Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Перекисные соединения липидов и общая антиоксидантная активность мозга при черепно-мозговой травме

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Перекисные соединения липидов и общая антиоксидантная активность мозга при черепно-мозговой травме"

¿1 -А дЛ

РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ* ДРУЖБЫ НАРОДОВ

На правах рукописи

УДК 612.82+616.001.31+577.112.115

ДЕМЧУК Мария Львовна

ПЕРЕКИСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ЛИПИДОВ И ОБЩАЯ АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ МОЗГА ПРИ ЧЕРЕПНО - МОЗГОВОЙ ТРАВМЕ (экспериментально - клиническое исследование)

(Специальность 03.00.04.- Биохимия)

Автореферат

днг сртацни на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1992

Работа выполнена в Институте нейрохирургии им. акад. Н.Н.Бурденко РАМН.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Промыслов М.Ш.

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Хохлов А.П. доктор медицинских наук, профессор Панченко Л.Ф.

Ведущая организация - Институт биологической и медицинской химии РАМН

Защит» • состоится "Я9 Г ¿ЫьЗяЛ^ 1993 г. в /Ц час. на заседании специализированного совета Д 03122.02 при Российском Университете Дружбы народов по адресу. 117198 Москва, ул.Миклухо-Маклая, 8, Медицинский факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Российского Университета Дружбы народов по адресу: 117198 Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6.

Автореферат разослан .1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор медицинских наук, профессор

В.Э.Торбек

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Одной «о особенностей мозга высших млекопитающих и&ляется его очеиъ напряженный энергетический обмен, находящийся в полной ззшснмостн от кровотока /Richter D , 1952/. Так, у •целого человека в покое мозг потребляет более половины исг^льзуемой орршичмом глюкоза! а 20—25^ ~~гго яоыхдеыйгэ ¡мслсрс-х* /Луг ЗЛ.,1959, Mcllwain Н.1962/. Из сказанного след>сг, -no черспно-ия-л-о?,-»«! травма (ЧМТ), связанная с нарушением кровоснабжения мозга и гипоксией его, в первую очередь, долхна сказаться на состоянии энергетического обмена этого органа.

Именно поэтому, в биохимической лаборатории Института нейрохирургии интенсивно и планомерно много лет занимаются исследованием энергетического обмена мозга при (ЧМТ). В этих ¡■.солсдоазккгх устгн<«»<мо нарушение в мозгу процессов дыхання, окислительного фосфорилнропания, стгтеча АТФ н крсатмнфосфат.:, обмена гликогена, серотонина ч рчда специфических субстратов ыозгз /Тнгранян РЛ., 1964, Промыслоп M.I11., 1969, 1976, Акопян АС н др. 1977, Юрклна МЛ. н лр 1982/. При этом успшсЕлено, что першгшим в ггнх условиях является нарушение именно энергетического обмена мозга /Промыслов М Ш., 19X4/. К.акоа хе механизм этого нарушения?

Глелуег отметить, что общей реакцией мозга на повреждение нклнегся рост перекисних соединений липндой в нен /Кол/а\ П.Л, 1926/. Образующиеся при этом крайне токсичные продукт перекисного окислении сказют«? рт^ру.ччтглиюе действие не только на узловые звенья гликолиза, трикарбонового никла н дыхательной цели, но и на основно-: макроэргнческое вещеегьо- ЛТФ.

Кроме того, образовавшиеся перекиси активно взаимодействуют с аминосодерхащими соединениями, изменяя физико-химические н стр)кт>рные Li^lcrrri /Clavel J.Р., 1985, Demopoulos Н.В. et al,

1973, Del Mar.itro !! Г , 1980/. При этом страдают мембраны митохондрий клеток мозга. Нарушение улырааруктури »'.'.иохондри?! прнполиг у.

s

нарушению их функций, что, в свою очередь, усугубляет нарушение энергетического обмена мозга, т.к. последний осуществляется именно ими.

При ЧМТ дыхание мозга й значительной степени идет вхолостую, т.к. количество поглощенного мозгом кислорода больше, чем количество выделенной им углекислоты /Бродский Ю.С. н др., 1959, Окулова Л.П. и др., 1961, Савченко Н.И., 1956, Тнгранян РА, 1964, Воробьев Ю.В., 1973/, поскольку большая часть поглощенного мозгом кислорода идет на побочные процессы, в первую очередь, на прямое окисление ряда веществ, о частности ненасыщенных жирных кислот и лнпидов, в состав которых они входят. При этом образуются перекненые соединения лнпидов, которые, являясь токсичными продуктами, вызывают последующие нарушения обмена ьсшеста мозга.

Таким образом, поиск возможного пути регуляции нарушенных реакций с целью восстановления нормального уровня этих соединений в мозге становится важнейшей задачей всего сложного процесса терапии ЧМТ,

Цель и задачи. исследовании,: Целью настоящей работы является подробное изучение одного из важных нейрохимических процессов-псрекисного окисления лнпидов мозга (ПОЛ), состояние его антноксидантиой системы при ЧМТ о эксперименте и клинике, равно, как и поиск возможных путей регуляции этих процессов, играющих важную роль в течении о исходе заболеьания. О соответствии с этим были поставлены следующие аадачи:

- Исследовать содержание продуктов ПОЛ: диеновых конъюгатов (ДК), малоноього диальдегнда (МДА), оснований Шнффа (ОШ) в мозге экспериментальных животных в норме и после нанесения им ЧМТ.

- Разработать методику определения суммарной атиокошнпюй активности <АОА) мозга и биологических жидкостей м использовать ее в условиях эксперимента и клиники. •

- Исследовать влияние рахчнчных функциональных состияний центральной нервной системы (ЦПС) травшфоьанных жпьотных на процессы ПОЛ ¡1 АОА.

- Изучить динамику изменения содержания продуктов ПОЛ и аОА в кропи н ликворе больных в остром периоде ЧМТ в условиях клиники.

} 1 аучпая.Л&РЦ11 'Д.: В работе впервые исследована совокупность ПОЛ н АОА мозга при ЧМТ в эксперименте. Для определения суммарной АОА тканей мозгт, а также биологических • жидкостей нейрохирургических больных нами была разработана новая модификация модельной системы с использованием в качестве субстрата окисления линоленовой кислоты.

Впервые показана возможность регуляции нарушенных процессов ПОЛ путей направленного изменения функционального состоянии ЦИС травмированных янпапгьге.- Дчч выяснения патогенетической роли продуктов ПОЛ в течении травматической болезни проведены исследования их содержания в крови и ликкорг больных с острой тяжелой ЧМТ. При этом установлены достоверные различия я динамике их количественных гпмененнй у больных с разным видом травматического повреждении мозга.

Наин пропилено нсследоияиие содержания продуктов ПОЛ и ЛОЛ э ликворе детей (рудного и раниен) нотраста с травмой мозга. При этом выявлены существенные раалнчия в содержании МДА и »елнчинах ДОЛ у

ДСТТР ПО 0паяц(>нМ1О С ТЗКОВЫМН у ВЗрОСЛЫХ И в ГруППЗХ бОЛЬНЫХ,

p^Xit^t;:!:'"! "о степени s^cciii т;лгг:;.:. панны» a iscpzrypr

нет.

Практическая значимость работы: Проведенные исследования позволили:

- выявить роль одного нз важнейших механизмов повреждения биологических мембран клеток мозга - интенсифицированного свободно-радикального окисления липидов при ЧМТ в эксперименте и клинике,

- найти возможные пути регуляшш нарушенных структурно—

метабпличссы« ptninwtii при ЧМТ,

- но показателям ПОЛ и АОЛ я лнкмре :: лроип больных с 4M Г 'Улиц, о «иде и тяжести трипгшнчгскою iioKi'r.-лении 1» at tell мои :< c,-.f,ma и дччамиюЛ и течением гр-т«c<;s-. -/з(н>я;кш№ и печени::.

Пило ¿с с 11 н я, с 1 л н ос и мин на за i и i пу:

! ilj' i ЧМТ » мозге нрччг'пднг резкое i^jnn-.mnc продукте» ПОП при одновременном подавлении его ЛОЛ.

2 Г« - -wiii»» процсион ПОЛ а усякшт ЧМТ м(/«сг г.еушеп.чиг/ы:-) путем калр.ниеннпю изменетн функциональною lonumin.i ЦПГ

3. Существует взаимосвязь между уровнем ПОЛ в крепи н пнк1»>|>г ¡'■'iiiiüii ЧМТ V т.т'тг^ u «"пом травматического повреждения

Ii-Mi'•! ¡ion;;, скге>:;.м iufmain1; : цмпгчмсм! •>' i ¡. Г'Ш11 энцефалического барьера, \м/уи<тм :.•,>!•> »¿мнпт»*:- с yjwtuc.!

анаэробного гликолиза.

Внедрение в практику: Опубликовано 12 работ, 5 нз них — и научных ;■",'¡.у - ' » Мгжпунаподньгх симпозиумов па

»•)1>"1|Н(Ч:,> .l..i.:»y Ä'IU )«*»»•! • (1 Г. Vj ,l4'.l, Hü'!'.;i 'Iii!! I, 1')'!!;, (I КурчЧВ.1,

Япония J992), 1 Всемирною iusvi.4 Ч!.ъ>оич< iMihm'.,, I', i j, /.1

Очтре.'пы u fifn.i Л" <t pin >iu i.oi о n'iHft.iRi liii Hi'ii;Hi4Mf nar 'Xifjrri"!, СШЛ,!992г.).

Апробации работы состоялась на заседании проблемной комиссии "Черепно-мозговая 1равма" Иинститутз нейрохирургии км. акад. Н.Н.Бурденко РАМН (Москва, 10 июля 1992г.).

Структура и о&ьгм диссертации: Диссертация состоит из введения, обзора литературы, семи глав, заключения и выводов. Она изложена на /Л страницах машинописного текста, содержит 12 рисунков и 26 таблиц. Указатель цитируемой литературы включает 203 источника, из них 101 зарубежный .

МЛ ТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Экспериментальные исследовании проводили из кроликах-самцах породы Шиншилла, массой 2,5 - 3,0 кг. Дозированную ЧМТ средней степени тяжести наносили посредством свободного падения груза массой 0,5 кг с высоты 2,2м. Препараты вводили животным в дозах: фенамин - 6 мг/кг подкожно, пнраистам — 150 мг/кг внутривенно, люминал - 15 мг/кг внутривенно в 30% спиртовом растворе. Продукты ПОЛ определяли в гомогенатах разных отделов мозга, приготовленных в фосфатно-солевом буфере, рН 7,4 /Stocks J. et al, 1974/: ДК и МДА - спектрофотомегрнчески согласно описаниям /Владимиров ЮА, и др., 1972/ и /Okhawa Н., et al, 1979/, ОШ - спектрофлуорнмегрически /Dillard C.J., et al, 1971/. АОА исследовали на разработанной нами новой модификации модельной системы, где в качестве субстрата окисления служила линоленовая кислота /Промыслов М.Ш. и др., 1990/. Активность сукцинлтдсгидрогсназы митохондрий мозга кроликов измеряли по /Виноградов А.А., 1979/. В клинической части работы аналогичными методами определяли МДА и АОА в крови и лнкворе 32 больных с тмжелой ЧМТ, находившихся на стационарном лечении в Институте нейрохирургии в 1989 - 199lrr, и 91 ребенка раннего возраста с ЧМТ различной степени тяжести, лечившихся в ДКБ N7 в 1989 - 1991гг. Уровень лактата в ликворе дегей измеряли методом /Rosenberg J.C., 1966/. О нарушении гематоэнцефалнческого барьера (ГЭБ) судили по коэффициенту проницаемости, предложенному /Felgenhauer К., 19X8/.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Целью настоящего этапа исследования явилось изучение изменения процессов ПОЛ мозга экспериментальных животных после нанесения им ЧМТ. Мы сочли наиболее целесообразным проводить зги исследования через сутки "осле нанесения ЧМТ. т.к. именно в зги сроки наблюдается . максимх1мюе нарушение процессов дыхания и окислительного фосфорилирования в ткани мозга /Тигранян Р.А., 1964/. Необходимо

ото<гпга, что начало изучения процесса ПОЛ при ЧМТ было положено в нашей лаборатории в 1985 г. работами Воробьева с coa эт. Ими било показано увеличение содержания МДА во всех отдела* мозга кроликов через сутки после нанесения им ЧМТ. Однако, для бол гг. полной характеристики изучаемых процессов мы сочли необходимым исследонэтт. содержите «трутах продуктов ПОЛ - ДК и ОШ , а также, 'tro iu наш взгляд наиболее важно, проследить за изменением суммарной АОА мозга в условиях опыта. В ходе эксперимента было выпилено достоверное (примерно в 2 и более раза) повышение содержания начальных продуктов ПОЛ - ДК в мозге травмированных иивотных во вссх исследованных отделах (табл.1), что позволяет сделать заключение об активашш процессов ПОЛ при ЧМТ.

Таблиц-'

Перекисные соединения лилидов и общая антиоксидантная активность в различных отделах мозга кроликов при ЧМТ (М+т). _

Показатель полушарие ствол мозжечок

норма травма норма травма норма травма

ДК, мысль на 100 мг сирой тх. 17,6+1,4 п=6 33,8+4,4 п«8 р<0,01 19,8+1,! п«6 31,7+3,0 п»8 р<0,01 17,3+1,7 п=6 39,2+2,0 п=8 р<0,01

мм, нмоль на 100 мг сырой тк. 5,6+0,8 п=7 8,3+0,6 п~13 р<0,05 8,4 + 0.8 п=7 ' 8.7+0.7 п=7 р>0,05 4.1+0.7 п=7 6,1 + 0,6 п=13 р<0,05

0111, % ''5,3 + 8,6 п=5 177,2+12,1 п-5 р<0.01 164,7+27,4 п~ 5 192,7+19,1 п—5 р>0,05 75,7+12,6 г.-5 168,2+15,0 п=5 р<0,05

АОА, % 50,2+14,5 п=5 0 п=6 р<0,01 60,3+13,5 п=5 20,3+16,9 п—6 р>0,05 58,4+14,8 п=5 0 п-6 р<010|

Увел|ркние концентрации МДА (примерно в 1,5 раза) наблюдалось в полушариях и мозжечке, а в стволе их содержание достоверно не

отличаюсь от нормы При ото?.' сумнгриаи ЛОЛ полушарии л м0.т;:е"г"." бича рс.1ко подавлена, п то вргмч как и стноле мозга она, хигм н сильно снижена (и 1 рам), по г.сг постлпгпно не отличалась от нормы. Таки* обратим, из анализа полученных данных следует, что при ЧМТ в мозге нарастает количество персодсних соединений липидов и одновременна

подавляется одна из важнейших защитных реакций этого органа -суммарная ЛОЛ.

Наиболее подвержены перекисному окислению в условиях ЧМТ ткани полушарий и мозжечка, В то время как ствол мозга оказывается в большей мере защищенным более устойчивой антиоксидантной системой.

ВЛИЯНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЦНС КРОЛИКОВ, ПЕРЕНЕСШИХ ЧМТ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ПРОЦЕССОВ ПОЛ РАЗЛИЧНЫХ ОТДЕЛОВ МОЗГА .

Известно много антиоксндантов и ингибиторов ферментных систем для воздействия с целью регуляции ПОЛ, но их использование не всегда оправдано в случае патологии нервной системы а силу особенностей ГЭБ В этих условиях важнейшим фактором, влияющим на обменные процессы мозга может стать направленное изменение функционального состояния ЦНС. Проведено изучение влияния препаратов, стимулирующих (фенамин и пнрацетам) и тормозящга (люминал) деятельность ЦНС, на процессы ПОЛ и ЛОЛ мозга экспериментальных животных после нанесения им ЧМТ. Первым этапом исследования стало определение собственной ЛОЛ используемых препаратов на предложенной нами модельной системе. Оказалось, что ЛОЛ фенамина и пираиетама рани 0%, а ЛОЛ люминала не превышает 10%. При использовании стимуляторов нервной деятельности, отличающихся по химическому строению и относящихся к разным группам - фенамина и пираиетама, вводимых животым через S минут после нанесения травмы, мы наблюдали быстрое выравнивание содержания ДК, МДЛ и ОШ при одновременном возрастании ЛОЛ до контрольных значений в мозге подопытных животных (табл.2,3). В случае использования снотворного люминала, вводимого в те же сроки после ЧМТ, практически не отмечено изменения содержания продуктов ПОЛ и ЛОЛ по сравнению с аналогичными показателями у травмированных животных (табл.4).

Итак, нами установлено, что направленным изменением функционального состояния ЦНС животных при ЧМТ можно регулировать нарушенный обмен веществ в мозге н восстановить его нормальное состояние, что должно играть важную роль в терапии этого заболевания. Чтобы выяснить вопрос о возможности нормализации уровня ПОЛ мозга уже после того, как произошла существенная активация этого процесса вследствие нанесения ЧМТ, экспериментальным животным фенамин вводили через час после нанесения ЧМТ. После забоя животных через сутки оказа"ось, что количества продуктов ПОЛ пришли к норме при одновременном возрастании ЛОЛ до контрольных значений (табл.S). Из сказанного следует, что активация деятельности ЦНС травмированных

Влияние введения животным фенамина на процессы ПОЛ мозга при чмт

Показатель Травма (1) Травма + фенамин (2) Норма + фенамин (3)

Полушарие СТВОЛ мозжечок полушарие СТВОЛ мозжечок полушарие ствол мозжечок

ДК,нмолька 100 мг еырой тк. 33,8+4,4 Р<0,001 31,7+3,0 п-в Р<0,01 39,2+2,0 п-в Р<0.001 12,9+2,2 п-5 Р,<0.001 11,5+1,9 П-5 Р,<0,001 14.1+5.1 п-5 Р1 <0,001 12,9+1,3 п-5 р»>0,05 13,1+2,0 П-5 Р}>0.05 12,9+1,3 п-5 Рз>0,05

МДА,нмсль на 100 мг сырой тк. «.3+0,6 п-13 Р<0,001 8,7+0,8 п-13 Р<0,001 6,1+О.в п-13 Р<0.001 3,0+0.5 п-5 Р, <0,001 4,9+1,4 п-5 Р1<0,001 2.9+0,5 п-5 Р1<0,001 3,1+0,4 п-5 Р*2>0,03 4,4+0,3 п-5 Рг>0.03 2.8+0.2 п-5 Р7Ю.05

0Ш,% 177,0+12,1 п-5 Р<0,001 182,7+19,1 П-5 Р<0,01 168,2+15,0 п-5 Р<0,01 55,0+3,9 - п-5 Р,<0.01 63,2+7,4 п-5 Р,<0.02 69,7+3,3 п-5 Р1<0,01 1.5,2+8,1 п—5 Р2>о,оз 55.8+5.8 п-5 РгХ>,05 57,7+5,2 п=5 Р2>0.05

АОА, % 0 п-в Р<0.001 20,3+16,9 п-в Ж0.01 0 п-в Р<0.001 63,0+5,1 п-5 Р1<0,001 64,1+2,5 п-5 Рп>0,05 59,9+5.2 П—5 Р, <0,001 80,0+2,8 п-5 РуСО.05 81,»±4,3 п-5 РуС0.05 79,2+2.1 п-5 Р?<0.05

Примечание: Здесь и о табл. 3 и 4 Р - достоверность различий между столбцами 1 и 3;

Р| ~ достоверность различий между столбцами 1 и 2; Р2-достоверность различий между столбцами 2 и 3;

представлены средние арифметические величины + средние ошибки средн-х арифметических.

*

I )

Таблица 3

Влияние введения животным пирацетама на процессы ПОЛ мозга при ЧМТ

Показатель Травма (1) Травма + гшрацетам (2) Норма + пирацетам (3)

полушарие ствол мозжечок полушарие ствол мозжечок полушарие ствол мозжечок

ДК.нмоль на 100 мг сырой тк. 33.8+4.4 п»8 Р<0,001 31,7+3.0 п»8 Р<0.01 39.2+2.0 п-8 Р<0.001 16.9+3.3 п-5 Р1<0.01 22,0+3,8 п-5 Р|<0,05 15,5+0.5 п-5 Р, <0.001 14,9+2.1 п-5 Р?>0.05 15.0+1,0 п-5 Рз>0.05 17.5+2,0 п-5 Р2>0,05

МДА.имоль на 100 мг сырой тк. 8.3+0.6 п«13 «40,01 8.7+0.8 -13 Р<0.01 6.1+0.6 П-13 Р<0.01 2.2+0,8 п-5 Р)<0.001 2.5+0,5 п-5 Р1<0,001 2.9+0,5 п«5 Р1<0,001 3,1+0,8 п-5 Р2>0.05 3,6+0,6 п-5 Р?>0,05 3.4+0,7 п-5 Р2>0,05

ОШ, % 177.0+12,1 п-5 Р<0,001 192.7+19.1 п»5 Р<0.001 168.2+15.0 П-5 Р<0.001 81.0+2.2 п-5 Р»<0.001 93.8+14.9 п-5 Р1<0.05 67.6+4.4 п-5 Р1<0.01 62,0+13,3 п-5 Рэ>0.05 77,4+9,0 п-5 Р?>0,05 76,3+7,3 п-5 Р?>0,05

АОА, % 0 п-в Р<0.001 20,3+16,9 п»6 Р<0,05 0 П-6 (Х0.001 77,2+8.4 п-5 Р1 <0.001 78,3+8,5 п-5 Р|<0,05 87.5+5.4 п-5 Рх <0.001 74.8+5.8 п-5 Рг>0.05 74.4+3,0 п-5 Ра>о.05 69,8+5,2 п-5 .Рг>о,о5

Влияние введения животным люминала на процессы ПОЛ мозга при ЧМТ

Показатель Травма (1) Травма + люминал (2) Норма + люминал (3)

полу- ствол мозжечок полу- СТВОЛ мозжечок полу- СТООП мозжечок

шарие шарие шарие

ДК,няюль на 33.8+4.4 31.7+3.0 39,2+2.0 21,6+1.8 26,5+1,9 26.9+4.3 13.7+0.5 13,5+1,1 11.0+1,3

100 м- п-8 п-в п»8 п-5 n-5 n-5 n-5 n-5 n-5

сырой тк. Р<0.01 Р<0,01 Р<0,001 pt<0.05 pt>0.05 P,<0,05 ?2<0,01 Ps<0,Q01 P2<0,001

МДА,нмоль 8,3+0.6 8,7+0.8 6,1+0.6 7.5+0,5 9.6+0.2 7.1 ±0.5 3.4+0.5 6,3+0,8 3.3+0,2

на 100 мг п-13 п-13 п-13 п-5 n»5 n-5 n-5 n-5 n»5

сырой тк. р<0,001 Р<0,05 Р<0,01 Pi>0,05 Pi>0.05 Pi >0,05 P?<0,001 P5<0,01 P?<0,001

177,0+12,1 192.7+19.1 168,2+15,0 133.4+9.2 138,1+12,9 136,1+4,4 86.5+5.3 74,5+7,3 66,3+2,0

ОШ. % п-5 п»5 п-5 n-5 n-5 n-5 П-5 n=»5 n-5 ,

Р<0.001 Р<0,001 Р<0,001 Р,>0.05 Pi>0.05 PiX>.05 p9<0,001 P?<0,01 P?<0,001

0 го.э±1б,э 0 12.3+5,0 24.8+9,а 10,0+4, i 51.2+6.4 65.2+3,2 54.2+3,7

АОА.% П-6 п»5 n-5 П»5 n-5 n-5 n=5 П-5

Р<0,001 Р<0,05 F40.001 Pi>0.05 Pi>0,05 Pl>0,05 . Ре»<0,001 P?<0,02 Po<0,001

животных дает возможность регулировать свободнорадмкальное окисление лнпидов мозга также и в более поздние периоды после нанесения травмы.

Таблица 5

Влияние времени введения фенамина с момента нанесения ЧМТ животным на уровень ПОЛ мозга (М+т).___

Показатель норма + фенамин (1) травма+ фенамин (Змин) (2) травма+ фенамин (1час) (3)

МДА,нмоль 3,1+0,4 3,0+0,5 3,4+0,4

на 100 мг й»5 п"=5 п=3

сырой тк. Р>0.05 PI >0,05

АОА % 80.0+2,6 п»5 63,0+5,1 п-6 Р<0.0$ 69,8+2,3 п-5 РР0.05

Р - достоверность различий между группами 1 и 2; PI - достоверность различий между группами 1 и 3;

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛОЛ ОТДЕЛЬНЫХ ФРАКЦИЙ МОЗГОВОЙ ТКАНИ.

Еще одним аспектом работы явилась попытка выяснения вкладов, вносимых отдельный фракциями мозговой ткани в суммарную ЛОЛ мозга. С этой целью из суммарной ЛОЛ ткани мозга выделяли водорастворимую и жирорастворимую фракции я определили A OA отдельно каждойиз них по отношению к модельной системе. Оказалось, что липндна* фракция, которая, казалось бы, должна содержать все жирорастворимые ашиоксиданш, вообще не проявляет ЛОЛ, в то время, как среднестатмстичееская удельная активность водно-белковой фракции (33,8+0,5%/мг белка) даже несколько превышает удельную суммарную ЛОЛ мозга (22,9+0,5%/мг белка). Кроме того, именно ЛОЛ водно-белковой фракции претерпевает синфазные изменения с ЛОЛ всего гомогената мозга после травмы и регулируется действием фенамина. При этом ЛОЛ лмпидной ц.|>акции так и остается нулевой.

Следовательно, основными компонентами антнокендантной защиты мозга ямяются водорастворимые атиоксиданты, ферментная система ■ люяовые группы б. .ков и, кг это ни парадоксально, такой популярный антиокендант, как а-токоферол, практически не играет существенной роли в антнокендантной системе мозга.

ПОЛ И АКТИВНОСТЬ СУКЦИНА ТДЕГИДРОГЕНАЗЫ В МОЗГЕ КРОЛИКОВ ПОСЛЕ чмт.

В связи с тем, что интенсификация ПОЛ приводит к нарушению ультраструктуры митохондрий мозга /Тигранян P.A., 1964/, было высказано предположение о возможных изменашях активности мембраносвязанных ферментов. Для изучения этого вопроса нами была выбрана сукцинатдегидрогеназа (СДГ) - фермент внутренней мембраны митохондрий, один из важных ферментов цикла трикарбоновых кислот, играющих существенную роль в энергетике мозга /Виноградов АД., 1985/. Нами было обнаружено, что в тс же сроки,, когда происходит значительно« возрастание уровня ПОЛ в мозге экспериментальных животных, после нанесет«* им ЧМТ, существенно (из 52 %) подавляется активность его митохондриальной СДГ. Была проверена гипотеза о возможности "конкурентного ингибирования" СДГ малонатом, который может образовываться при окислении одного из основных продуктов ПОЛ — МДА. Однако, активность СДГ и после преинкубации с сукцинатом была на 58% ниже • митохондриях мозга травмированных животных по сравнению с контролем, изменение каталитических свойств СДГ при ЧМТ, таким образом, не представляется возможным объяснить конкурентным ингибнрованием мхтонатом. С учетом известных данных о торможении активности СДГ биогенными альдегидами, наблюдаемом и после преинкубации фермента с сукшшатом /Медведев А.Е. н др., 1991, Чоудри З.М. н др., 1986/ и ПОЛ-зависимом изменении состава митохондриальных мембран /Котляр A.D. н др., 1984/, механизм торможения СДГ при ЧМТ может быть сведен в одному из трех (или их комбинации) описанных в литературе механизмов: изменению состава и/или фосфолипиднсго компонента мембран; модификации белковых молекул ферментов за счет окисления тиоловых групп; взаимодействия сксопродуктоз ПОЛ со свободными аминогруппами белков /Горкин В.З,, 1981, McKnight R.C., et al, 1966/. Также было показано, что параллельно с нормализацией Уровня ПОЛ восстанавливается ' активность СДГ при введении фенамина травмированным животным, что, вероятно, связано с восстановлением в этих условиях ультраструктуры митохондрий и их функций.

ПОЛ КРОВИ И ЛНКВОРА У БОЛЬНЫХ С ЧМТ.

Далее, было важно выяснить, насколько наблюдаемые наш» изменения в химизме мозга в эксперименте проявляются при ЧМТ у человека. Анализом результатов, полученных при обследовании больных с острой тяжелой ЧМТ были установлены следующие закономерности.

•

Повышение содержания продуктов ПОЛ в крови и ликворе больных с тяжелой ЧМТ по сравнению с таковыми в контрольной группе (Р<0,01). Контрольной группой по крови служилы здоровые доноры, по ликвору— больные с артериальнамн аневризмами в "холодном периоде". Сравнение уровня ПОЛ в группах с диффузной и очаговой травмой у больных при поступлении выявило достоверные отличия в средних величинах как в венозной крови, так и в ликворе (Р<0.01). Вместе с тем, если в крови уровень ПОЛ был выше у больных с диффузной травмой, • ликворе более высокие значения отмечались у бальных с очаговой травмой ( таЬл.6 ).

Таблица 6.

Уровень МДА в крови н ликворе у пострадавших I а I! групп (нМ/мл, М+ш)__

Объект исследования Показатель

ликвор венозная кровь

Контрольная группа 0,09+0,03 0,70+0,10

п=3 л=5

i группа 0,76+0,09 1,78+0,16

(Очаговые п=П п=19

повреждения) РС0.001 Р<0,01

II группа 0,27+0,04 2,66+0,66

(диффузные п=15 п=13

повреждения) Р<0,01 РС0.001

РК0.01 Pl<0,01

Р - достоверность различий в показателях I и II групп по сравнению с контролем;

Р[ — достоверность различий между показателями I и II групп.

Существенно отличается динамика изменении содержания МДА как в крови, так н в ликворе в группах с диффузной и очаговой травмой. Таким образом, из представленных данных видно, что при тяжелой ЧМТ значительно возрастает уровень ПОЛ в крови и ликворе больных. Кроме того, из полученных данных также следует, что величины ПОЛ зависят не тодько от степени тяжести травмы, как показано в работах /Федулова А.С. с coa ст., 1982, 1984/ но и от вида травматического повреждения мозга, степени его деструкции, динамики саногенных процессов. Также выявлена тесная корреляционная связь (г=0.69, Р<0.01, п=38) между величинами МДА и степенью проницаемости гематоэнцефалического барьера (Ка), что свидетельствует о вазшой роли ПОЛ в его проницаемости при ЧМТ. Учитывая тот факт, что в подавляющем большинстве наблюдений подъем средней скорости линейного мозгового кровотока до 100 см/сек сои, овоздался возрастанием уровня МДА в крови и ликворе бальных,

можно думать, что пролукп* ПОЛ у больных с тяжелой ЧМТ играют существенную роль в возшншопенни и развитии вязоспазмз.

При обследовании деге.1 раннего м^зрасга (от 1 месяца до Зх лет) с ЧМТ рз личной степени тяжести обнаружено, что при наличии у ребенка уяе легкой ЧМТ наблюдается достоверное (¡'<0,00)) повышение уровня МЛА при одновременном сшс-пган ЛОЛ (Р<0,001) я тикере зли больных. Смеете с тем, при травме средней степени тяжести не выявлено доеттчгриых рахтнчнй в значение ИДА и АОА в этой группе болышх па ерзенению с предыдущей, 'гго может быть связано с существенны)» поражением мембранно—клеточных структур мозга детей уу.е при лпхп» ЧМТ.

При ЧМГ у ДС1С» Л.0 гг-« происходило до.™

достоверное повышение (Р<0.01) среднесгатостческих значеня!* М',А « ликворе, что свидетельствует о более глубокой деструкции мозгового вещества (табл.7).

Анализ данных, полученных при исследования ликвора в динамике у детей с ЧМТ показал, что снижение уровня МДА происходит у больных с легкой и средне-тяжелой ЧМТ к 9 суткам, а у больных с тяжелой ЧМТ к 14, но не достигает, однако, нормальных значений. Это указывает на

продолжение течения траг.мзтмчес««>в бйлеяш у ребенка и необходимости охтттетструющсй терапии и йрзчебного когггроля псся? г.ыписг.М кл стг.цтчлрз При использовании с процессе чкччнич больших пираиет?«,1 I птряы* сутхж посте травмы, снижение урорнч МДЛ'й лнкрлре происходило на 3-5 суток быстрее.

Следует отмстить .что о нарушении шсргсппсскпгп оймс;м нот у данной группы больных судили по содержанию лактйтз п ликворе. Наличие «•¡.«■-•й прямой корреляционной зависимости (г~0.57, Р<0 001, п~1М) межлу показателями МДА н лактзга и Л!;к.".'.;р*: у детей с ЧМТ свидетельствует о наличии взаимосвям между, яктлляцией ПОЛ и трушптен унергетчгсхпгэ обмена мозга у больных с ЧМТ,

Тлким обратом, сопоставление данных, полученш' в зкспе;::п.;~гге " в условиях клиники позволял считать, что ЧМТ протекает с резвмч нарушением энергетического обмена мозг?, которое начинает« с бесконтрольной активации свободнораднкального окисления лкпкаов п подаатения одной из р.з~к?й«|»их защитных функций мозга - его АОА.

Содержание дактата, МДЛ и ЛОЛ в лнкворе у детей грудного н раннего возрастов при ЧМТ

лактат, тМ/л МДЛ, нМ/мл АОА, Я

контрольная группа 0.75+0.02 п=6 0.03+0.01 п=8 41.0+4.0 п=7

легкая ЧМТ до 1 года 1.33+0.04 л—6 Р<0.001 0.19+0.02 пе7 Р<0.001 22.8+3.2 п=5 Р<0.001

от 1 года до 3-х лег 1.25+0,05 п=10 Р<0.001 Р|>0.05 0.21+0,04 п=9 Р<0.001 Р| >0.05 25.4+4.4 п=8 Р<0.001 Р) >0.05

ЧМТ средней тяжести до 1 года 1.65+0.08 п=48 Р<0.001 Р2<0.01 0.19+0.02 п=38 Р<0.001 Р2>0.05 27.7+2.0 п=29 Р<0.001 Р2<0.05

от 1 года до 3-х лег 1.54+0.0« п=21 Р<0.001 Р(>0.05 Р2<0.05 0.20+0.03 п=17 Р<0.001 Р| >0.05 Р2>0.05 32.3+2.7 п=17 Р<0.001 Р)>0.05 Р2<0.01

тяжелая ЧМТ до 1 года 2.20+0.17 п=9 Р<0.001 Р2<0.01 0.36+0.06 п=9 Р<0.001 Р2<0.01 24.5+7.4 п=4 Р<0.001 ?2<0.01

от 1 года до 3-х лет 2.25+0.1 п=21 Р<0.001 Р| >0.05 Р2<0.05 0.20+0.01 п=4 Р<0.001 Р| >0.05 Р2>0.05

Р—достоверность различий в группах по сравнению с контролем,

-достоверность различий у больных в разных возрастных

группах,

Р2-достоисрносгь различий и группах больных с разной стшшиэ псасстн травмы.

ВЫВОДЫ.

1. ЧМТ сопровождается накоплением продуктов ПОЛ в ткани мои л п г^игим подавлением его ЛОЛ.

? Лкгнпапня деятельности ННС опытных животных введением псмлостн мул я) оров '¡ч'наиина и нкрацетзмэ >ле мерса одни супсн после тнссенич ПГ-ТТ корчлчм'угг процесс образование переклеим* соелчисниЛ лииидоп п мозгу и восстанавливает поллнченнум АОД до норма tf.in.nr •цочений.

Л При гпрчи*с1жи нгрпноЛ дежсльногтт гримированных ЖИвотны* .::о:'!:<мдлом нарушенные прочески свобоаноралчк л tniorn о-сислпшч остаются на том же уровне, что и при ЧМТ 5ез дополшпын ного

4. Обнаружено, что г-^ро'-тноримь.с ссгд1~ггг<1 «<v»ra основную роль в его суммарной АОА

5. Выявлено подавление активности СДГ митохондрий мозга на фоне роста ПОЛ в нем у животных после нанесения ЧМТ, а также восстановление активности этого фермента при введении им фенамина.

6. У больных с тяжелой ЧМТ установлено статистически достоверное увеличении« уровня МДА в крови и ликворе и связь этих показателей с ßiUOM травматического повреждения мозга, проницаемостью гемлто'м'иефаличгского fiapi-epa н о-просп.» мптгового кровотока.

7 У л.гтен раннего ли ¡руста с острой очаговой ЧМТ рост ПОЛ я снивгнмс ЛОЛ ликкора лют» •••гпуег СТ«Н?ИН тяжести трзгчы.

8 Пияндена корродлциинная зависимость мгл'ду величинами лзчтята н МД\ * аикгюрс детей с ЧМТ, что свндек.||.етвует о сn-rus лктикннч ПОЛ с нарми'чшщ акгргггич"сюго обмена мозга

9 Прлпедсшпя работа ожрнпаст донолшпелынче го>эчо«жит:г дт» суааенш <> ¡¡.""сини фавчэта"гпюЯ бале шн мозга п г-лмощного «од>олэ и ее терапии.

10. В методическом плане в работе представлена ¡¡¿их: модификация h.iaccMK'ii сиск-ми длч опрсг.гдеимч АОА ткане", бнолоппсскких

.viUKüCicii организма и лсьарегпеимнх npenafman

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Процессы перекисного ошелення лнпидов при черепно-мозговой ipanMf // Псирохнмия - 1990,- -9- N Г С- 108-110. /соавт. Промыслов М III , Левченко Л П./

1 Модификация метода оирмеленич суммарной nirmoKCiuatrruoft активности сыгюротки кропи. // Вопр. мед химии,- ¡990.— ?.V> — N 4., с. 90-92. /соавт. Промыслов М Ш /

3. Определение степени тяжести черепно-мозговой трамш у детей раннего возраста по данный биохимического исследования люэюра. // Тезисы докладов объединенной научной конференции молодых ученых, специалистов и студентов 'Медицинская наука — практическому здравоохранению."- Махачкала.- 1990., с. 239. / соавт. Королев А.Г./.

4. Динамика перекисного окисления липидов « крою н ликворе при диффузных и очаговых повреждениях головного мозга. // В матер. XI Республиканской научной конференции молодых ученых - медиков по актуальным вопросам нейрохирургии и нейроанестезиолопш Киев,— 1990., с.7. /соавт.Свадовский А.И./

5. Влияние функционального состояния центральной нервной системы на процессы перекисного окисления липидов при черепно-мозговой травме в эксперименте .// Вопр.медхишш- 1991.- т. 37., N 4., с. 57-60. /соавт. Промыслов М.Ш., Левченко Л.И., Старикова Е.Н./.

6. Исследование перекисного окисления липидов в ликворе больных с артериальными аневризмами головного мозга. // Вопросы нейрохирургии.'- 1991.- N 3, с. 27-29. /соавт. Промыслов М.Ш., Левченко Л.И., Мякота А.Е./.

7. Лактат и перекисные соединения липидов в ликворе у детей раннего возраста при черепно-мозговой травме. // Вопросы нейрохирургии.- 1991.- N 6., с. 12-14. /соавт. Артарян АА., Промыслов М.Ш., Королев А.Г./.

8. КТ-МрТ динамика посттравматического отека головного мозга н его биохимические корреляты. // В матер. Всесоюзн. конференции нейрохирургов, посвященной итогам выполнения отраслевой научно-технической программы С.09 " Травма центральной нервной системы ".Одесса.- 1991. с. 93-94. / соавт. Свадовский А.И., Потапов А_А_, Лихтерман Л.Б., Мошкин А.В./.

9. Dj .iamics of cerebral flow velocity in severe head injury. // In: Abstf. 1-tl Congress Intern. Society for Pathophysiology.— Moscow.- May 28 - June 1,1991., p.113. / colleas. Potapov AJl, Likhterman LB., Svadovsiy A.I., Promy&lov M.Sh./.

10. CT-MRI evolution pattern of traumatic brain edema and iu biochemical and pathomorphologies! correlates. // In: Abstr of Intracranial Preassure UI1 (1CP-U1I). Rotterdam, June 16-20- 1991. p.137. / colleac. Potapov AA., Likhterman LB., Svadovsky A.I., Moshkin A.V., DobrovoSsiy G.F. /.

11. Regulation of lipid peroxidation proccs; in brain аЛег craniocerebral Ueuuu by modification of the functional state of CNS. // IniAbsti of Intcm.

Conference of recent advance« in neurotravmato»o§y.- Jtpan .September 2326 - 1992. p 240. / coBeaj. Promyslov M.Sh./.

12. Head injury in infant» and children. // In: Abttr of Intern Conference of recent advance* in neuroimimatology.- Japan. September 23-26- 1992., p.258. / colleajj. Artery«» AA., Gxvyi O.V., Korotev AG./.

Qh-

q (/,. Подписано к печати. Объем 1,0 п.л. Тир. 100, »ах. J ■

1 ............1--I I .......

ТИПОГРАФИЯ РОССИЙСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ДРУЖБЫ НАРОДОВ