Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Клинико-биохимическая характеристика изменений активности перекисного окисления липидов и лизосомальных ферментов в оценке эффективности комплексной терапии сахарного диабета
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия
Автореферат диссертации по теме "Клинико-биохимическая характеристика изменений активности перекисного окисления липидов и лизосомальных ферментов в оценке эффективности комплексной терапии сахарного диабета"
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИЯ РЯЗАНСКИЙ МВДИЩШШ ИНСТИТУТ ИМЕНИ АКАДЕМЖА И.П.ШШЛША
На правах рукописи
ЧУГУНСВА Лариса Геннадьевна
НДШЖО-БИОХШИЧЕСКЛЯ ХАРЖТЕРИСТШ ИЗМЕНЕНИЙ ЖТИВНОСТИ ПЕРЗШСНОГО окислениялшвдсв и ЛЙЗОССЫАЛШК ФЕРМЕНТСВ В СЦЕЖЕ ЭМЩТШЮСТИ КШПЛЖОЮЙ ТЕРАПИИ САХАРНОГО ДИАБЕТА
GB.00.04 - Биохимия 14.00.05 - Внутренние болезни
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации яа соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Рязань - 199В
Работа яыпоДнеяа на квфадрах биологической химии и внутренних болезней с курсом эндокринологии Рязанского медицинского института имени акадешка И.П. Павлова
Научные, руководители - академик Российской академии наук,
профессор Е.А. Строев - доцент И.И. Дубинина
Официальные оппоненты:- профессор, доктор медицинских наук
Д.Г. Узбекова кандидат медицинских наук О-В. Колобаева
Ведущая организация - Институт питание России.
Защита состоится марта 1993 г. в ^^ часов на
заседании специализиро вашого Совета Д
при Рязанском медицинском институте имеяи академика И.П. Павло! ^Рязань, 391000, ул. Высоковольтная, д»9 ).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рязанского медицинского института имени академика И.П. Павлова
Автореферат разослан февраля 1993 г.
Ученый секретарь специализированного Совета кандидат биологических наук
Е.А. Рязанова
ОЕЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЬИБ
■ ■ •• дкгвзльност^-;т5мыг яр^йованта. '-Стреяителышй 'рост заболевз-емости сахарным диабетом. который к началу 21-го века, по прогнозам ученых,. очевидно, ,-зындет на первое -место .э- структуре заболеваемости населения, высокая частота осложнений пои данно;: патологи;: определяет искяючательнур. мвдико-.со15Шьрур звачгавсть это*..прос-лет.
, •• -арогюя в ля^гясстагж» •тшгфшкяйкв; Я'чдечевпи сахарного диабета -безусловно будет определяться расширением знаний биохимических механизмов патогенеза сахарного диабета-и поиска путей коррекция их нарушений. существующими-й новыми--средствами. Не.умаляя значимости любых- новых данных " роли 'отдельных звеньев метаболиз-из изменениях," происгхбдщдет-сри^ахарногй-диабете, следует, пре-: аде:, всего»: обратить вникание. на; функционирование: молекулярных механизмов-, оказцвайгаих'. системное.влияние на течение биохимических нрссгсссп'в геготкзх. Их нарушение сказывается на шогнх процесса;-: жизнедеятельности клеток организм и приводит к развитии патоло -тт..
Перекисное окисление лишдов как раз является универсальны?,; процессом,-изменяющим функции биомембран, а через них оказывающим системное влияние на метаболизм-клетки /Ю.А. Владимиров, А.И- Аь~ чаков, 1972/. Распространение-зародившихся реакций свободнорад!- -кельного окисления янивдов на мембраны лизоеом. нааоолее легко поврездаемых этим- процессом, -включает дополнительные , системны!-, фактор фераентный' аппарат ляз осом, оказываодий множественны:: эффект на биохимические фунюши клетки и-разЕктие патологии /A.A. Покровский, В.А. Тутельян,' 1976; .-¿I.E. Панин. H.H. лаянска-.. 198?; iZWe - , .1962. --1980/.
Вместе с тем, -оорашаетна себя внзслание противоречивость данншс разных автаров относительно кзменений-отдельных показателей перекисного окисления лкпадов в клетках к бгодогичесгау: дикостях. и-корреляцию в зависимости от типа диабета и, налита- ; него осложнений /А.М. Пряюупюн, 'H.H. Боднар.' TSB3; "U.E. Балкар с соавт., 1984; A.C.' EJbimob с соавт., 1985; A.C. Зримов. 19SS; ■Usmß, с -соавт., 198?/.
: Отмечается-. немногочисленность, а порой: и отсутствие данных ■по у частив-эндогенных регуляторов, например тиреоидных гормонов,
и действию применяемых лекарств, на процессы перекисного окисле -ния липидов, что сникает возможность эффективной оценки исполь -зуемого-лечения.
Зпяснение роди перекисного окисления липидов и ферментных хункций лизосом .в- патогенезе- обменных нарушений при сахарном диабете и-при. их коррекции медикаментозными-противодиабетическими. средствами -является;.безусловно актуальным ислунило .предметом, настоящих исследований. ..
Цель работа. ■
Установить диагностическое и.прогностическое значение взаимоотношения .показателей- перекисного окисления липидов и лизоссм-ного комплекса ферментов в .оценке разных форм сахарного диабета и с их учетом, -дать пагогене^г-пеское:-обоснование.целесообразности а о^шнения-противодиабетичесй^Х ; средств...
За-ата работы-,
!. экспериментально обосновать --действие -противодиабетических- препаратов- ./инсулина и,- пероралышх ■■■ средств/, на активность пере -кисного окисления: липидов и лизосошых фзрментов. 2. Дать сравнительную оценку-изменений показателей перекисного окисления липидов - и- ферментных- функций • даосом в .зависимости. от тиаасахарного диабета итиреоидногостатуса -этихбольных. 5. Установить клинико-диагностичвскую я прогностическую ценность определения -показателей перекисного. окисления липидов и лизо-. сомных ферментов в клетках крови больных.сахарным диабетом. 4. .На основании полученных данных .патогенетически „обосновать ра-вдсшальное применение дротиводиабетических и друотх средств б комплексной терапии- сахарного- диабета-. ■
Научная новизна..- ..."■■
¿первые.дана сравнительная -характеристика антиоксидантного действия'' инсулина* и- перораяьнах пративодиабетических" средств,, ■. производных- судафанйгшоче^ина^/бука-рбан;-, маяидал/ и-бигуацидов /адебит/ в эксперименте и.клинике. Установлено, что адебкт яро -являет антиоксидантные. а манинил; йрооксидантные с.-у.-.отва; - букар-бани инсулин обладаот слабым-антиоксидантным эффектом. Обнаружено сходство и различие процессов перекисного окисления липидов в мембранах эритроцитов и-ферментных функций'лизосом лейкоцитов при разных типах сахарного диабета» .его осложнениях и длительно-
-сти течения заболевания.
Впервые показано, что для П типа сахарного диабета более характерны признаки повышенной липоперокскдапии и дефицита кис -' лой'ДНКазн, чем для 1 -типа. "Новым" является установление факта преимущественной аккумуляции разных продуктов СЕОбоднорадикально-■ го•окисления -липидов в - оиомембранах: - при -инеулинзавнсимом сахар -ном- диабете - ашлгилрояе&екисей-. а --при • иноулкнве-^ависимом — "межмолекулярнкх сшивок"« заявлено -также нарушение взаимоотноше -ний в системе тиреотропин - щитовидная железа и отсутствие корреляции мезду эндогенным уровнем тироксина, обладающего антиоксида-нтныки свойствами, и скоростью перекисйого окисления липидов в мембранах эритроцитов больных сахарным диабетом- Впервые установлена взаимосвязь между 'развитием ангиопатий и исследуемыми пока -зателями при разных типах сахарного диабета: при 1 типе - с накоплением- ацилгидооперекисей и снижением активности аскорбатзависи-мого процесса липопероксидации, а при П типе - с накоплением "межмолекулярных сшивок" и повышением активности катепсинсв.
Полученные результаты позволили расширить представление с патогенетических механизмах нарушений обмена веществ при разных типах сахарного диабета и обосновать предложения по дифферента -льной диагностике и комплексной терапии сахарного диаоета.
Практическая значимость работа.
Результаты исследований позволили рекомендовать для диффе -рендиадьной диагностики- разных -типов сахарногодиабета и его осложнений определение.конкретных показателей перекисного окисление липидов эритроцитарных мембран к ферментов лизосом лейкоцитов. Накопление "медколекудярйых..сдшвок." а мембранах эритроцитов является характерным диагностическим признаком- только для сахарного диабета П типа. Повышение ""-же* при' этом' активности катепсинов и снижение активности ЗШазы ■ в-лейкоцятах -прогностически неблагс -приятно и указывает на развитие макро- и микроангиопатий при типе.,сахарного диабета. ..
выявление увеличения содержания авдлгидрояерекисей со снижением активности аскорбатзависимого переокисления липидов в меме -, ранах эритроцитов указывает на развитие осложнений при сахарном диабете 1 типа в виде ангиопатий.. На основании полученных. данных при инсулинотерапии сахарного диабета рекомендуется дополнительно использовать антаоксидантвые средства.
В комплексной" -терашт сахарного, диабета Д типа .датогенет-и -чески обосновано применение букарбана с адебитвд,,/ оказывающего более полный корригирующий-эффект. -Применение :.1анинила и его ко^ оинааки с бука?бако%1- рационально з том случае«. е ояи .лечение . са> харного днабета-11 типа- дополняется назначением актиоксидантов.
Результат исследований- внедрены в практическую работу отделения. эндокринологии.ойяас.тнай-.клинической .6ешьнкш • г.. Рязани.- и в учебный, процесс кафедр эндокринология-внутренних - боле;?;; ей- с курсам профпатодогии и радиационной ..медицины ■ и биологической- химии.
Но материалам диссертации- опубликовано 9 работ. .
АпербУда- рабЩу.
Основные положения-. двсскЧгаций'аредС'гавденЫ': на -5-й-Зсесоюз-ной конфервнщи'-по-бдахтя^^щц* /Тбдавиу'-.1385/,.гна'З^м-Зсесоиз- -ном симпозиуме:. о • и, функция лизо-
сом". /Тзияиси»: 1 93б/С на; 5-м. Все'.даюдаом:-<!т№зиуме,:по;,медицинской--1 энзимодагии- /,.1ахачкала,.;.1536/,- да': 3-{л ,8сесовзнсм - съезде эндокринологов /Ташкент. 1989/, на 2-м Всероссийском съезде эндокринологов -. /Челябинск,. 1931/» на 2-м всзссшксаг конгрессе по бодезняи-органов . дыхания /Челябинск.. 155.1/, да-2?-й нау^о--арактичаскоЙ^конференс1Щ враней Дльяновса^-ЛШ^-Я.'^ Еязаяс-;-
кого медицинского -Павловаг-/Вюавьу.,-:>993/-».
Дююерхаши.-ивгаюф!.^^ адинйшкги. содержит 12
рисунков^ 21 табшдг/и- дагдан^^ -5 •■
глав собственных исследований.; обсузденЕЯ--резулг.татов,. внводов. практических рекомендаций,; - а.. такае указателя.литературы, включаю-*-шего ¡31 источник.
СС1Е?)Шл£ гАБОШ -
з работ®--
абетом, в. том числе, ЭТ.- патент е дасулинзависимш;- 1 -' типом .и ¿8 .. с инсулиннеааЕйстшм..- И типом сахараогсудшабета.^З Рабате, испо -льзована классификация- сахарного диабетам разработанная комитетом экспертов БОЗ в 1979 году и дополненная-в 1986;году- Контрольную группу составили 38 практически здоровых лиц. У наблюдаемых наряда с клинико-лабораторныыи - проводились специальные биохимические исследования..
для оценки перекисного окисления липидов /ПОЛ/ в оиомемора-нах эритроцитов определялась активность' НЛЛй*Н-зазйстих /КЗП/ :: асксроатзависашх /А5П/ процессов свсОоднсрадакйЛьного окисления липидов по ойразоваккю малонового диадьдегида в инкуоацконной среде /Н.Р. йсгссяп, 1981/, содержание аивлгидроперэкзсей /ЛГИ/ I! "мевкояекулвтазх сзпбск" /¡ЫС/ /Б.З. Ланки:: с соси.» 19?о/. Ь лейкоконцентрате определялась активность лизоссмных ферментов -- ь-гал&кхоаила&ь. .¿¡ппвзн » •.кчтеяснр™
методами /А. Ьаррет, л.Ф. лит, Н'8и/ по гидролизу соответственно п-нитрофекил-^,-Д-галактовиранозида» ЦНК и гемоглобина.
3 сыворотке крови исследовалось содержание ряда гормонов им-куноферментнкки и раддаоиммунными методами - ткреотропнсго гормона /ТТГ/, тркйодтиронина /Т3/, тироксина /Т4/ и инсулина.
Определение содержания ТТГ проводилось методом ультрамикро -иммунофераентнога анализа, при котором интенсивность флуоресцен -езз гзмардоиль 9н?0"й?нчес.кй по зрегзаийз У^Л'ЛСг. - ТТГ на яаабо-ре С7?,!А,. Результата вксагадпсь в таижед/м.
.Идя иеследизг-нж ссдего::::-:;::я Т^, Т.;. и инсулина использовало, «аСсрн ооо-л-етсзвенкс рао-Х^-иГ, рно-Т0-ПГ и сио-Ши- :,:
отечественного производства. Измерение скорости еч-^а на приборе "ГАХ:А-12" с последующ:« автокаткэлооьашЕгк „.асчеао-результатоз по специальной програше на За." •»сиеятрайк/.а .
данные виравались в ниоль/д.
Кро.'ле того, г эксперименте на оелых крысах семягг. маспо:. 180-220 г проводилась проверка.антиокскдантного и лизосомотропно-го акектов зр'огиьодлаоетитесккх препасатоь, кслазьиот&т.к.' : клинических наблкденагх. для утси цели использоватссл о-г^елен::«-скорости ИОл в гомогенатах и-изолированных методой дифференциального центрифугирования митохондриях печени, а также суммарной активности катепсинов в печени и сердце крыс.
Результата исследования оораоотаны статисти^сск? на ксдлъ:: -тесе ".'Лазоьия С.п-1914". иценка лостовесноетя проводилась с деле -льзованием критерия Стьетекта.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1. Изменение биохимических показателей пси с,-парном диабете.
Наблюдения показали, что имеются, некоторые общие закономер -ности изменений перекисного окисления липидов-при сахарном диабете и в то же время отдельные специфические сдвиги, характернее
Таблица 1
Показатели перекислого окисления липидов эритрощца^шх азмбран у больных сахарны.) диабетом 1 типа в зависимости от длительности заболевания .
Группа
!
нзи
!
АЗП
лмс
' АГП
J_/ нмоль/мг лип «час /
У ед/мг лип /
одоровые / п = 20 /
СД 1 типа до 10 лет
X п = 24 /
% .
Р
СД 1 типа свыше 10 лет
/ п = 10 /
%
Р
17,28 + 1,42
23,93 + 2,17 + 33,4 <0,05
2о,08 + 3,33 + 45,1 <0,05
9,67 + 1,06 »,¿5*0,20
9,67 ± 0,92 О
6,55 + 1,33
-32,2 ' ?0,05
2,07 ± 0,21 • и,з
>0,05
2.38 + 0,33 + 28,0 >0,05
0,47 + 0,04
0,76 + 0,06 + 6?,7 <0,001
0,89 + 0,12 + 89,3 <0,01
СП
Таблица 2
Активность лияосомальных ферментов в лейкоконцентрате у больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от длительности заболевания
Группа ! р-галактозидаза
! Катепсины
Здоровые / п « 20 / СД до 10 лет
/ п - 24 / %
. Р
СД свыше 10
/ п = 10 / %
Р
. 20,56 ± 0,85
18,10 + 1,75 - 12,0 >о,оь
15,10 ± 2,23
- 26,5
< 0,(Ч>
/ нмоль/час • мг/белка,/
49,66 £ 1,86 54,36 + 4,39
+- 8,а
>0,05
К, 97 + 6,64
+ 6.0 >0,05
!
ЛНКаза
! / мкмоль/час»мг/белка /
4,63 ± 0,31
'»Л 8 + 0,4 - 1,1
г-П Г'-.
ЧУ , ■
г,'\2 + 0.52 • 47,? <0,05
для определенного типа диабета или его осложнения.
Проведенные исследования обнаружили, что у больных сахарным .диабетом 1 типа профиль-кривой, характеризующей изменения показателей пгрекис'.юго окисления липидов, свидетельствует о повышении активности данного процесса з биомембранах эритроцитов, особенно типично при. этом накопление аццлгидроперекисей,. одновременно с о там отмечается-дефицит jj-галактозидазыи ЛНКазы лизссом лейко -цитов у данных больных /рис.!/.
Сравнительная характеристика выявленных изменений в зависи -мости от.длительности заболевания показала, что у. больных с дли -тельностью течения до 10 лет наряду с выраженной аккумуляцией АГП 7_v.eeт место повышение - скорости ферментативной /НЭП/ пероксидашга липидов в биомембранах эритг.'гзтов /таблица 1/. Это согласуется с данными A.C. SçaMOEa с соаь1:, /1335/, выявквпих тенденцию к увеличению содержания, диеновых кснътогатоъ в эритроштах у больных . б длительностью заболевания•свыше ¿-10 лет.
противоположные сдвиги-отмечались, в активности ЛНКазы и ß -галактозидазы, причем у бальных сахарным диабетом-1- типа со сро -ком заболевания свыше 10 лет дефицит этих ферментов в лизосомах лейкоцитоз явно выражен /таблица 2/. Обнаруженные реципрокнне изменения указанных выше показателей. ШШ й-ферментного комплекса дкзосом, возможно, являются характерным признаком длительно текущего сахарного диабета .1 типа»
Однако выявленная картина указывает лиеь на- общие - №аз®йЦ5®. биохимических изменений у всей группы наблюдаемых, больяах с инсу--линзависимым сахарным диабетом. Дифференцированный-анализ обнаруженных сдвигов метаболизма при неосложяейном течении : сахарного диабета 1 типа и его осложненных формах- ~ ангиопатиямн и ..кегоацг-дозем. расширяют наши представления об -особенностях изученных биохимических явлении.
При ансуланзааисшдом сахарном диабете без осложнений /рис.2/ имеет место характерное увеличение содержания АГП, сопровождае -мое, однако, повышением, активности.АЗД, а не НЗП,. зто'отмеча- . лось в суммарных-показателях.всей группы больных. Алгпеность яе ферментов лизосом лейкоцитоз была на;уровне контроля. Развитие, ангиопатий сохраняло картину ;аккумуляции АГП с одновременным снижением скорости неферментатявного ПОЛ./АЗЦ/-и. тенденцией к акта -визации НЗП..При этом отчетливее, чем при диабете.без. осложнений,
%
т 7О 60 50 40 Ю' го-
10 О
ю-
20-ЗО-
НЗП АЗПАГП ММС пол
ОЕознэчения □-р-пзлактозидаза ЕЗ-катепсины ПВ-ДИКазв
-ИЗМГМвММР достоверны
норма
ФЕРМЕН ТЫ
Рис Л Изменения (в % от контволя) показателей перекисного окисления липидов (ПОЮ в мембранах эритроцитов и активности лизосомных фермзнтов в лейкоцитах крови больных сахарным доабетои I типа.
норма
НЗП АЗП АГП РЮС
пол
ФЕРМЕНТЫ
Изменение (» % от контроля) показателей перекисного окисления липидов (ПОЛ). в- мембранах эритроцитов и активности ферментов лизосом лейкоцитов крови у больных с нвослочненной формой сахарного диабета I типа.
проявлялось падение активности j, -галактоэидазы и ЛНКазы' в лизо -сомах /рис.3/. При кетоацидоэе,. напротив, не отмечалось накопления АГЛ и достоверно увеличивалась скорость НЗП; указанные сдйиЯа сочетались с пониженной активностью АЧКазы и особенно А-галак-гозй-дазы /рис.3/.
Таким образом, развитие осложнений при сахарном диабете 1 №» па не однозначно сказывается на взаимоотношение ПОЛ и-:: ермектпой активности лизосом. Характерная аккумуляция АШ. вероятно, связана больше с деятельностью.ферментативной системой ПОЛ. чем с АЗП. и, строго говоря, не синхронизирована.с дефицитом J>-галактоэидазы и ДНКазы лизосом. Более тесные. обратные, корреляционные отношения, существуют меаду НЗП и активностью . &-галактоэидазы: чем'выше ско рость АЗП, тем больше дефицит1 г-той- гликозидазы. Увеличение- содер-.глнкя АГЛ с резким палением ¿.а-.-'износгг АЗП является прогаостичес- , ::и.м признаком развития ангиопатий при инсулинзависимом диабете. •
Сравнительный анализ изучаемых показателей-состояния ПОЛ и . лизосом у больных сахарным диабетом 1 и П тш:св показал, что при инсулиянезависимом диабете повышены процессы ЛОЛ. Особенно это было заметно по накоплению вторичных продуктов пероксидации липи-дсз - .»МС, и в меньшей степени для первичных - АГЛ; заметно активен ювалоя процесс ферментативного переокисления лиивдов. Вместе с те;-:, активность ферментов лизосом в4 лейко гитах почти не изменилась. С увеличением срока давности заболевания /свыше 10 лет/ особенно демонстративно увеличение содержания ШС /+84,4,?/ очевидно вследствие активации ферментативной системы ПОД, функция которой была выше контроля на 51,35?.
Очевидно, длительность заболевания при сахарном диабете П типа не всегда пропорциональна изменениям,- возникшим на более ранних этой патологии. Если для таких показателей, как НЗП и особенно .¿«О, отмечаются отчетливые - признаки нарастания возникших на ранних стадиях-изменений ПОЛ /в сторону повышения/, то дая лизо -сомных ферментов ^.-галактоэидазы. и особенно. ДШазы, они сглазси -завтея. Возможно, это связано, с процессами компенсал :!;.
¿месте с тем следует отметить, что выявленная картина направленности изменений изучаелт биохимических показателей в целом, по наблюдаемой группе■ больных сахарным диабетом-П типа требует-' более дифференцированного анализа-. Б этой группе были выделены осльныэ, у которых не отмечалось осложнений, и'контингент с вира-
4 ЮОТ 80 60-
£0 О 20-|-40 • 60 -
•—АН ГИОПАТИИ ---КЕТОАЦИДОЗ
1
\\
\\
\Г
НЗП АЗП АГП ММ(
пол
-522.
□ ШИ !_П!Ш
■НОРИЙ
АИГИО ПАТШ1
ДОЗ
Рис.3 . Изменение .(в % от контроля) показателей ПОЛ в мембранах эритроцитов VI активности феоменто? лкзосом лейкоцитов в крови больных сахарньн/ дйабётой'' I т.стта с различныш осложнениями.
женными аагиопатиями.
Анализ - показывает /рис.4/, что при сахарном диабете D типа без осложнений имеет место только статистически-достоверное /р < О ,С01 / повышение- содержания- первичных продуктов ПОЛ /АГД/; остальные изученные, показатели ПОЛ. не изменены. Б том случае, если у больных..сахарным: диабетом.-П- типа развивались ангаолатии, то наблюдались резкие изменения всех-показателей ПОЛ. .Как видно из диаграммы /рис.4/, именно для этой группы,-больных характерно на- • копление "ме;;аюлекулярных сшивок", резкая активация обеих систем пероксидации липидов. Обнаруженные явления в целом согласуются с опубликованными работами друхих авторов /Р..М. ¡Ламедгасанов. 1985; A.C. Ефимов с .соавт.,» 1985; JLK. Староеельцева.с соавт., 1989/, хотя имеются и. различия,.
причина расхождений, с п;- .г-" ценными яада-данными видится , в. ис-.тс.тззозании не всегда одинаковых- кригг-риев оценки свободнорадака-дйксго окисления липидов, а также - в.. особенностях течения разных типов сахарного диабета. Последнее- подтверждается и в наших ис -следованиях. Так, выраженное повышение всех-показателей ПОЛ . при развитии ангиопатий именно при П типе диабета согласуется с работами A.C. Ефгалова с соавторами /<985/, P.M. Л1амедгасанова. С.А. Рах.маяи /1Э89/, где указывается на значение ПОЛ в патогенезе ан -гкепатий при этом заболевании.
В то же время , наш данные Слизки к таковым в публикациях других авторов /A.C. Ефимов с соавт., 1985; A.C. Ефимов, Б,Г. На-уменюс, 1985/ в той части,, что тяжесть диабета и декомпенсация мало влияет на степень выраженности изменений показателей ПОЛ. Например, при кетоацидозе накопление первичных я вторичных продуктов ПОЛ было, ниже, чем.при неослокненном сахарном диабете. Лишь -активность Ферментативной системы пероксидавди липидов была на ::ob«¿£Kho:.í уровне. Зозиохно, - что -накашивающиеся ацетоновые тела могут енть ингибиторами-свободнорадикальных" реакций.
Оценивая изменения ферментного-, комплекса- дизесом в лейкоцитах, можно отметить- /рис.4/, что для.неосложненных irooM сахарного диабета-П типа более характерен дефицит -галактоз::зы, чем.. ¿НКазы. У больных с ангзопатиями более заметны реципрокные -изме -нения ферментов, а именно, снижение активности ДНКазы и повышение, таковой катепсинов.
Снижение содержания кислых гидролаз описывается'в ряде дру -
-100
80
<50
40
2ЙИ
о
20.
40.
60
ее ■
ДИаБЕГБеЗ осложнении -дивнЕт с днгиопатиями
НЗЛ АЗп АГП тс ПОЛ
НОРМЭ
ДИАБЕТ днаБЕТ БЕЗ ОСЛОЖ- С АИГИО-
нений патиями меи тЫ
Рис.4 Изменение (в й от контроля) показателей ПОЛ в мембранах 'эритроцитов и активности ферментов
лизосом лейкоцитов крови больных сахарным диабетом Пятила, с аншзпатиями и без осложнений.
гих раоот, хотя они единичны /Д.Е.-Панин» Н.Е.'.-Маянская, 1987; Tn-oiw-e , 1390/. Одновременно в них указывается
на повышение активностилвдзосомных-ферментов, в плазме 'Крови .
Можно предполагать.,- >что .активизация свободнорщшсального ■ окисления лшшдов захватывает-мембрану лизосом, -нарушая ее проницаемость. Sto приводит к выходу ферментов лизосом, особенно локала. -зуетихся в матриксе -этих частей. ним как раз относится fi -га -лактозидаза, к ЛЩаза /А.А. Досовский, З.А. 2утельян, 1976/.
Вполне - возможно,; что одним; из механизмов -.влияния- на. ПОЛ и функцию-лизосом является состояние тире.оидной системы больных сахарным диабетом.. Исследование данного звена гормональной системы показало, .что выраженных .изменений: в. содержании TIT при обоих типах сахарного диабета; не:.отмечено. Содержанке йодтиронинов в он -воротке -крови изменялось примерно. одинаково при диабете 1 а П типов: уровень Т4'-повышался, аТ~ несколько снижался. Причём,, ука -заннке сдвиги, были 0олее: характерны -дая'П типа сахарного диабета.
Вероятно, что. при/сахарном диабете .нарушаются регуляторные взаимоотношения, в системе TIT- йодтиронины. К тому же замедляется яоаверсаяв Тд»; что. приводит к. снижению.гормонального аффекта последнего на ткани. организма.
йгсыотря на. повнтенннй уровень Т^ в крови.бояьных .саадрннм даабетом, не.-проявилось ожидаемого антиоксидантного действия йод-53фонинов./Ю.А. Диадимиров, А.К. - Арчаков, 1972/. Лет отчетливой связи уровня йодтиронинов с-активкостью/лкзосоаншс ферментовлей-кациюв.
Рущестдующие -исследования в.этой, .области также указывают на неоднозначность эффекта эндогенных йодтиронинов и состоянием ПОЛ. Так, по дакикм П.А. .£артапетян с ;соавторамк /1989/ при тиреотоксикозе усиливаются .процессы ПОЛ, в частности активируются НАЛФ-Н- и аскороатзависимые "системы в мембранах. эритроцитов и снижается активность супероксиддасмутазы. Введение,мерказодила и лития карбоната снижают эти явления у оольных диффузныл! токсическим зобом. С другой стороны Н.Б. Зелинсадй/1389/яри ; тяжелой форме гипотиреоза токе обнаружено накодде^е -малонового.диальдегида и активация на^еркентатавной системы ЛЩ. Очевидно, этот вопрос ждет еще своего прояснения.
Оягшввя таявленные сдвиги в ферментном аппарате лизосом в . шшцзшосза с изменениями ДОЯ. можно определить в той или иной
мере диагностическую и прогностическую ценность данных показателей. Так, накопление- ащигядропереяиеей' с одновременным снижаннем активности аскорбатзависимой систем и ферментов лизосом, особенно ДННазы прогностически неблагоприятно и свидетельствует о развитии осложнений при 1 типе сахарного диабета, в частности ангиопатий /рис.5/. Аккумуляция же ШС, сочетающаяся со снижением дЩКазы и активации катепсинов в лизосомах- лейкоцитов /рис.5/ прогностически кеслагсприятяа для и типа- сахарного" диабета и сопутствует развивающимся поражениям сосудов • при данном заоолеваяии.
2. Изменение биохимических, показателей-~пш использования противодиабетически» лекарственных средств; в ялкникс-
эщчрмёяяь
Лш разработки рациональной-терапии сахарного диабета, учитывающей не только сахароснижающие свойства, препаратов' и некоторые стандартные-биохимические критерии» но и,другие-стороны их дейст -зия, были изучены в клинике-я эксперимента эффекты основных проти-водгабетических препаратов на показатели ПОЛ и активность фермен -тсв лизосом.
Анализ применения разных вариантов инсулинотерапии при сахарном диабете 1 типа свидетельствует о том, что традиционная схема применени--" оюулина существенно не изменяет течения процессов ПОЛ и не восстанавливает ферментные функции лизосом. Отмечается лишь позитивный эфрект его на секрецию тареотропина у данной группы вольных. ■
Интенсивная гнсу.^нотерапия,, проводимая .в виде режима много -кратных инъекций ¿■¿¿■./¡¿а., несколько смягчала признаки лилоперокси-дацаи,- хотя зыразенных признаков нормализация, судя по накоплению продуктов ПОЛ, не наблюдалось.: Однако восстанавливались ферментные фгчкции лизосом. В совокупности с улучшением клинической картины-белее благоприятно применение -интенсивной инсулинотерапии.
В других исследованиях также отмечалось стабилизирующее влияние- инсуиша-/арямо8 -или- косвенное/- на..дамбраш. лизосом. и его нор>. лиз/юшее действие на ферментный состав этих частиц э клетках при экспериментальном и клиническом сахарном диаоете /Л.Дании, Я.Н. ;4аянская, 198?; л/еъитей-гс соавт., 1988/.
'6 то. же время-дефицит антиоксядантов я снижение активности ферментативных антиоксидантных. систем, выявленных при -сахарном ,диабете, - вряд ли может быть восстановлен- введением -одного инсулина
3-тип -«чИ-ТИЛ
НОРМА
НЗПАЗП АП}.ЯИ( ЛОЛ
з -ТИП Л->ТИП
Ф:€ Р м е и ты
Рис.5 Сра»адт«ьная характеристика>измвив1шй (в % от контроля) показателей -ДОЛ»мембранах -эритроцитов квктивиости ферментов лизасом лейкоцитов ■.-«ради большх-сахаршм диабетом ! и ЛЬ типов с ангиопатияыя.
/Л.К. Старосельцева с соавт., 1986; P.M. Мамедгасансв с соавт., 1989: И.В. Григорьева, 1991/.
Таким образом, интенсивная янсулинотерапия более предпочтительна,- чем. традиционная, судя.по клиническому и отчасти метаболическому эффекту. Однако для коррекции таких системных процессов как свободнорэдакальяое окисление липидов пелесообразно з комплексную терапию инсулинзависимого-сахарного диабета* включать. препа-г раты- антяокоилантного. действия. ...
Несколько неожиданные результаты принесли, исследования- по разработке рационального, использования сахароснижаших таолетиро-занных препаратов в лечении-сахарного диабета П типа с учетом изменений ПОЛ-и ферментных функций; лизосом* Выявилось, что наиболее чаега применяемый -для- терапии инсулиннезависимого-диабета макинил наименее эффективный с точки- зрения нормализации процесса свооод-норадикального -окисления., липидов и- следовательновызываемых им последствий.--Напротив. - адебит, являвшийся производным бигуанидов, проявляет свойства антиоксиданта. Букарбан занимает промежуточное положение между двумя этими препаратами по влиянию на ПОЛ. Вместе с тем букарбан более эффективен, чем остальные средства в активации ферментов лизосом - ^-галактозидазы и ДНКазы.
Отсуг;тзие литературных данных по этому вопросу делает до -статочно трудной интерпретацию полученных биохимических эффектов указанных препаратов. Тем не менее это позволяет с определенной долей вероятности гдаддслоиить, что при терапии сахарного диабета II типа рашональк-о .комбинировать букарбаяс адебитом.- Проведенные наблюдения покас.-.v;; справедливость"этих прогнозов.
Комбинированная терапия•больных инсулиннезависимым диабетом букарбанбм с ацебитом при прозах равных- условиях- более йлагопри-: ..'но влияла'- на- процессы ПОЛ и ферментный -состав лизосом лейкоцитов.
Полученные данные о действии противодиаоетичбских препаратов на процессы перекисного окисления липидов и ферментные функции ли-сссом-у больных с разными типами-гсахарногсп диабета явились осноаа-.ыем для проведения ряда экспериментов, подтверждающих наличие выявленных эффектов изученных лекарственных средств.
В экспериментах на белых крысах- самцах изучались антяоксидан-тные свойства препаратов* С этой целью "использовались .гомогенаты печени и выделенные из печйночной' ткана методом дифференциального
% +
Гомогенат Митохондрии
контроль
РИС.6 Изменение (в % о*-.контроля) скорое™ перекисного окисления липидов вгомогенатах и изолированных митохондриях печени в опытах , пооле
добавления протйводиабетических препаратов
центрифугирования митохондрий. Исследовании - проводились в системе
без индукторов перекисяого окисления и с добавлением разных индукторов этого .процесса..- ионов Ге2+" и аскорбиновой кислоты.
Опыты доказали, инсулин не оказывает какого-либо влияния на скорость перекисного окисления липидов. Несколько иной выглядит ситуация с действием препаратов, являющихся производными сульфа-килмочевины и бягуанидов. Так; адебиг в целом проявлял антиокси-дантные свойства на-изучаемых модельшга системах перекисного окисления липидов /рис.6/. Особенно они выражены:в условиях неинду -цироваяного ПОЛ и-на гомогенате. ткани.. 3 .меньшей степени антиок -сидантнкй эффект адебита ■ проявляется-на изолированных, митохондриях. У букарбана-отмечалась некоторая-тенденция к торможении сзо -боднорадикального окисления липидов /рис.6/.
В то же время: манинил обладает свойствами прооксиданта /рис.6/. Об этом свидетельствует активация данныи.препаратом ин -дотированного и в большей степени неиндуцированного ПОЛ в обоих модельных системах*
Причиной антиоксидантного эффекта адебита.- по-видимому, является наличие гуанидиновых групп в его структуре. По данным нашей лаборатории содержание эл группы препараты ингибируют сво -боднорадикальные реакции, з том числе перекисное окисление липидов /Л.А. ллселева, 1986/. Что же касается остальных особенностей действия пероральннх противодиабетических средств, выявленных впервые, то они требуют дальнейших исследований.
Таким образом, проведенные исследования позволяют считать, что изучение пере^г'.-лого- окисления липидов, и активности ферментов лязосом служат нз только важными.объективными критериями для ди -агностики и прогноза течения разных типов сахарного диабета, но и для оценки полноты корригирующего, влияния разнообразных противо -диабетических средств. Сравнительная оценка эффективности изучение противодиабетических препаратов показала, что в комплексной терапии разных типов-сахарного диабета необходимо учитывать, ряд особенностей действия этих лекарственных средств на биохимические апексы в организме,
ВЫВОДУ
1. Дяя" больных-сахарным'диабетом характерна повышенная активность перекисного окисления липидов в биомёмбранах эритроцитов и дефипит -ЛНКазы и отчасти а -галактозидазы в лизосомах лейкоцитов.
причем-степень-выраженности .этих изменений .зависит от длительности заболевания .и типа диабета. "Для сахарного. диабета "П типа более выражены признаки повышенной лицоперококдацил,. чем для 1 -типа.
2. Накопление- ашшгвдроперек^сей со снижением активности ас-корбатзависимого. процесса ишшопероксидагщк б зритроштарных -мембранах прогностически -наблагоцриятвый -признак при -.сахарном диабете 1 типа, указывающий на разаитие микроангиопатий.
3. Накопление «МО в ^мембранах эритроцитов с повышением активности катепсинов - и снижением-активности. ЛНКазы прогностически неблагоприятно для -течения сахарного диабета П -типа, указывающего на развитие при этом заболевании микро- и макроангиопатий.
4. При сахарном-диабете-нарушаются.-.взаимоотношения в система тиреотрошш - щитовидная железа, которые проявляются в повышении уровня Т4 и некотором снижении Т3з ТТГ в -сыворбтка крова. Отерт-* ствует корреляция мехду содержанием Т^ в .крови и секрешз£ ТЗХ а скоростью перекисного. окисления, щакдов.
5. Лероральные противодиаб.етЕческие средства» производные
. сульфанилмочевивы-и' бигуанкдов, оказывают не одинаковый эффект не скорость-перекаского-окисления .липедов к ферментные'функции лизск сш. 3 эксперименте установлено, что адебит проявляет антиоксидак-тные» а-манинил прооксидактные свойства.
ь. Интенсивная инсулинотерапия, .судя, по восстановлению активности. лизосомных ферментов в лейкоцитах и некоторому снижению от -дельных показателей-.перекисного: ркисления.липидов, более эффективна для больных сахарным диабетом 1 типа,.-чем .традиционная,
?. Применение аде бита-и его комбинации с букарбаном б -кош -лексной терапии больных -сахарным .-диабетом - П -типа, сникает актив -ность процессов. свободнорадикального-окисления липидов в мембра -ках эритроцитов к препятствует изменениям -в активности ферментов лизосоы лейкоцитов.
8. 'Назначение -манинила и его. комбинации с -букарбаном при 42522. вольных сахарным -диабетом. П-типа- слабо -влияет ка процессы прошеного-окисления, лишдрв и ферментную функцию лизосом.
- - г-:: V' -".ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. -и, дифференциальной диагностике типа диабета рекомендуете,;-нвинатук^ать. определение содержания "м?ямолекулярных. сшивок" в ягая&ееах эратрохштов. накопление которых характерно только для . сав^того лвабеха Д.-типа.
2. Дли диагностики и прогнозирования осложнений з виде, анги-опазнй-рекомендуется .использовать, такие биохимические показатели как активность аскорбатзавасимо'й састемй' ПОЛ", ■ содержащие ашлгия-роперекисей. л "мёжмолекулярных сшивок" з мембранах эритроцитов, актав51остБ' ЛИзосомтах ДНКазы- и катзпсийов з-лейкоконцентрате Со. - . льных-сахарный-дгабетса—
3.. Исследование ПСЛ'п актйзяест?гферментсз лкзосом-може^ быть использовано, для' оценки эффективности-различных-методов ле -ченин- сахарного диабетаги дифреранщроэанного-подхода к выбору сахароснижагщей терапии."
4. В комплексную' терапй». инсулинзависимого -сахарного диабета необходимо, включать; антаоксйдантиые препараты. - ,
5. Лечение.. сахарного" диабета ■ манакяяом -;или его сочетание с букарб'аном'рексмейдуе'ГОЯ""обязательно дополнять* препаратами."анти- -сксидантного действия. В комплексной тер'шта- сахарного диабета Д типа рационально попользовать-комбинарованное-применение букарба-на с адебитом, оказывающего как белее полный корригирующий эффект.
СПИСОК РАБОТ. -ОПУШКШАНШХ г ПО ' ТЕМЕ ДОССЕРТАЦШ
г. Е.А. Строев,.. В.В. Строителев. Чутунова, В.Р. Макарова. Гормональная регуляция. фоородиз стеразы в миокарде и -миометрии крыс // 5 Всесоюзна*! - конференции по биохимии мышц: Тез. докл.-Телави, 1985.-С.98.
2. 5.Г.~Макарова, ¿.Г. Чутунова. Влияние Оиогенкых средств на активность ферментоь лизосом повреждеЕногомискарда // 3 Всесо -юзный симпозиум с международны?.;.1 участием."Структура - и- функции лвзосом": Тез. докл.- Тбилиси, 1286.- СИ92-193.
3. Е.А. Строев, В.В. Строителев. Л.Г. Чутунова.'Ферментные Еронас-сы повреждения миокарда при дисбалансе гормонов в организме // 5 Всесоюзный^ симпозиум-по .медицинской энзимологии: Тез. докл.-Махачкала, 1986,- С.88-89.
4. В.Б». Стрштедев, Е.¿. Рязанова, Л.Г.- Чутунова. Елияние йодти -ронивов на активность - цитоплаэматических и -лизосомальных фер -ментов миокарда // а ВсеоошныЁ съезд адаокринблогов:. Тез. докл.- Ташкент, 1959.- С.105.
.5. И..В. Матвеева, Е.А. Строев, С.Н. Рудык, Л.Г. Чугунова. Роль протеалптических ферментов в патологии, метаболизма .миокарда при. .сахарном диабете // 2 Всероссийский съезд эндокринологов: Тез. докл.- Челябинск, 1951.- С.131.
6. 1.Г. /Яугукова, ИД. Дубинина, Е.А. Строев. В..Г, Макарова. Со -стояние перекисаого. окисления лкгшдов у больных- сахарным диа -бетам // 2 Всесоизник конгресс по болезшшоргаков дыхания: Сб. Резюме.- -Челябинск, 1391.- 0.69-97.
?. Л.Г. Чутунова, ИД. Лубийина..К-вопросу-с патогенезе, диабетических ангиопатий при сахарном .-диабете // .27 - научно-практическая конференция врачей:-Сб.. трудов.-. Ульяновск,-.1992,- С.165-167.
8. Л.Г. - Чутунова". Исследование активности "лизосомных-ферментов в опенке лечения сахарного диабета://ВНИЙГПЗ, М.. 1992.- 5с.
9. й.й. .Дубинина, ¿.Г. Чутунова.-Актиенодть лизосомных ферментов и гориснальной тиреоидный-статус у оапьных сахарным диабетам с диабетическими ангиопатиями // ВЦИЙШЗ,:а'., 1992.--6с.
• •■■ -ИздШзв.:^ . .
} ■ Рязмсдииспггут. РотапряпТ- Заказ 7&70;^^3с тйр>з»в0
- Чугунова, Лариса Геннадьевна
- кандидата медицинских наук
- Рязань, 1993
- ВАК 03.00.04
- Биохимические аспекты полиэндокринопатии
- Антиоксидантная защита при сахарном диабете
- Кальциевая регуляция активности лизосомальных ферментов миокарда
- Влияние антиокса и коэнзима Q10 на повышение устойчивости панкреатических бета-клеток к цитотоксическому действию аллоксана
- Исследование влияния антиоксидантов ряда фенолов, тиолов, аминов на физико-химические закономерности перекисного окисления моделей липидов возрастающей сложности