Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Фосфолипидный спектр, пероксидное окисление липидов в органах и лимфоцитах кроликов при инфекционно-аллергическом миокардите
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия
Автореферат диссертации по теме "Фосфолипидный спектр, пероксидное окисление липидов в органах и лимфоцитах кроликов при инфекционно-аллергическом миокардите"
АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РЕГИОНАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ ПИТАНИЯ
На праплх рукописи
Жансарина Галия Хамитовна
ОСФОЛИПИДНЫЙ СПЕКТР, ПЕРОКСИДНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ИПИДОВ В ОРГАНАХ И ЛИМФОЦИТАХ КРОЛИКОВ ПРИ ИНФЕКЦИОННО АЛЛЕРГИЧЕСКОМ МИОКАРДИТЕ
(03.00.04 — биологическан химия)
Л I! т о р е ф с р а т диссертации на соискание ученой стсненн кандидата мрднпинскпх паук-
Алма-Ата 1992
Работа выполнена на кафедре биохимии Алма-Атинского ордена Трудового Красного Знамени государственного медицинского института
Научные руководители:-доктор медицинских наук ,
С.М.ПЛЕЖОВА
-кандидат медицинских наук С.Г. МУРАТОВА
Официальные оппоненты: - доктор биологических наук •
А.Т.НАЗЫРОВ
- кандидат медицинских наук Б.Х.АБШЕВ
Ведущее учреждение - Второй Московский государственный
ордена Ленина медицинский институт им. Н.И.Шфогова
Защита состоится " ьсОХрссЩ 1992 г. в _часов
на заседании специализированного Совета (Д 001.35.01) в Научном Центре региональных проблем питания (480008, Алма-Ата, ул.Клочкова, 66).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
Автореферат разослан «/6~» ¿р&р&М 1992 г.
Ученый секретарь 'специализированного Совета,доктор медицинских наук
' Ж.С.НУГМАНОВА
■ Актуальность исследования. Несмотря на большое количество клинических и экспериментальных исследований, вопросы этиологии, патогенеза и терапии миокардитов остаются недостаточно изученными. Пристальное внимание к проблеме миокардитов вызза-ко широким распространением данной патологии в настоящее зремя. Больные миокардитом составляют 2,с% от общего числа терапевтических и кардиологических больных (Н.Р.Палеез, 1932). Особенно высок удельный вес икфекционно-аллергических миокардитов
в последнее время называемых все чаще неревматическими. Рост НАМ связан с воздействием различных факторов внутренней и внешней спады .способствующих изменению реактивности организма, усилению и учащению аллергических реакций. НАМ относят к группе заболеваний с иммунологическими расстройствами (¿З.И.Иоффе, 1984). Это подтверждается обнаружением п крови больных ИАМ тка-кевого антигена, противоткачевых антител и циркулирующих им лунных комплексов, наличием г7-.знаков повышенной чувствительности замедленного и немедленного типов, увеличением проницаемости клеточных мембран, гиперпродукцией биологически активных зеществ. 3 развитии ИАМ значительную роль играют патогенные и гепатогенные стрептококки, которые отличаются выраженной спо -зобностью к индуцированию гутоаллергических процессов из-за наличия в них псрекрестнореагирукщих антигенов с тканями млекопитающих (И.М.Лямперт, 1374). Большое значение придается сен зибилиэации, проявляющейся в виде гиперчувствйтельности замедленного и немедленного типов, при поражении сердца стрепто -юкковой инфекцией (K¡histrc>m , 1987).
Сенсибилизация организма осложняет течение инфекционного процесса. Кроме сенсибилизации к антигенам возбудителя,стрептококковая инфекция способна провоцировать нарушение естест -зенноЛ иммунологической толерантности к ряду собственных антигенов и развитие аутоиммунной реакции. Работ, освещающих изменения биохимического и 'иммунологического гомеостаза у больных 1АМ, очень мало. .
Успехи иммунологии за последние десять лет позволили объяснить некоторые механизмы аллергического воспаления, в основе которого лежит повреждение тканей комплексом антиген-антитело ¡ыработка антител, реакция антиген-антителе и гроявление раз-тчных иммунологических реакций во много-зависят от структурно-
(функционального состояния мембран иммунокомпетентных клеток. Большую роль в этом виде воспаления играют лимфоциты.
До сих пор остается невыясненным, каким образом изменяется метаболизм в иммунокомпетентных клетках при их участии в иммунологических процессах, какие особенности, метаболизма!; строения мембран позволяют лимфоцитам обеспечивать аллергические процессы либо на гуморальном, либо на клеточном уровнях.
Современные представления о сущности воспалительных и диет рофических повреждений тканей и органов, в частности миокарда, основываются на ведущей роли мембранодеструктивных изменений. От состояния регенерации мембран зависит исход инфекционно-аллер гических миокардитов. Мембранодеструкция, как патологическое явление, обусловлена в первую очередь поражением липидной фазы клеточных мембран за счет вовлечения лкпидов в процессы пероксид ного окисления (В.И.Крылои и соавт., 1984; Ф.З.Меерсон, 1986). Одним из главных составных компонентов мембран являются фосфо-липиды (ФЛ). Влияние пероксидного окисления липидов (ПОЛ) на мембраны зависит и от соотношения фракций фосфолипидов в них. Наиболее адекватно структурную и функциональную организацию клеток и субклеточных образований отражает процессы ПОЛ биомембран и состояние системы антиоксидантной защиты от повреждающего дейс вия продуктов ПОЛ. Комплексное изучение фосфолипидного спектра, состояния ПОЛ и ферментов антиоксидантной защиты в органах и ик мунокомпетентных клетках при ИАМ представляет определенный ин -терес и имеет немаловажное значение в раскрытии патогенетических механизмов ИАМ.
С целью всестороннего изучения ИАМ вами создана модель ИАМ на кроликах путем формирования повышенной чувствительности заме,д ленного типа к комбинации стрептококкового антигена с гомоло -гичным кардиальным антигеном, что позволяет провести комплексное изучение морфологических, иммунологических и биохимических показателей. Предложенный способ моделирования ИАМ признан ЗНИИГПЭ изобретением (№ 4814185/14/043356 от 22.01.91 г.).
Цель работы. Разработать модель инфекционно-аллергическог миокардита, адекватную наблюдаемой у больных с целью изучения на ней в дальнейшем фракционного состава фосфолипидов.процессов пероксидного окисления липидов и системы антиоксидантной защиты
в органах и лимфоцитах, состояния иммунологической реактив -ности и выяснения их роли в формировании' инфекционно-аллерги-ческого миокардита.
Задачи исследования.
1. Разработать модель ИАМ на кроликах, подтвердив развитие ИАМ морфологически.
2. Изучить фосфолипидный состав клеточных мембран миокарда , почек, печени и лимфоцитов при экспериментальном ИАМ.
3. Исследовать развитие процессов ПОЛ по уровню малонового диальдегида и диеновых коньюгатов в гомогенатах сердца, почек, печени и лимфоцитах кроликов при моделировании НАМ и у больных ИАМ з лимфоцитах.
4. Определить активность ферментов антиоксидантной системы
- супероксидцисмутазы, каталазы, глутатионпероксидазы и глутатион-редуктазы в тех же объектах на модели ИАМ и у больных этой патологией.
5. Доказать адекватность разработанной модели ИАМ процессу, наблюдаемому у больных ИАМ, путем сравнения данных,полученных в • эксперименте, с данными,полученными у больных.
6. Исследовать состояние иммунного гомеостаза по уровню циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови на данной модели и у больных ИАМ.
Научная новизна. Разработан и предложен хорошо воспроизводимый способ моделирования инфекционно-аллергнческого миокардита на кроликах путем внутривенного введения животным цитотоксичес-кой сыворотки, кардиального антигена и взвеси стрептококка группы А по схеме /4814186/14/043356 от 22.01.91 г./. Модель ИАМ по своим морфологическим характеристикам, изменениям ПОЛ, ферментов ДОС и фосфолипидного состава оказалась адекватной таковым при неревматическом миокардите у больных .
Впервые установлено, что развитие ИАМ сопровождалось накоплением таких продуктов как ДК и МДА. обусловленного усилением ПОЛ и недостаточной активацией'ферментов антиоксидантной защиты: каталазы, СОД, ГР и ГП0.
Показано, что окисление при активации ПОЛ, в первую очередь, легкоокисляемых фракций фосфолипидов, приводит не только к снижению общего содержания фосфолипидов, но и изменяет их фракционный
состав за счет уменьшения ФХ, ¿С, ГФ и увеличения продуктов окисления их. выявленные изменения фосфолипидоэ могут яви-гь ся причиной нарушения проводимости и сократимости в миокарде, а в лимфоцитах - причиной изменения их мембранно рецепторного аппарата и формирования повышенной чувствительности замедленного типа, выявляемой у больных Ид;д.
Практическая ценность. Адекватность разработанной нами модели по морфологическим и биохимическим параметрам неревматическому миокардиту имеет большое практическое значение, так как открывает возможности для изучения патогенеза ИАМ и для отработки в эксперименте наиболее адекватных методов лечения.
Выявленные значительные изменения фосфолипидного состава, миокарда и лимфоцитов при ИАМ обусловлены активацией ПОЛ и должны ориентировать экспериментаторов и клиницистов на введение в комп лексную терапию ИАМ антиоксидантов.
Изменения активности антиоксидантных ферментов указывают на возможность использования этих показателей для определения степени тяжести ИАМ у больных в клинике. Для этих целей в боль -нице скорой медицинской помощи г.Алма-Аты и КазНИИ кардиологии внедрены "Способ оценки эффективности лечения неревматических миокардитов" (акт № 849), "Способ дифференциальной диагностики между неревматическим миокардитом и нейро-циркуляторной дистони-ей" (акт № 848) и "Способ моделирования ИАМ" (акт № 885).
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на объединенной научной конференции кафедры биохимии АГШ и лабораторно-диагностического отделения КазНШ кардиологии (ноябрь 1990 г.); на У конференции биохимикоз Республик Средней Азии и Казахстана (Ташкент, 1991); на заседании межлабораторного Совета Научного центра региональных проблем питания (январь, 1992 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ,заявка "Способ моделирования ИАМ" признана сЗШПГПЭ изобретением № 4814166/14/043366 от 22.01.91 г., внедрено 3 рационализаторских предложения, приняты к публикации тезисы на ХУ Европейский конгресс по аллергологии и клинической иммунологии (Париж, 1992 г.).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 179
страницах мадэтгописного текста и состоит из введения. 4 глаи, выводов, включает 34 цифровых таблиц , иллюстрирована 40 ри -сунками. Указатель литератур!,: содержит 210 наименований оте -честьенной литературы и 105 зарубежной.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материал и методы исследования. Работа выполнена на 115 половозрелых кроликах-самцах ¿,5 - 3,5 кг. В качестве контроля использовано 22 животных. Проделано 5903 анализа. Нами разработана модель экспериментального НАМ № 48I4Ib6/I4/0433G6 от 22.01.91 г. и внедрено рационализаторское предложение "Способ моделирования инфекционко-аллергического миокардита" '"> 106 от 05.02.90 г.
Экспериментальный ¡1А.Ч вызывали последовательным введением кроликам цитотоксической сыворотки по 3,0 мл в/в через день 4 раза; через 7 дней - кардиального з.нтигена (по 0,5 мг по белку) в/в через день 5 инъекций (первую инъекцию внутрибрюшинно с добавлением равного объема стимулятора Фрейнда) и через 7 дней после последней инъекции -5,0 мл 2 млн. взвеси стрептококка группы А, тип I, штамм 2/55.
Морфологические, иммунологические и биохимические исследования животных производили через 24 часа, 3, 7, 15 и 30 дней после развития НАМ.
Развитие ИАМ подтверждено • морфологическим исследованием сердца. .Описание гистологических препаратов проведено совместно с А.К.Головиной к.м.н. ассистентом кафедры патологической анатомии Алма-Атинского института усовершенствования врачей.
Общие липиды (ОЛ), общий липидный фосфор и фракционный состав фосфолипидов определяли б Ъ% гомогенатах тканей и 20 лн. взвеси лимфоцитоз. Общие липиды экстрагировались по методу Folch J. (1957). Общий липидный фосфор определяли по фосфору (ЬагИе11 У,, 1959) в модификации Маленко Г.П. (1973). Фосфо-липиды фракционировали методом тонкослойной хроматографии на пластинах силуфол с определением абсолютного и относительного содержания глицерофосфатов (ГФ), фосфатидилинозитолов (ФИ),ли-зофосфатидилхолинов (ЛФХ), фосфатидилсеринов (ФС)), сфингомиели-нов (СФМ), фосфатидилхолинов (ФХ), фосфатидило'^анолачинов (ФЭА),
кардиолипинов (Ь'Л) и фосфатидных •. кислот (Ж). Содержание общих липидов выражали в мг/г ткани и мг/2хЮ7 каеток; общего липидного фосфора в мкгР/г ткани и мкгР/2 Ю7 кл (для лимфоци- . тоа). вычислялась сумма нейтральных и кислых Ш, а также рассчитывался коэффициент 1кфа/кфл/КнфЛукфЛ/.
Об интенсивности перекисного окисления липидов судили по концентрации малонового диальдегида (МДА), который определяли в тканях по методу И.Д.Стальной, Т.Г.Гаришвшш (1977), а в лимфоцитах - по методике М.С.Гончаренко, А.М.Латиновой (1985). Уровень гидроперекисей липидов определяли по поглощению конъюгиро-ванных диеновых структур гидроперекисей после экстракции смесью гептан-изопропанол в соотношении 1:1 (Б.Б.Гаврилов, М.И.Мишкоруд-нан, 1983). Количество МДА и ДС выражали в мкМ/г ткани и мкМ/Ю° клеток.
Активность супероксидцисцутазы (СОД) оценивали по степени ин-гибирования восстановления нитросинего тетразолия в присутствии восстановленного НАД и феназинметасульфата (Е.Е.Дубинина и др., 1983) и выражали в ед/г ткани и ед/10^ клеток.
Активность кагалазы изучали по изменению оптической плотности раствора при разложении пероксида водорода ферментов в единицу времени по методу И. Ltick (19?5)_в модификации Р.С.Жапархано-вой и вырвжвли в ед/г ткани и ед/10° клеток.
Мерой глутатионпероксидазной активности служило количество восстановленного глутатиона, окисленного пероксидом водорода ( Mills , 1959). Остаток нескисленного глутатиона в растворе определяли по реакции с парахлормеркурийбензоатом. Активность глутатионпероксидазы (ГПО) выражали в мкМ восстановленного глутатиона в час в органах на I г ткани (мкМ/г тк); в лимфоцитах на 10^ клеток (мкМ/10^ кл). Об изменении активности глутатионредук-тазьг (ГР) судили по окислении НАДФН в реакции восстановления окисленного глутатиона О. Саг hbi'tij , 1975). Результаты, выражали в мкМ НАДФН/мин/г ткани (мкМ/г) для органов и мкМ НАДШ/мин/Ю^ клеток (мкЫ/10^ кл) для лимфоцитов.
выделение лимфоцитов из крови проводили по методу b'oj itn (1968) на градиенте плотности фиколл-верографин = 1,08 г/мл.
Содержание циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) определяли по методу ]/;ге11с1 (1979) в модификации С.Г.Осипова и
др. (1981).
Цитотоксическую сыворотку для иммунизации получали, по методу Р. в1 о1. (1955).
Содержание общего белка в кроличьем кардиальном антигене определяли по методу Лоури (1952).
Результаты исследований обрабатывали с помощью ЭгШ серии МК-51. Для расчетов использозан пакет прикладных программ статистической обработки данных.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУ^^ИК
При определении ФЛ в тканях и лимфоцитах контрольных животных и сопоставлении собственных результатов с литературными данными, полученными другими авторами (Э.Я.Костецкий и др., 1977), было выявлено большое сходство фосфолипидного состава раз-■ личных органов и тканей в качественном отношении, что подтверждает единство структуры клеточных мембран. Однако количественное содержание отдельных ФЛ несколько варьировало в различных ■ органах: что, вероятно, отражает разную их роль в функционировании тех или иных мембран.
При определении ОЛ было установлено, что наибольшее коли -чество их было выявлено в почках - 51,44+2,44 мг/г, меньше в печени - 41,23+2,44 мг/г тк, и наименьшее - в миокарде - 34,21+ 1,78 мг/г тк.
• Содержание общего липидного фосфора было сшдлм высоким в печени - 1494,63+7,58 мкг Р/г тк, меньше - в почках - 1306,87+ 10,85 мкг Р/г тк и наименьшее в миокарде - 836,78+4,32 мкг Р/г тк.
Фракционный состав ФЛ имеет органные различия. Так, в миокарде больше всего было СФМ, а в почках и печени - ФХ. Наиболее представительными фракциями во всех органах являются СФМ (II-20%), ФХ (17-27%), ФЭА (9-14%) и КЛ (8-24%).
Хотя ФС метаболически высокоактивны^их относят к, так называемым, минорным фракциям. Относительное содержание их в исследованных тканях находится примерно на одинаковом уровне и составляет о~7%.
Содержание же ЛФХ в органах контрольных животных сильйо варьирует (3-ИЙ).
Фосфатидные кислоты-наиболее подвижная фракция в системе растворителей, и доля в целом невысока {1-9%).
ФИ при разделении ФЛ находятся ближе всзго к старту, имеют низкий уровень с колебаниями относительного содержания от 2.до 14%.
Фракция Ш неподвижна в системе растворителей хлорофорымета-нол-аммиак и остается на линии старта, составляя 3-11% .
Нами изучен также фосфолипидный' состав лимфоцитов. Уровень липидного фосфора лимфоцитов животных контрольной группы составлял 277,5+15,4 мкг Р/2х1о'. Распределение фосфатвдов в лимфоцитах было несколько иным, чем в изученных органах. Мы обнаружили,что б лимфоцитах чрезвычайно высок уровень ФК - 01,6+4,96 мкг Р/2 хЮ** (39,1%), что,очевидно, связано с повышенным синтезом ФЛ, на втором месте по количеству располагались КЛ - 22,8+1,97« мкг Р/2 х-Ю7 (10,92%). В равных количествах распределялись ЛФХ, ¿С-6%. Несколько выше был уровень С®., SX. ФЭА (7-9i).
Такой спектр в лимфоцитах свидетельствует о большой скорости в них метаболизма ФЛ. Таким образом, спектр фракций М в различных тканях контрольных кипотных имел ряд отличительных черт, от- , ражающих, вероятно, особенности их функционирования :i метаболизма.
В исследуемых органах преобладали НФЛ. Наивысший ^ифд/кфд мечалсявмиокарде , наименьший-в печени. В лимфоцитах выявлено несколько иное соотношение - Kv£5 преобладает над НМ.
Об интенсивности процессов ПОЛ можно судить по количеству продуктов лнпидной порексидации, а '¿акже по активности глтиоксэдакт-ных ферментов.
Наиболыхдй уровень МДА наблюдался в почках -3,1+0,23 мкМ/г тк, что, очевидно, связано с азделительиой функцией их, наименьший - в миокарде, - 1,29+0,09 ыкУ/г тк. Содержание ДК не имзот существенных различий по органам. Однако, наибольший уровень Щ1Д в почках сопровождался наименьшим уровнем Д1С. В миокарде и печени
средние значения МДА сопровождались несколько меньшими значениями ДК.
В лимфоцитах уровень МДА и ДК составлял соответственно 0,83+ 0,007 мкМ/Ю° и 1,35+0,11 мкМ/Ю6.
При определении активности СОД максимальные значения были обнаружены в печени - 11,27+0,12 ед/г-тк, несколько меньшие и примерно одинаковые - в почках и миокарде. В лимфоцитах активность
"й п-
СОД составляла 20,67+0,55 ед/10 кл. Распределение органов по ка-талазной активности было. таким же, но в лимфоцитах ее активность была значительно ниже 1,58+0,009 ед/Ю° кл. При определении активности ГП0' в органах выявили ту же закономерность н распределении, что и при определении активности СОД. ГР наиболее активна б почках и меньше всего в миоиардэ.
Таким образом, установлено, что органы контрольной группы жи-вотнкх,хо?я и отличались по уровню продуктов ПОЛ и активности фер -ментоз А0С, тем не менее в антиоксидантной системе преобладала глутатионовая защита, несколько меньшей была активность СОД и минимальной - каталазы. Наибольшую активность ферменты проявляли в пе -пени, где выявлены максимальные значения ГП0, СОД, каталазы. й миокарде наблюдалась микшальнш: активность ферментов А0С, за исключением каталазы.
Б отличие от всех исследуемых органов в лимфоцитах нами выявлены . . значительные различия в антиоксидантной защите.. При очень низкой активности ГР - 0,00у+0,000б мкМ/106, ГП0 - 1,45^.0,08 мкМ/10® и каталазы - 1,58+0,0':? ед/Ю° наблюдалась высокая актив -ность СОД - 20,67+0,56 ед/Ю6.
Для определения шяунного статуса исследовали уровень ДИК, количество их в сыворотке крови контрольных животных составил 0,76+0,02 г/л.
Через 24 часа после развития НАМ в миокарде отмечались морфологические изменения , указывающие на начато развития воспалительного процесса: незначительный неравномерный отек стремы, часть сосудов паретически расширена , выполнена эритроцитарными тромбами; некоторкз.артариолы и капилляры спазмированы ; эндотелий ряда сосудов гиперхромшй , базофильный, округленный или просветленный; сосудистая стенка некоторых сосудов и кардиомиоциты неравномерно окрашены в розовый цвет; пстречаются мелкие фокусы миолиза.
Подтверждение?* развития аллергического состояния явилось уазличенкз ДИК в 1,5 (1,14+0,5 г/л)раза«,
Содержание ОЛ через 24 часа и печени и миокарде возросло на 19% и 17% соответственно, а в почках значительно снизилось - на 45%. При этом концентрация общих ФЛ понизилась, особенно в почечно' ткани (на 35%) за счет ФХ, СФМ .и Ж. На 19% уменьшился этот показатель а печеночной ткани. Значительные изменения произошли в дан-
ный срок исследования и в фосфолипидном спектре лимфоцитов. Если уровень ОЛ увеличивался на 32%, то уровень общего липидного фосфора снижался более чем в 2 раза. Отмечалось значительное снижение всех фракций.ФЛ, за исключением ФЭА и ФИ, которые увеличи -лись на 39 и 24"? соответственно по сравнению с контрольными значениями.
Изменилось соотношение нейтральных и кислых ФЛ, выразившееся падением Кнфл/К(^л в миокарде и почках и возрастанием этого показателя в печени и лимфоцитах.
Выявленные изменения фосфолипидного состава,очевидно , косвенно отражают интенсификацию ПОЛ. Несмотря на активацию всех ферментов антиоксидантной-защиты, увеличивалось содержание МДА, максимально в миокарде - (в 7 раз, 9,09+0,85 мкМ/г тк), несколько меньше - в почечной ткани (б 3 раза, 9,73+0,67 мкМ/г тк. В печени■отмечалось минимальное повышение МДА - на 70% (3,27+0,25 мкМ/г тк) и некоторое снижение ДК - на 13% до 1,160,06 мкМ/г тк. В миокарде и почках снижение ДК было одинаковым -на 19-20%.
Отмеченные изменения в содержании продуктов ПОЛ происходили на фоне повышения активности антиоксидантных ферментов. Так, в миокарде наблюдалось повышение активности всех антиоксидантных ферментов, в среднем на 20-30%. В ткани почек и печени преобладала глутатиновая защита, благодаря значительной активации ГП0 (343$ и 156% от контроля соответственно). В этих же тканях активность СОД и каталазы была на 22-28% выше контроля. Наблюдаемые изменения в миокарде , вероятно, способствуют повреждению клеток миокарда и свидетельствуют о развитии ИАМ.
В лимфоцитах через 24 часа вследствие повышения активности всех антиоксидантных ферментов (на 6-19$) уровень МДА. уменьшился почти в 2 раза (на 45%), а ДК возрос на 20%.
Следовательно, в ранние сроки развития ИАМ в лимфацитах не накапливаются продукты ПОЛ и они могут осуществлять свои защитные функции. Максимальное увеличение МДА отмечалось в миокарде.
В последующие сроки исследования (3, 7, 15 дней) наблюдалось нарастание как морфологических, так иммунологических и биохимических изменений. Максимальные сдвиги происходили на 7-15
:утки развития ИМ.
В этот период в поведении животных отмечалась некоторая вя-юсть. Морфологические исследования указывали на значительные изменения в миокарде. Наблюдались белковая дистрофия кардиомио-дитов, множественные мелкие фокусы миолиза, нарушение кровообращения. Неравномерный отек стромы, перимизия, выраженное полно -уровне со сладжами, гемолизом эритроцитов, спазм артериол, пролиферация перицитов. Встречалась очаговая пролиферация местных клеток стромы, гнездные скопления лимфо-гистиоцитарных элементов зокруг сосудов и среди мышечных волокон.
Количество ЦЖ составляло 1,34+0,09 г/л, что превышало контроль почти в 2 раза, свидетельствуя о наличии выраженной иммуно-аллергической перестройки.
В эти сроки исследования (7, 15 дней) отмечалось максимальное повышение 0Л в миокарде на 70^ и снижение его в почках на 12%, тогда как в печени их содержание почти не менялось.
Общий липидный фосфор также возрос в миокарде (на 66%) при снижении его в почках и в печени на 23% и Л1% соответственно.Про- ' ,130зли изменения и в фосфолипидном спектре, заключающиеся . в повышении содержания ГФ, ФИ, ФЭА и снижении КЛ, ФЭА, ЛФХ, ФХ.
В лимфоцитах на 15 день развития ИАМ отмечалось снижение и ЭЛ и общего липидного (фосфора на 41 и 31% соответственно.
Наряду с нарушением фосфолипидного набора тканей на 15-й день развития ИАЫ у кроликов наблюдалось нарастание изменений процессов липидной пероксидации, которое выражалось в повышении содержания МДА и ДК во всех органах. Так, концентрация МДА в миокарде созросла почти в 20раз, в почках в 7,4 раза, в печени -5,9 раза, в лимфоцитах в 1,5 раза. Наибольшее увеличение ДК так-ке наблюдалось в сердце - в 3,3 раза. .Таким образом максимально выраженное накопление продуктов ПОЛ наблюдается в миокарде.
Активность (ферментов АОС, в основном, продолжала повышаться во всех органах.
Результаты проведенных исследований позволяют сделать вывод об одинаковой направленности изменений при ИАМ - снижении суммарного содержания ФЛ во всех исследуемых органах, за исключением сердца. Снижение общего количества фосфатидов при ИАМ могло быть следствием торможения фосфатидогенёза. При ИАМ может наблюдаться усиленный распад липидов и фосфолипидов. вследствие чрезмерной
Н.
активации и фосфолипаз, сопровождающийся также нарушением утилизации продуктов их распада. Это, вероятно, является ве -дущим механизмом изменения липидного обмена в печени, почках и лимфоцитах.
Перечисленные факторы вызывают не только изменения общих ФД, но и дисбаланс в распределении отдельных фрак ций. Установлено, что при экспериментальном НАМ в почках и лимфоцитах сни -жался уровень ФК, особенно резко это проявлялось в лимфоцитах (на 83%). 3 печени снижалось (на 79-80%) количество ФК и -предшественников фосфатодогенеза, что является косвенным подтверждением нарушения биосинтеза фосфатидов. Уменьшение содержания ФК, выступающих в роли ключевых сое;;;;.нани'л в биосинтезе ФЛ, могло послужить .причиной уменьшения содержания основного фосфа-тцг- - ФХ, отмеченного во всех исследованных тканях у подопытных животных, кроме лимфоцитов.
Обсуждая полученные результаты , следует иметь в виду, что в настоящее время, несмотря на тлеющиеся доетакенж в выяснении роли отдельных групп фосфатидоз в деятельности клетки, все еще не представляется возможным конкретизировать функциональную специфику различных их представителзй в метаболической активности отдельных органов. В связи с этим становится понятным , что дисбаланс фракционного состава £Л в органах с различными функцио нальными особенностями может приводить к неоднозначны:.! последствиям. •
Полученные нами данные свидетельствуют что в миокардо произошло преимущественное снижение суммы НФЛ по сравнения с КФЛ. Это послужило причиной снижения уровня '^флД-^. Иная закономерность была обнаружена в почках, печени и лимфоцитах, где убыть КФЛ превалировала над снижением К5Л, что привело к возрастанию данного коэффициента. ...
Многочисленными экспериментами установлено, что КФЛ,несмотря на незначительное содержание в биомзмбранах, являются более активными в метаболическом отношении и, вероятно, легче подвергав): ся ПОЛ (Владимиров Ю.А., 1987; Коген'В4Е., 1984).
В последние годы в Патогенезе различных заболеваний придается большое значение нарушениям иммунной системы, реакции которой всегда направлены на сохранение генетического.постоянства в орга-
низмг. 6 наших экспериментах увеличение количества ДИК в выворотке крови у кроликов, выявленное с первых дней НАМ остава -яось повышенным в течение всего периода исследования, подтверждая ивфе к ци о нн о - ал л е ргиче с к и и характер смоделированного миокар-цита.
Повышение уровня ДИК, особенно в период стихания ЭСТр0Г0 про_
'есса, зегоктно, может быть обусловлено угнетением фагоцкгарно-/акрофагальной системы и недостаточностью функций лимфоцитов ( N110 пс , 1967). .Это вызывает замедление элиминации иммунных сомплексоз на клетках-мишенях и ЦИК в кровеносном русле. Длитель-т циркуляция иммунных комплексов может служить одной из при-жн хронкзации процесса, та:: как сорбируя сь на тканях и пот -)ебляя комплемент, ЦИК вызывают цитопатогекный эффект.
Количество МДА з миокарде было максимальным на 7-16 сутки, ¡ревкш&я контроль в 15-20раз . Высокий уровень МДА. в почках (в 3,1 разЛ очевидно .'связан с Еццелительной функцией этого органа. Максимальный подьем уровня ДК в сердечной ткани 'такие гриходгася на 7-15 сутки развития ИАМ, хотя был значительно ни-
урознл ЦЦА. Даже з миокарде, где наблюдалось максимальное ювкгение ДК, их урозень превысил контроль всего в 3,3 раза.
В лимиоцитах. о?!,;зЧалась несколько иная закономерность - с ¡ервых же суток развития НАМ отмечалось повышение ДК и снижение 'ЯД во все сроки исследования, кроме 15 дня, что, ведомо,. • свя-¡от.о с гчтивециэй ферментов ЛОС (табл. I).
По результатом нгднгс исследований более всего повышалось [ОЛ з миокгрдз. Такое значительное накопление продуктов ПОЛ в '"скарде является, вероятно,причиной не только выявленных нами :орфздогпчэс;спх- изменений (миол;:за), но и наблюдаемых в клинике [ЛМ нарушений процессов проводимости и сократимости.
Снижение з миокарда связано, очевидно, с активацией всех нтиоксидантных 'ферментов. В почках и печени наиболее а.ктиви -ирозалась глутатионовая система за счет повышения активности ПО в 3-5 раз.
В лимфоцитах преобладала активность ГР, которая превышала октроль в 6-7 раз.
К 30-му дни развития ИАМ отмечалась тенденция к нормализации ммунного статуса, фосфолипидного спектра и ПОЛ (табл. 2).
Таблица I
Продукты ПОЛ и активность ферментов АОС в .лимфоцитах.при экспериментальном НАМ
: ВДА да | ГР | • гпо ; .СОД КАТ
: мкМ/Юб кл мкМ/Т0б кл мкМ/Юб кл мкМ/Ю6 кл ! ед/Юб кл ед/Юб кл
К ' 0,83+0,07 1,35+0,11 ■0,009+0,0006 1,45+0,08 20,67+0,56 1,58+0,09
24 час 0,46+0,01* 1,62+0,09* 0,01 +0,0002 1,72+0,06* 21,81+0,42 1,79+0,11
55% 120% 111% 119% 106% 113%
3 да. 0,28+0,02* • 3,39+0,07* 0,06+0,004* 0,61+0,02* 18,17+0,94* 6,60+0,14*
ш 251% 667% 42% 88% 418% ьн
7 ДО/. 0,32+0,02й 1,97+0,03* 0,07+0,008х 1,04+0*, I* 24,04+1,81* 13,62+0,69*
39% 146% • 778% 72% 116% 862%
15 дн. 1,25+0,12* ■ '1,68+0,02* 0,05+0,003* 1,38+0,08 43,04+1,9* 14,38+0,89*
151% 124%' 556% 95% 208% 910%
30 дн. 0,33®,01 1,26+0,05 0,03+0,0003* 1,44+0,02 44,23+1,64* 11,59+0,83*
. 340% 93% 333% 99% 214% 733%
Примечание: достоверность < 0,05 обозначена' -Я
Таблица 2
Количество ДИК з динамике развития экспериментального ИАМ
Сроки исследования
' Количество ЦИК
Контр, г'р.
24 часа 3 дня 7 дней 15 дней 30 дней
20 10
11 10
12 12
0,76+0,02 1,14+0,05 1,23+0,09 1,37+0,08 1,34+0,09 1,05+0,06
Поведение животных в этот период не отличалось от контрольной группы. Морфологические изменения е данный период были самыми минимальными по сравнэнию с предыдущими сроками и заключались в дистрофических изменениях кардиомиоцитов.
Количество ЦИК на 30-й день развития ИАМ уменьшилось по ¡равнению с предыдущим сроком исследования и составило 1,05+0,06 г/л (77% от контроля).
В этот период содержания 0Л в миокарде и печени нормализовалось, составляя соответственно 37,55+1,05 мг/г тк и 40,31+2,58 мг/г, а в почках было несколько ниже контроля (на 22%) -40,31+2,58 мг/г тк. •
Общий липидный фос.фор по сравнению с предыдущим сроком снизился в миокарде до 1121,0+10,23 мкг Р/г тк и.-. превшая конт -рольное значение на 34%. В почках аналогичное превышение составило 17%. Б печени общий липидный фосфор продолжал убывать до 796,1+6,41 мкг Р/г тк, составляя 53% от контроля.
На 30-й день развития ИАМ в миокарде наблюдалась нормализация содержания СФМ (85% от контроля), ФС (94%), КЛ (97%), ФХ (98%). В почках такие фракции как ФК, ГФ, ФХ практически не отличались от контроля.
Интересная картина изменений ФЛ выявлена в печени, где отме-
чалось значительное снижение общего лилидного фосфора и таких фракций, как ГФ, Oil, ЛФХ, ФС, СФМ, Ж. Выявленные изменения фосфолипидных фракций могут свидетельствовать об истощении возможностей синтеза ФЛ.
В.лимфоцитах через месяц после развития НАМ содержание ОЛ и общего липидпого фосфора оставалось нет.е контроля на 27% и 23% соответственно, хотя эти показатели и возрастали по сравнению с предыдущим сроком. Ряд фракций (ФИ, ЛФХ, ФЭА) достоверно от контроля не отличались.
На 30-й день развития НАМ, наряду с изменениями в фосфоли-пидном спектре, произошли значительные нарушения и в ПОЛ по сравнению с предыдущим сроком . Так, резко снизилось количество МДА, составляя в миокарде 209% относительно контроля, в почках. - "79% , в печени - 124%. Уровень ДК только в почках (на 32%) превышал контрольный уровень, в остальных органах не отличался от нормального.
В почках и печени по-прежнему наибольшая активация наблюдалась со стороны СОД. активность которой в 5,3 и 5,0 раза соответственно превышала контроль. Это происходило на фоне четкой активации каталазы в сердце (на 47%), почках (на 13%) и печени (на 44%) и резкого повышения по сравнению с предыдущими сроками, активности ГШ в сердце (в 6,2 раза), в почках (в 3,6 • раза) и печени (в 5,2 раза). Дисбаланс, наметившийся ранее в глутатионовой системе, уменьшился.
В лимфоцитах к этому сроку содержание ДК было нормальным, а уровень'ЭДДА на 60% ниже контрольного. В антиоксидантной системе уровень активности ферментов несколько ниже, причем такяе
главную роль в антиоксидантной защите играла катачаза,. актив -ность которой в 7,3 раза превышала контрольную.
Наряду с данными, полученными в результате проведенного эксперимента на животных, для того, чтобы подтвердить адекватность нашей модели,было интересно получить сведения о содержании продуктов ПОЛ и активности ферментов АОС в лимфоцитах больных ИАМ, тем более, что такие данные в литературе отсутствуют.
Нами обследовано 44 больных ИАМ. Контрольную группу составили 25 доноров. Больные обследовались в день поступления и да-
¿а.
лее в динамике на 7. 15 и 30 день пребывания б стационаре.
В 1-й день обслрдогания в лимфоцитах больных наблюдалось накопление МДА и ДК в лимфоцитах (табл. 3). Содержание МДА 0,62+ 0,03 мкМ/106 кл (182% к контролю), ДК - 0,68+0,0*1 мкМ/Ю° кл (566%). В то же время отмечалось достоверное повышение активности глутатионовой системы: ГП0 до 0,75+0,04 мкМ/10^ кл (23=»% к контролю); ГР - проявляла лишь некоторую тенденцию к повышению активности. Каталаза в лимфоцитах больных также активировалась, достигая 0,22+0,02 зд/Юб кл. (147% к контролю).
Таким образом, в лимфоцитах больных НАМ наибольшую актив -ность проявляла гаталаза и глутатконовая система. Активность СОД достоверно не менялась на протяжении всего заболевания. Отсут -ствует резкий дисбаланс в глутатионсзой системе, который от.-лг.чал-ся в эксперименте.
Для определения иммунного статуса у больных определяли количество ЦИК в сыворотке крови. В день поступления уровень ЦИК превышал данные доноров (I,82+_0,01 г/л) в 1,5 раза, составляя 2,76_+0,04 г/л, что указывало на развитие аллергического состояния у больных НАМ (табл. 4).
Таблица 4
Содержание ЦИК в сызоротке крови у больных НАМ
Сроки Количество цИК
:исследования : 4
Доноры ' 1,82+0,04
Вольные I день 2,76+0,04
7 дней ' 3,84+0,07
15 дней . 2,1ен_0,05
30 дней 1,96+0,03
Максимальные .изменения исследованных показателей у больных НАМ отмечались на 7-й день пребывания в стационаре. Так,наблюдалось увеличение ' содержания продуктов ДК в 6,6 раза и ЦДА в 1,6 . Такое накопление продуктов ПОЛ отмечалось, несмотря на активацию каталагы и ГП0 примерно в 3 раза.
Таблица 3
Продукты ПОЛ и ферменты антиоксидантной защиты больных • инфекционно-аллергичёским миокардитом
: МДА |мкМ/10б кл т :мкМ/10°кл ГР • мкМ/Юбкл ГПО . мкМ/Юб кл .: сод, ед/Ю° кл .1 КАТ ед/Ю° кл
Доноры 0,34+0,025 0,12+0,02 .2,96+0,4 0,32+0,02 13,45+1,8 0,15+0,02
Больные ИАМ: 0,6840,04*
I день 0,62+0,03* 3,24+0,05 0,75+0,04* 18,0+0,56 0,22+0,02*
182% 566% ■ 109% ' ' 234% 134% ' 147%
7 день 0,54+0,21* 0,80+0,Об.* 3,89+0,08* 0,90+0,04* 16,27+0,63 0,48+0,03*
- 159% 666% 131% .281% * 121% 320%
15 день 0,607+0,026* . 0,56+0,04* 2,74+0,06 0,83+0,05* 15,16+0,58 0,28+0,02*
179% .' ' 467% 93% 259% 113% 187%
30 день 0,34+0,15 0,45+0,03* 2,15+0,05* 0,54+0,02* 14,83+0,91 0,18+0,01
100% 375% 73% 168% 110% 120%
Примечание: достоверность-сО,05 обозначена и
На 15 день отмечалось снижение показателей ПОЛ, А00 и иммунного статуса, что, очевидно, связано с проводимой терапией, тогда как у экспериментальных животных в этот срок отмсча -лись максимальные изменения.
1С 30-му дню самочувствие больных значительно улучшилось, нормализовались показатели периферической гроси и других лабора-торно-диагностических исследований.
В этот период у больных ИАМ наблюдалось снижение содержания ¡'ЩАТ1 контроля (0,34+0,015 мкМ/Ю°кл). Количество ДК тоже уменьшилось, хотя и. превышало контроль в 3,75 раза, активность ферментов глутатионовой системы падала, особенно ГР. Активность каталазы с СОД достоверно от контроля не отличались.
Количество ЦИК, уменьшаясь к 30-му дню, составило 1,96+0,03 г/л и почти нормализовалось , что .указывает на выздоровление, т.к. длительная циркуляция иммунных комплексов - одна из при -чин хронизации.
Однако, наряду с нормализацией анализов периферической кро-зи, иммунологических показателей,выявлено нарушение (ферментного статуса лимфоцитов, накопление в них продуктов ПОЛ, что обусловливает целесообразность назначения антиоксидантных препаратов в комплексе лечения больных ИАМ и имеет практическое значение в прогнозировании заболевания и предупреждения хронизации процесса.
ВЫВОДЫ
I. Получена модель экспериментального ИАМ на кроликах, идентичная по патоморфологическим и патохимическим признакам ИАМ человека /4814186/14/043366 от 22.01.91 г.).
2. Установлено, что наибольшие патоморфологические , ¡иммунологические и биохимические сдвиги наблюдались на 7-15 дни развития ИАМ с последующей нх редукцией к тридцатому дню.
3. Увеличением количества ЦИК в сыворотке крови кроликов • во все сроки исследования с максимальным уровнем на 7-15 дни заболевания подтверждено наличие иммунокомплексного компонента в развитии экспериментального ИАМ.
4. Выяснено, что развитие НАМ сопровождается актизацией ПОЛ
во всех органах, наиболее выраженного в миокарде (с увеличением ЦДЛ в 15-20 раз) и лимфоцитах (повышением ДК в 2,5 раза).
5. Показано наличие органных различий в системе антиокси -дантной защиты - с превалированием в паренхиматозных органах (почках и печени) активации СОД, в лимфоцитах - каталазы и ГГ, в миокарде - одновременной активации ферментов всех трех защитных систем.
6. Активация ЛОЛ при ИАМ приводила к изменениям фосфолипкд-ного состава мембран, особенно выраженным в миокарде, где отмечаюсь максимальное повышение 0Л на 70%.
7. Показано, что более значительные изменения ФЛ наблюда -лись в печени, где отмечаюсь резкое снижение почти всех фосфолипидных фракций, указывающие на нарушение синтеза ФЛ,
8. У больных ИАМ з сыворотке крови и лимфоцитах наблюдались изменения аналогичные, таковым при экспериментальном ИАМ, но менее выраженные.
Список опубликованных работ по теме диссертации
1. Жансарина Г.Х. Изменение фосфолипидного спектра миокарда при экспериментальном инфекционно-аллергическом миокардите // Здравоохранение Казахстана. - 1991. № 2. С.58-60.
2. Плещкова С.М., Жансарина Г.Х., Щуратова С.Г., Соловьева A.C. Перекисноо окисление липидов в лимфоцитах больных инфек-ционно-аллергическим миокардитом // Здравоохранение Казахстана. 1991. № 2. С.42-46.
3. %ратова С.Г., Соловьева A.C., Жансарина Г.Х, Стройков П.И. Процессы липопероксидации в лимфоцитах при осложненном и неосложненном течении инфаркта миокарда // Тезисы докладов 1У съезда терапевтов Казахстана. Караганда. 1990. С.243-244.
4. Жансарина Г.Х. Процессы свободнорадикального окисления в лимфоцитах при экспериментальном инфекционно-аллергическом мио кардите // Рук. деп. в КазНИИНТИ. - № 3291-4с.
5. Жансарина Г.Х. Перекисное окисление липидов при экспериментальном инфекционно-аллергическом миокардите // Рук.деп. в КазНИИНТЛ. № 3292 - 5 с.
о. Шансарина Г.Х., 11лешкова С.М., Щуратова С,Г. Фосфо-липидный спектр и пероксидное окисление липидов в органах при экспериментальном инфекционно-аллергическом миокардите // Тезисы . докладов У конференции.биохимиков республик Средней Азии и Казахстана. Ташкент. 1991. С, 45 .
7. 2ансарина Г.Х. Фосфолипидный состав и пероксидное окисление липидов ,в лимфоцитах при экспериментальном инфекционно-аллергическом миокардите // Тезисы докладов У конференции биохимиков республик Средней Азии и Казахстана. Ташкент, 1991.С.44.
8. "Способ моделирования инфекционно-аллергического миокардита" признан ЗНИИГПЭ изобретением № 4814186/14/043366 от 22.01.91-г.
1. "Способ моделирования инфекционно-аллергического миокардита". Удостоверение № 106 от 05.С2.90 г.
2. "Способ дифференциальной диагностики между неревмати -чеехты миокардитом и нейроциркуляторной дистопией". Удостоверение № 164 от 05.12.90 г.
3. "Способ оценки эффективности лзчения неревматических ыиокардитов". Удостоверение № 165 от 05.12.90 г.
Рационализаторские предложения по теме диссертации
- Жансарина, Галия Хамитовна
- кандидата медицинских наук
- Алма-Ата, 1992
- ВАК 03.00.04
- Формирование наноструктурированных оболочек микроконтейнеров, содержащих биологически активные вещества, ингибирующие процесс пероксидного окисления липидов
- Особенности биотехнологии липосомальных комплексов БАВ и биостимуляторов на основе природного дальневосточного сырья
- Исследование влияния антиоксидантов ряда фенолов, тиолов, аминов на физико-химические закономерности перекисного окисления моделей липидов возрастающей сложности
- Морфологические и функциональные изменения лимфоцитов в процессе краткосрочной адаптации
- Свободнорадикальные процессы при иммунопатологии глаза