів для корекції прооксидантно-антиоксидантної рівноваги після алотрансплантації нирки // Ліки. - 1998. -№ 2. - С.73-76.

2. Нікуліна Г.Г., Баран Є.Я., Король Л.В.. Антиоксидантні ферменти крові при

порушенні функції нирок у людини // Укр. біохім. журнал.- 1998.- №1. - С.92-97. -

3. Нікуліна Г.Г., Король Л.В.. Клініко-експериментальне дослідження мемб-

ранної патології та її значення в трансплантологи" нирки // Урологія.- 1997.-№1.-С. 27-31. '

4. Нікуліна Г.Г., Король Л.В., Садовнікова О.В.. Досягнення та перспективи дослідження антиоксидантної системи при урологічних та нефрологічних захворюваннях//Лабораторна діагностика.-1998.- №1,- С.3-7.

5. Л.В.Король. Ферменти антиоксидантної системи у крові хворих на термінальну ниркову недостатність та після трансплантації нирки її Физиологический журнал.- 1996.-Т.42, №3-4.- С. 120-121

6. Korol L.V., Nikulina G.G., Baran E.Y.. Enzymic specific diagnostics of the functional state of the transplanted kidney postoperative period // European Urology.- 1996.-V.30,Supp.2.- P. 132.

7. Baran E.Y., Nikulina G.G., Korol L.V.. Relationsheep between peroxidation-antioxy-gent disbalance and renal specific enzymemia in CRF // Nephrology.- 1997.- V.3 Supp. 1.- P. 380.

8. Nikulina G.G., Baran E.Y., Korol L.V.. Activity of the enzymes of antioxidant systerr in diagnostics of viability and functional state of allotransplanted kidney.// Europear Urology.- 1998 .- V.33, Supp. 1.- P. 118.

Король Л.В. Активність ферментів антиоксидантної системи у хворих на термінальну ниркову недостатність та після трансплантації нирки.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за ;пеціальністю 03.00.04 - біохімія.- Інститут геронтології АМН України, Ки-

в,1998.

Дисертацію присвячено вивченню процесів перекисного окислення ліпідів та ферментів антиоксидантного захисту в системі "донор-хворий на термінальну іиркову недостатність - реципієнт ниркових трансплантатів". Встановлено, що розвиток термінальної ниркової недостатності супроводжується пригніченням ферментів антиоксидантної системи. Після трансплантації донорської нирки особливості відновлення їх активності у реципієнтів ниркових трансплантатів іалежать від вихідного стану і ступеня ішемічного ушкодження донорського >ргану в організмі донора та функції ниркового алотрансплантата в ранній пі-:ляопераційний період. Показана роль ферментів антиоксидантної системи у юзвитку гострої реакції відторгнення трансплантованої нирки та гострої юстішемічної ниркової недостатності.

Ключові слова : ферменти, антиоксидантна система, перекисне окислення лі-іідів, ниркова недостатність, трансплантація нирки.

Король Л.В. Активность ферментов антиоксидантной системы у больных с герминальной почечной недостаточностью и после трансплантации почки,-5укопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук ю специальности 03.00.04 - биохимия.- Институт геронтологии АМН Украины, Сиев, 1998.

Диссертация посвящена изучению процессов перекисного окисления шпидов и ферментов антиоксидантной защиты в системе "донор-больной с ■ерминальной почечной недостаточностью - реципиент почечных -рансплантатов". Установлено, что развитие терминальной почечной іедостаточности сопровождается угнетением ферментов антиоксидантной истемы. После трансплантации почки особенности восстановления их іктивности у реципиентов почечных трансплантатов зависят от исходного остояния и степени ишемического повреждения донорского органа в >рганизме донора и функции почечного аллотрансплантата в ранний юслеоперационный период. Показана роль ферментов антиоксидантной истемы в развитии острой реакции отторжения трансплантированной почки и »строй постишемической почечной недостаточности.

Ключевые слова : ферменты, антиоксидантная система, перекисное жисление липидов, почечная недостаточность, трансплантация почки.

Korol L.V. The activiity of enzymes antioxidant system in patients with chronic renal failure and after renal transplantation.- Manusckript.

Dissertation for a candidat's degree in biologic science speciality 03.00.04 - biochemistry. The Institute of Gerontology of AMS Ukraine, Kiev, 1998.

The dissertation depicts the investigation of the processes of lipid peroxidation and some enzymes of antioxidant defense in the system "donor-terminal renal failure patients-recipient of kidney allotransplant". It was stated that the development of a terminal stage in chronic renal failure was accompanied by depression of activity in antioxidant system enzymes. After transplantation of donor kidney the peculiarities of restoration of their activity in recipients depended on the initial state and the degree of ischemic injure in dono-ris organ in an organism of a donor and the function of renal allotransplant in early postoperative period. The data of the work showed the role of the antioxidant system enzymes in development of acute allograft rejection in recipients or acute postischemic renal failure of allotransplanted kidney.

Key words: enzymes, antioxidant system, the processes of lipid peroxidation, renal failure, transplantation of kidney.