Роль окислительного стресса, состояния медиаторных и гормональной систем в механизмах опийной наркомании

Андреев, Максим Олегович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Роль окислительного стресса, состояния медиаторных и гормональной систем в механизмах опийной наркомании
ВАК РФ 03.01.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Роль окислительного стресса, состояния медиаторных и гормональной систем в механизмах опийной наркомании"

005019244

На правах рукописи

Андреев Максим Олегович

РОЛЬ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА, СОСТОЯНИЯ МЕДИАТОРНЫХ И ГОРМОНАЛЬНОЙ СИСТЕМ В МЕХАНИЗМАХ ОПИЙНОЙ НАРКОМАНИИ

03.01.04 - биохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

і 2,т.Р ш

Ростов-на-Дону 2012

005019244

Работа выполнена на кафедре биохимии и микробиологии федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Внуков Валерий Валентинович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Горошинская Ирина Александровна (г. Ростов-на-Дону)

доктор медицинских наук Олемпиева Елена Владимировна (г. Ростов-на-Дону)

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования Ростовский государственный медицинский университет Росздрава РФ (г. Ростов-на-Дону)

Защита диссертации состоится «19» апреля 2012 г. в 11.00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.208.07 по биологическим наукам в ФГАОУ ВПО "Южный федеральный университет" (344090, г. Ростов-на-Дону, пр. Стачки 194/1, актовый зал)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южного федерального университета (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148).

Автореферат разослан » 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, с.н.с.

Е.В. Асланян

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования.

В настоящее время проблема адциктивных расстройств приобретает все большую значимость в связи с возрастающим характером их распространения, что представляет серьезную угрозу здоровью населения в России и в мире. В эпидемиологических исследованиях установлено, что в Российской Федерации ведущее место занимает опийная зависимость (83%) (Кошкина, Киржанова, 2008; Павлова, 2011). Это определяет особую актуальность исследования молекулярных механизмов опийной наркомании (ОН) с целью разработки эффективных методов профилактики и патогенетической терапии.

Опийная наркомания сопровождается циклическими нарушениями нейромедиаторных механизмов системы подкрепления мозга, что запускает каскад патологических реакций, способствующих развитию психической и физической зависимости и сопутствующих соматических патологий (Иванец и др., 2008; Впапс!, В1епс1у, 2010). Наряду с глубокими нарушениями нейромедиации, при ОН наблюдаются прогрессивно усиливающиеся нарушения различных сторон структурно-метаболического гомеостаза (Шабанов, 2003; СипЬа-ОНуека й а1., 2008). Это создает молекулярную основу аддикции и может явиться мишенью коррекции метаболизма при опийной наркомании. Однако большинство способов лечения наркомании являются медикаментозными (Иванец и др., 2008; ЫезНег, 2004), что увеличивает фармакологическую и особенно «нейролептическую загруженность» и повышает напряженность детоксикационных систем организма. В связи с этим, особый интерес представляет разработка и клинико-биохимическое обоснование эффективности немедикаментозных способов лечения наркомании, направленных на нормализацию ключевых звеньев метаболизма, нарушенных при данной патологии. Таким требованиям отвечает СКЭНАР-терапия (самоконтролируемая энергонейроадаптивная регуляция), которая посредством стимуляции резервов организма способна оказывать коррегирующее и нормализующее влияние на метаболизм (Горфинкель, 1999; Гринберг, 1999; Тараканов и др., 2003). Следует отметить, что в работах многих авторов основное внимание уделяется нарушению нейромедиации и генетической предрасположенности к ОН (Кибитов и др., 2010; УеШеих е1 а1., 2010). Вместе с тем крайне мало работ, в которых осуществлен разносторонний подход к исследованию молекулярных нарушений при данной патологии. Поэтому представляет большой интерес комплексное изучение состояния ключевых звеньев структурно-метаболического и нейрогуморального гомеостаза при ОН, а также клинико-биохимическая оценка эффективности включения СКЭНАР-терапии в ее лечение.

Целью исследования явилось выяснение роли структурно-метаболических и медиаторно-эндокринных нарушений в крови и слюне больных ОН (на стадиях абстиненции и ремиссии), а также оценка эффективности применения биорегулируемой электроимпульсной терапии (СКЭНАР-терапии).

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучить интенсивность свободнорадикального окисления по параметрам индуцированной хемилюминесценции (ХЛ) и накоплению продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ).

2. Определить состояние антиоксидантной системы по активности антиоксидантных ферментов - супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, глутатионпероксидазы (ГПО), глутатион-Б-трансферазы (Г8Т), глутатионредуктаза (ГР), церулоплазмина (ЦП), уровню восстановленного глутатиона и а-токоферола.

3. Изучить стабильность, структурное состояние и поверхностный заряд мембран эритроцитов методом флуоресцентных зондов.

4. Определить уровень катехоламинов и серотонина в плазме крови и слюне.

5. Изучить гормональный профиль плазмы крови по уровню тироксина (Т4), тиреотропного гормона (ТТГ), кортизола, пролактина и тестостерона.

6. Оценить с помощью биохимических показателей эффективность включения СКЭНАР-терапии в комплексное лечение опийной наркомании.

Научная новизна работы.

В работе впервые проведено комплексное исследование нарушений свободнорадикального, структурно-метаболического и гормонально-медиаторного гомеостаза при ОН на стадиях абстиненции и ремиссии. Впервые установлены особенности развития окислительного стресса при ОН. Установлено, что сдвиг редокс-баланса в сторону усиления свободнорадикального окисления (СРО) в крови и слюне при ОН определяется ингибированием как начальных звеньев антиоксидантной (АО) системы -СОД и каталазы, так и последующих стадий, представленных глутатион-зависимыми АО-ферменгами, на фоне снижения уровня а-токоферола и компенсаторной активации ЦП в плазме крови.

Впервые показано, что при ОН в мембранах эритроцитов наблюдаются противоположно направленные изменения микровязкости различных компартментов мембран, которая повышается в липидном бислое и понижается в зоне белок-липидных контактов, а также выявлены структурные перестройки мембранных белков и повышение отрицательного поверхностного заряда эритроцитарных мембран.

Впервые установлены особенности нарушения медиаторного гомеостаза в крови и слюне при ОН, которые имеют тесную взаимосвязь. На стадии абстиненции в плазме крови и слюне больных ОН наблюдается гиперкатехолемия и повышение уровня серотонина, что свидетельствует о напряженности систем нейромедиации и высоком риске их срыва. Кроме того, на фоне напряженности симпато-адреналовой системы наблюдается гиперактивация стресс-реализующей эндокринной системы, сопряженная с резким повышением уровня кортизола и пролактина и дисбалансом тиреоидной гормональной оси, обусловленным повышением уровня тироксина и снижением содержания тиреотропного гормона.

Впервые установлено, что включение СКЭНАР-терапии в комплексное лечение больных ОН существенно снижает проявление окислительного стресса как при снятии абстиненции, так и в период ремиссии путем стимуляции важнейших компонентов антиоксидантной системы крови и слюны и способствует восстановлению редокс-статуса.

Впервые показано, что включение СКЭНАР-терапии в лечение ОН приводит к оптимизации структурного состояния мембран эритроцитов. После лечения и на стадии ремиссии наблюдается нормализация текучести липидного бислоя и аннулярных липидов, нормализация поверхностного заряда эритроцитарных мембран.

Также установлено, что применение СКЭНАР-терапии в лечении ОН способствует улучшению и оптимизации гормонально-медиаторного статуса пациентов, что существенно уменьшает степень аддикции и создает основу для формирования длительной и устойчивой ремиссии.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. При ОН в состоянии абстиненции наблюдается нарушение свободнорадикального гомеостаза и сдвиг редокс-баланса в крови и слюне в сторону усиления свободнорадикального окисления, сопровождающегося гиперпродукцией активных форм кислорода (АФК) и накоплением молекулярных продуктов ПОЛ. Это связано с ингибированием и нарушением сопряженности различных уровней антиоксидантной системы крови. Включение СКЭНАР-терапии в комплексное лечение ОН существенно снижает интенсивность окислительного стресса (ОС) как при снятии абстиненции, так и на стадии ремиссии путем стимуляции важнейших компонентов АО системы крови и слюны.

2. Нескомпенсированная активация СРО и снижение емкости АО системы крови и слюны при ОН приводит к нарушению стабильности и структурной организации мембран эритроцитов, сопровождающемуся повышением микровязкости липидного бислоя и ее снижением в зонах белок-липидных

контактов, структурными перестройками мембранных белков и повышением отрицательного поверхностного заряда эритроцитарных мембран. После лечения с применением СКЭНАР-терапии наблюдается улучшение структурного состояния мембран эритроцитов: нормализация текучести мембранных компартментов и поверхностного заряда эритроцитарных мембран.

3. Установлены значительные нарушения медиаторного обмена у больных ОН в состоянии абстиненции, связанные с гиперактивацией катехоламинергической и индолиламинергической медиаторных систем и резким повышением уровней норадреналина, адреналина, дофамина и серотонина в плазме крови и слюне. Включение СКЭНАР-терапии в лечение ОН способствует нормализации дофаминергической и серотонинергической медиации, что уменьшает степень аддикции и способствует формированию устойчивой ремиссии.

4. При ОН на стадии абстиненции наблюдается гиперактивация стресс-реализующей эндокринной системы, характеризующаяся резким повышением уровня кортизола и пролактина в плазме крови, а также дисбалансом тиреоидной гормональной оси, обусловленным повышением уровня тироксина и снижением содержания тиреотропного гормона. Применение СКЭНАР-терапии в лечении ОН способствует улучшению гормонального статуса пациентов, что определяется снижением дисбаланса тиреоидной системы, активацией стресс-реализующей гормональной системы сразу после лечения с последующей нормализацией на стадии ремиссии, умеренной стимуляцией андрогенной системы.

Теоретическая и практическая значимость.

Полученные в настоящей работе данные представляют существенный интерес для фундаментальной науки в понимании молекулярных механизмов патогенеза опийной наркоман™. Показано, при ОН развивается сложный нейро-эндокринный и структурно-метаболический комплекс нарушений гомеостаза, связанных с глубокими отклонениями от нормы гормонально-медиаторного статуса, развитием окислительного стресса и изменениями струюурной организации эритроцитарных мембран. Полученные результаты существенно расширяют представления о тесной взаимосвязи нарушений медиаторного и свободнорадикального гомеостаза в крови и слюне, между которыми показана высокая степень зависимости. Установлено, что особенности развития окислительного стресса при ОН связаны с гиперпродукцией АФК и накоплением молекулярных продуктов ПОЛ в плазме крови, эритроцитах и слюне на фоне ингибирования как начальных (СОД, каталаза), так и последующих (глутатион, глутатион-зависимые ферменты) уровней АО защиты, снижения уровня а-

токоферола и активации ЦП в плазме крови. Показана ведущая роль нескомпеисированной активации СРО при ОН в нарушении структурной организации мембран эритроцитов, что характеризуется изменением микровязкости компартментов мембран, структурными перестройками мембранных белков, повышением отрицательного поверхностного заряда эритроцитарных мембран. Это позволяет рассматривать нарушения мембранного гомеостаза как важнейшую мишень адцикции.

Полученные результаты имеют большое практическое значение, так как доказывают высокую эффективность включения СКЭНАР-терапии в комплексное лечение ОН, по сравнению с традиционной терапией. Проведенное исследование показывает, что СКЭНАР-терапия является высокоэффективным, безопасным немедикаментозным способом активации и устойчивой стабилизации компенсаторно-адаптивных реакций, направленных на коррекцию и восстановление структурно-метаболического и нейро-эндокринного гомеостаза у больных опийной наркоманией. СКЭНАР-терапия может обеспечить профилактику ранних рецидивов и формирование более длительных и стабильных ремиссий.

Данная работа была выполнена при содействии гранта РГНФ № 07-06-00121а.

Апробация диссертационной работы.

Материалы диссертации докладывались на III и IV Международных конференциых «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины» (г. Ростов-на-Дону, 2009, 2011); III научно-практическом Симпозиуме «Свободнорадикальная медицина и антиоксидантная терапия» (г. Волгоград, 2010); X межвузовской конференции с международным участием «Обмен веществ при адаптации и повреждении» (г. Ростов-на-Дону, 2011); научно-практической конференции с международным участием «Нейрохимические подходы к исследованию функционирования мозга» (г. Ростов-на-Дону, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК. Личный вклад автора составил 60 %, общий объем - 1,38 п. л.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 158 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, характеристики групп обследуемых больных, методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы. Работа содержит 11 таблиц и иллюстрирована 13 рисунками и 1 схемой. Список использованной литературы включает 244 наименования, в том числе, 77 зарубежных источников.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Было проведено клинико-биохимическое обследование 70 больных наркоманией с диагнозом «зависимость от опиатов» второй стадии, (Р-11.2 по МКБ-10), (средний возраст 25,3±6,2 года) с длительностью заболевания от 2 до 10 лет. Пациенты поступали в клинику со сформированным абстинентным синдромом. В зависимости от проводимого лечения больные были разделены на две клинические группы:

1-ая группа - пациенты (35 человек), получавшие традиционное лечение по общепринятой схеме;

2-ая группа - пациенты (35 человек), которым проводили традиционное лечение в сочетании со СКЭНАР-терапией. СКЭНАР-терапию проводили в индивидуальном дозированном режиме с помощью аппарата СКЭНАР-1-НТ исполнение 01 с общей продолжительностью воздействия 30-40 мин в течение 10-14 дней, что позволяло сократить период абстиненции в среднем с 10 дней до 6-7 дней.

Исследования проводились в 3 этапа: при поступлении в клинику на стадии абстиненции, после лечения (через 10 дней после снятия синдрома отмены) и на стадии ремиссии (через 3-4 месяца после отказа от приема наркотиков). Контрольную группу составили 25 практически здоровых доноров мужского пола и соответствующего возраста, показатели которых рассматривали как физиологическую норму.

Традиционная терапия пациентов, страдающих ОН, включала дезинтоксикационную терапию в сочетании с применением препаратов, снимающих проявления абстинентного синдрома. Комплексная терапия больных ОН включала общепринятое лечение в сочетании со СКЭНАР-терапией.

Для биохимических исследований использовали кровь и слюну пациентов и здоровых доноров. Из крови получали суспензию эритроцитов и плазму для проведения необходимых исследований.

Определение интенсивности свободнорадикальной стадии ПОЛ осуществляли методом Н202-инициированной люминол-активированной хемилюминесценции (ЛХЛ) при помощи хемилюминесцентного анализатора плазмы крови ХЛ-003 (Шестаков и др., 1979). В качестве параметров ХЛ использовали следующие показатели: амплитуда быстрой вспышки (Ь), светосумма медленной вспышки (Бт). Содержание диеновых конъюгатов (ДК) определяли в хлороформном экстракте по поглощению света при длине волны 233 нм (Стальная, 1977). Уровень малонового диальдегида (МДА) оценивали по реакции с тио-барбитуровой кислотой (Стальная и др, 1977). Концентрацию шиффовых оснований (ШО) определяли в хлороформном экстракте

флуориметрическим методом при максимуме возбуждения 360 нм и эмиссии 440 нм (Bidlack et al., 1973). Хлороформный экстракт готовили по методу Bligh & Dyer (1959). Активность СОД и супероксидгенерирующую активность (СГА) определяли методом R. Fried (1975). Активность каталазы определяли по реакции перекиси водорода с молибдатом аммония (Королюк и др., 1988). Оксидазную активность церулоплазмина регистрировали по скорости окисления пара-фенилендиамина (Камышников, 2002). Активность глутатионпероксидазы (ГПО) определяли по скорости окисления восстанвленного глутатиона в присутствии гидроперекиси трет-бутила (Моин, 1986). Активность глутатион-Б-трансферазы определяли по конъюгации глутатиона с 1,2-динитро-хлор-бензолом (Habig et al., 1974). Содержание восстановленного глутатиона GSH определяли по реакции с дитио-бис-нитробензойной кислотой (Eliman, 1959). Об активности глутатионредуктазы (ГР) судили по скорости окисления НАДФ*Н (Юсупова, 1989). Суммарную пероксидазную активность (СПА) оценивали по методу А.И. Лукаша и др. (1994); содержание а-токоферола - по методу A.B. Арутюняна и др., (2000). Структурное состояние мембран эритроцитов изучали методом латеральной диффузии зонда пирена (Владимиров, Добрецов, 1980; Добрецов, 1989). Поверхностный заряд мембран эритроцитов оценивали с помощью флуоресцентного зонда 1-анилинонафталин-8-сульфоната (АНС), взятого в 3 концентрациях: 10, 20, 30 мкМ.

Определение уровня катехоламинов (КА) и серотонина осуществляли при помощи обращенно-фазного варианта высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) (Ханшен и др., 1988). В качестве установки для ВЭЖХ использовали хроматограф «Liquochrom» - 312/1» (Венгрия) с колонкой фирмы Serva типа Д-6900 Heidelberg 1 РОВ 105260 и флуориметрическим детектором «Hitachi - F 4010» (Япония). Содержание гормонов - тироксина, тиреотропного гормона (ТТГ), кортизола, пролактина и тестостерона определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) на автоматическом иммуноферментном анализаторе «Alisei» (Италия) с помощью тест-систем в соответствии с протоколами фирмы-изготовителя («АлкорБио», Россия).

Концентрацию гемоглобина в гемолизате эритроцитов и внеэритроцитарный гемоглобин (ВЭГ) определяли гемоглобин-цианидным методом с помощью коммерческого набора производства «Абрис-плюс».

Спектрофотометрические исследования проводили на спектрофотометре DU 800, Beckman Coulter (США). Спектрофлуориметрические исследования проводили на спектрофлуориметре RF-5301 С «Shimadzu» (Япония).

Полученные в экспериментах результаты подвергали статистической обработке с применением t-критерия Стьюдента и методом корреляционного

анализа. Статистическую обработку данных проводили с помощью пакетов прикладных программ Microsoft Office 2007 (MS Excel 2007) и Statistica 6.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Интенсивность свободнорадикального окисления и активность антиоксидантной системы в крови и слюне больных опийной наркоманией в состоянии абстиненции, после лечения и на стадии ремиссии.

Проведенное исследование показывает, что в состоянии абстиненции, т.е. до лечения, по сравнению с донорами, в плазме крови, эритроцитах и слюне двух групп больных ОН наблюдается существенное повышение интенсивности СРО (Рис. 1-3); показатели ЛХЛ в плазме крови превышают норму: высота быстрой вспышки (h) - на 62-75% и светосумма (Sm) - на 4675%. Повышенное образование АФК при абстиненции инициирует процесс ПОЛ в крови и слюне пациентов. В состоянии абстиненции уровень ДК в плазме больных возрастает на 47-79%, в эритроцитах - на 62-122%; содержание промежуточных продуктов ПОЛ типа МДА в плазме крови пациентов повышается на 80-92%, в эритроцитах - на 112-124%; уровень конечных продуктов ПОЛ - ШО - в плазме крови увеличивается на 72-139%, в эритроцитах - на 38-80%; а также существенно повышается (на 269-284%) уровень МДА в слюне пациентов обеих клинических групп до лечения, по сравнению с донорами.

Плазма

Эритроциты

Дк МДА ШО Дк МДА ШО

□ А

ШСА

□ Р

Рис. 1. Изменение интенсивности ЛХЛ и ПОЛ в плазме крови и эритроцитах больных опийной наркоманией 1 группы при абстиненции, традиционном лечения и ремиссии (в % относительно доноров).

Обозначения:

А - абстиненция (до лечения), СА - снятие абстиненции (после курса терапии), Р -ремиссия;

* - достоверность различий, р < 0,05 - 0,001

Плазма

140' 120 100 80 60 40 20 0 -20-40

* -- к-

* * к *

її

і:.. * ЇІ- Г * ІТ"

Донорь И ¡и і

иГ ""и ш И 1

Эритроциты

Ь Эт Дк МДА ШО Дк МДА ШО

РА ВСА □ Р

Рис. 2. Изменение интенсивности ЛХЛ и ПОЛ в плазме крови и эритроцитах больных опийной наркоманией 2 группы при абстиненции, традиционном лечении в сочетании со СКЭНАР-терапией и ремиссии (в % относительно доноров).

Обозначения как на Рис. 1.

В обследованных группах пациентов при абстиненции наблюдается увеличение на 123-125% супероксидгенерирующей активности (СГА) плазмы крови, тогда как скорость утилизации гидропероксида (Унгог) в плазме уменьшается на 41-52% (по сравнению с контролем) (Рис. 4).

Важнейшая роль в поддержании стационарного уровня ПОЛ принадлежит АОС. Так, в состоянии абстиненции в плазме крови пациентов обеих групп отмечается повышение на 63-125% оксидазной активности церулоплазмина (ЦП), тогда как содержание а-токоферола снижается на 41-43% (Рис. 4).

Традиционное лечение (1 гр.)

Комплексное лечение с применением СКЭНАР-терапии (2 гр.)

Рис. 3. Изменение уровня МДА и активности антиоксидантных ферментов в слюне больных опийной наркоманией 1 и 2 групп при абстиненции, различных способах лечения и ремиссии (в % относительно доноров). Обозначения как на Рис. 1.

Традиционное лечение (1 гр.)

140

120 100' 8060' 40 20 0 -20 -40 -60

1%1 *

■В

Доноры а) щш -рПт- Ц_1 1гЯ_Г

Л* Ш * -М и Ж -....... *

СГА УН202 ЦП а-Тф

Комплексное лечение с применением СКЭНАР-терапии (2гр.)

СГА УН202 ЦП а-Тф

Рис. 4. Изменение активности антиоксидантных компонентов и содержания а-токоферола в плазме крови больных опийной наркоманией 1 и 2 групп при абстиненции, различных способах лечения и ремиссии (в % относительно доноров).

Обозначения как на Рис. 1.

При синдроме отмены в эритроцитах пациентов с ОН наблюдается ингибирование СОД на 25-28% и каталазы на 28-36%. При этом в слюне активность СОД понижена на 83-84%, а активность каталазы - на 53-61% (относительно контроля), что согласуется с экстремальным накоплением в слюне промежуточных продуктов ПОЛ типа МДА (Рис. 3, 5, 6).

В эритроцитах больных двух групп в состоянии абстиненции наблюдается подавление активности компонентов глутатион-зависимой антиоксидантной системы (Рис. 5, 6). Активность глутатионпероксидазы (ГПО) снижается на 28-30%, глутатионредуктазы (ГР) и глутатион-8-трансферазы (ГБТ) - на 15-20% и 18-22%, соответственно, на фоне уменьшения на 16-22% уровня восстановленного глутатиона (ОЭН), что может являться важнейшей причиной повышения интенсивности ПОЛ в крови больных ОН.

СОД Кат ГПО гт

Рис. 5. Изменение активности антиоксидантных ферментов в эритроцитах больных опийной наркоманией 1 группы при абстиненции, традиционном лечении и ремиссии (в % относительно доноров).

Обозначения как на Рис. 1.

30 20 10 0 -10 -20 -30 -40

Рис. 6. Изменение активности антиоксидантных ферментов в эритроцитах больных опийной наркоманией 2 группы при абстиненции, традиционном лечении в сочетании со СКЭНАР -терапией и ремиссии (в % относительно доноров).

Обозначения как на Рис. 1.

Таким образом, при ОН в состоянии абстиненции наблюдаются значительные нарушения свободнорадикального гомеостаза и сдвиг прооксидантно-антиоксидантного баланса в крови и слюне в сторону усиления СРО, что приводит к развитию окислительного стресса, обладающего множественным повреждающим действием.

При традиционном лечении больных (1 группа) интенсивность СРО в крови и слюне остается на повышенном уровне и после окончания курса терапии, и на стадии ремиссии. В этой группе больных большинство исследованных биохимических и биофизических показателей свидетельствуют о сохранении состояния окислительного стресса после проведенного лечения (Рис. 1, 3). Обнаруженная некомпенсированная активация СРО в крови и слюне пациентов 1 группы в значительной степени связана с частичным ингибированием и снижением емкости антиоксидантной системы крови и слюны. СГА плазмы крови этих пациентов снижается после снятия абстиненции и на стадии ремиссии, но остается значительно выше, чем у доноров. При этом после лечения и в ремиссии скорость утилизации гидропероксида (Унгог) снижается на 22-40%, а оксидазная активность ЦП -на 32-43%; и сохраняется пониженный уровень а-токоферола. В итоге, редокс-баланс в плазме крови, как и до лечения, смещен в сторону прооксидантных механизмов (Рис. 4).

После лечения в эритроцитах больных 1 группы сохраняется сниженной активность СОД и каталазы, но на стадии ремиссии активность АО ферментов нормализуется (Рис. 5). Активность СОД и каталазы в слюне этих пациентов после лечения остается устойчиво пониженной во все сроки наблюдения (Рис. 3). После традиционного лечения и на стадии ремиссии в эритроцитах больных

наблюдается ингибирование активности ГПО и снижение уровня восстановленного глутатиона. Активность Г8Т и ГР в эритроцитах после лечения нормализуется, но на стадии ремиссии вновь опускается ниже контроля, что может свидетельствовать о недостаточной эффективности традиционной терапии (Рис. 3).

Во 2-ой группе больных, получавших традиционное лечение с применением СКЭНАР-терапии, интенсивность СРО в крови и слюне существенно снижается после снятия абстиненции и на стадии ремиссии и в большинстве случаев нормализуется (Рис. 2, 3). В данной группе пациентов в исследованные сроки наблюдения отмечается нормализация параметров ЛХЛ, за исключением повышения на 19% светосуммы (8т) (Рис. 2). В плазме крови больных 2 группы уровень ДК после лечения и на стадии ремиссии снижается, хотя и остается на 28-31% выше нормы, а содержание МДА и ШО в исследованные сроки наблюдения нормализуется. В эритроцитах этой группы больных содержание ДК после лечения постепенно снижается и нормализуется при ремиссии. В эритроцитах после лечения и на этапе ремиссии происходит уменьшение содержания МДА и ШО относительно исходного фона (абстиненция), но относительно контроля уровень МДА остается повышенным на 42-48%, тогда как уровень ШО полностью нормализуется (Рис. 2). В слюне 2 группы больных наблюдается снижение содержания МДА в исследованные сроки наблюдения на 47-58%, но его уровень однако остается выше контроля (Рис. 3). Включение СКЭНАР-терапии в комплексное лечение ОН способствует устойчивому и пролонгированному подавлению СРО в крови и слюне, наблюдающемуся сразу после лечения и в отдаленные сроки обследования на стадии ремиссии.

Выраженное антиоксидантное действие СКЭНАР-терапии, по-видимому, реализуется различными путями, в том числе, посредством стимулирующего воздействия на АОС. В плазме крови проведение комбинированного лечения приводит к нормализации скорости утилизации гидропероксида (Ущог) и оксидазной активности церулоплазмина сразу после лечения и на стадии ремиссии, а содержание а-токоферола нормализуется после лечения и незначительно снижается при ремиссии. При этом СГА, характеризующая прооксидантные свойства плазмы крови, снижается в результате лечения, но остается выше нормы (Рис. 4).

СКЭНАР-терапия способствует повышению активности ферментов первичного звена антиоксидантной защиты и в эритроцитах: после снятия абстиненции активность СОД достигает нормы и превышает ее на стадии ремиссии, активность каталазы нормализуется в эти же сроки (Рис. 6). В результате лечения наблюдается нормализация активности ферментов

глутатион-зависимой антиоксидантной системы - ГПО, ГБТ, ГР - и содержания восстановленного глутатиона после снятия абстиненции и в период ремиссии (Рис. 6). В слюне симулирующее влияние СКЭНАР-терапии отражается на активности СОД и каталазы.

Проведение сравнительного клинико-биохимического обследования двух групп больных ОН, получавших различное лечение - традиционное и комплексное с применением СКЭНАР-терапии, свидетельствует о более выраженном лечебном эффекте биорегулируемой электроимпульсной терапии. Включение СКЭНАР-терапии в комплексное лечение ОН способствует устойчивой и пролонгированной оптимизации редокс-статуса крови и слюны больных, тогда как при традиционном лечении сохраняется дисбаланс в системе прооксиданты - антиоксиданты, способствующий развитию окислительного стресса, который проявляется во все сроки наблюдения.

Стабильность, структурное состояние и поверхностный заряд мембран эритроцитов больных опийной наркоманией при абстиненции, после лечения и на стадии ремиссии.

В состоянии абстиненции в плазме крови обеих групп больных наблюдается существенное повышение (на 76-85%) уровня ВЭГ и СПА (Рис. 7, 8), что указывает на снижение стабильности эритроцитарных мембран.

Метод латеральной диффузии зонда пирена показал, что происходит снижение на 21-27% коэффициента эксимеризации зонда - Р,/Р„(334), свидетельствующее о снижении текучести липидного бислоя мембран эритроцитов (Рис. 7, 8). При этом коэффицент эксимеризации пирена -Рэ/Рм(282), напротив, увеличивается на 27-33%, указывая на повышение текучести зон белок-липидных контактов. Одновременно на 15-16% снижается параметр Р0-Р/Ро, что отражает уменьшение эффективности безызлучательного переноса энергии электронного возбуждения с триптофановых остатков мембранных белков на пирен и указывает на структурные перестройки мембранных белков эритроцитов.

Исследование поверхностного заряда эритроцитарных мембран пациентов с опийной зависимостью с помощью отрицательно заряженного зонда АНС (1-анилинонафталин-8-сульфоната), взятого в трех концентрациях (10 мкМ, 20 мкМ, 30 мкМ), показывает снижение на 39-45% интенсивности флуоресценции зонда в суспензии мембран, что связано с соответствующим повышением отрицательного поверхностного заряда мембран (Рис. 7, 8). Это может приводить к нарушению взаимодействия между клеточными элементами крови и повышенному гемолизу.

Таким образом, при опийной наркомании в состоянии абстиненции наблюдается нарушение стабильности и структурной организации эритроцитарных мембран, характеризующееся противоположно направленными изменениями текучести липидного бислоя и аннулярных липидов, структурными перестройками мембранных белков на фоне повышения отрицательного поверхностного заряда эритроцитов.

60 40-гО-0-20-40-

Плазма

Доноры

Мембраны эритроцитов

Ее

ЮТ

ВЭГ СПА Рэ/Рм Рэ/Я Ро-Р/Ро

(334) (282) АНС

□ А ■ СА йР

Рис. 7. Изменение стабильности, структурного состояния и поверхностного заряда мембран эритроцитов больных опийной наркоманией 1 группы при абстиненции, традиционном лечении и ремиссии (в % относительно доноров). Обозначения как на Рис. 1.

Плазма

100' 80 6040-

го-о--20-^0-

Донорь

ІР

Мембраны эритроцитов

^—Г

ВА ■ СА □ Р

ВЭГ СПА Рэ/Рм Рэ/Рм Ро-Р/Ро * *

(334) (282) АНС

Рис. 8. Изменение стабильности, структурного состояния и поверхностного заряда мембран эритроцитов больных опийной наркоманией 2 группы при абстиненции, традиционном лечении в сочетании со СКЭНАР - терапией и ремиссии (в % относительно доноров). Обозначения как на Рис. 1. При проведении традиционного лечения и на стадии ремиссии уровни ВЭГ и СПА в плазме крови 1 группы больных превышают контроль (Рис. 7). Текучесть липидного бислоя мембран эритроцитов этой группы больных после снятия абстиненции и на этапе ремиссии остается на 17% и 28% ниже, а текучесть аннулярных липидов, напротив, на 13% и 17% выше, чем в норме (Рис. 7). После снятия абстиненции показатель Ро-Р/То остается ниже контроля,

а в период ремиссии нормализуется. Отрицательный поверхностный заряд эритроцитарных мембран остается выше нормы на всех этапах обследования.

При комплексном лечении с применением СКЭНАР-терапии во 2 группе пациентов сразу после лечения и в период ремиссии уровни ВЭГ и СПА достоверно не отличаются от контроля, наблюдается нормализация текучести липидного бислоя и аннулярных липидов, отрицательного поверхностного заряда мембран, элиминируются структурные перестройки мембранных белков, что способствует улучшению структуры и функции эритроцитарных мембран (Рис. 8).

Применение СКЭНАР-терапии в комплексном лечении опийной наркомании оказывает выраженный мембранопротекторный эффект и способствует восстановлению структурного гомеостаза путем нормализации стабильности, структурного состояния и поверхностного заряда эритроцитарных мембран. При применении только традиционного лечения и в последующий период ремиссии изменения структурного состояния мембран эритроцитов, характерные для стадии абстиненции сохраняются, за исключением структурных перестроек мембранных белков, которые на стадии ремиссии нормализуются.

Содержание катехоламинов и серотонина в плазме крови больных опийной наркоманией при абстиненции, после лечения и на стадии ремиссии.

При абстиненции у больных опийной наркоманией двух групп наблюдается резкое увеличение уровня катехоламинов (КА) и серотонина в плазме крови и слюне (Рис. 9). Так, уровень норадреналина возрастает на 80%, адреналина - на 300%, дофамина - на 535%, серотонина - на 73%. Для слюны характерна подобная, но менее выраженная динамика: уровни норадреналина и адреналина возрастают на 62% и 153%, а содержание дофамина и серотонина увеличивается на 146% и 69%, соответственно. Установлена положительная корреляционная связь между уровнями катехоламинов (г = 0,87-0,91; р<0,01) и серотонина (1=0,68; р<0,05) в плазме крови и слюне больных на стадии абстиненции. Показано, что содержание катехоламинов и серотонина в плазме крови и слюне может служить диагностическим тестом выраженности абстинентного синдрома.

Проведено сравнение эффективности традиционной терапии и комплексного лечения с применением СКЭНАР-терапии по двум наиболее информативным параметрам: содержанию дофамина и серотонина. После традиционного лечения у пациентов 1 группы в плазме крови и слюне уровень дофамина существенно снижается, но остается на 71% и 111% выше контроля.

В период ремиссии содержание дофамина в плазме крови нормализуется, а в слюне остается повышенным на 50% (Рис. 9). Содержание серотонина в плазме крови больных наркоманией 1 группы после снятия абстиненции нормализуется, а на стадии ремиссии превышает норму на 61%. В слюне содержание серотонина остается в пределах нормы как после лечения, так и на стадии ремиссии.

В плазме крови 2 группы больных, получавших комбинированное лечение с применением СКЭНАР-терапии, наблюдается нормализация уровней дофамина и серотонина уже после снятия абстиненции. Данный эффект сохраняется и на стадии ремиссии (Рис. 9). Содержание дофамина в слюне пациентов этой группы умеренно превышает норму после лечения (на 48%) и нормализуется на стадии ремиссии, а уровень серотонина не отличается от нормы как после лечения, так и на стадии ремиссии.

Традиционное лечение (1 гр.) Комплексное лечение с применением

СКЭНАР-терапии {2 гр.)

Плазма Слюна Плазма Слюна

* * * * *

Донорі 1 і Л і її" |п * п * А * *

-100-

ДА С НА Ад ДА С НА Ад ДА С ДА С

Рис. 9. Изменение содержания катехоламинов и серотонина в плазме крови и слюне больных опийной наркоманией 1 и 2 групп при абстиненции, различных способах лечения и ремиссии (в % относительно доноров).

Обозначения:

ДА - дофамин; С - серотонин; НА - норадренолин; Ад - адреналин; Остальные обозначения как на Рис. 1.

Таким образом, включение СКЭНАР-терапии в комплексное лечение больных 2 группы способствует нормализации показателей дофаминергической и серотонинергической медиаторных систем сразу после лечения и на стадии ремиссии (исключение составляет умеренно повышенный уровень дофамина в слюне после снятия абстиненции). Коррегирующее влияние биорегулируемой электроимпульсной терапии приводит к уменьшению степени адцикции и способствует формированию устойчивой

ремиссии. Традиционная терапия лишь частично улучшает состояние дофаминергической и серотонинергической медиаторных систем в постабстинентный период.

Гормональный профиль плазмы крови у больных опийной наркоманией при абстиненции, после лечения и на стадии ремиссии.

В плазме крови больных ОН на стадии абстиненции наблюдаются значительные нарушения гормонального статуса, характеризующиеся существенными сдвигами в активности стресс-реализующей эндокринной системы. В обеих группах пациентов наблюдается повышение на 38-46% уровня тироксина (Т4) на фоне снижения на 46-49% содержания тиреотропного гормона (ТТГ), что свидетельствует о нарушении состояния тиреоидной системы (Рис. 10). Содержание кортизола в плазме крови больных в состоянии абстиненции на 164-175% превышает норму. При этом содержание пролактина на 53-61%, а тестостерона - на 55-67% превышают аналогичные показатели у доноров.

Таким образом, при абстиненции на фоне напряженности симпато-адреналовой системы наблюдается гиперактивация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы и дисбаланс тиреоидной гормональной оси.

Традиционное лечение (1 гр.)

% 200

Донорі

*п

Комплексное лечение с применением СКЭНАР-терапии (2 гр.)

□ А ■ СА

□ Р

Т4 ТТГ К Пр Тес Ї4 ТТГ

Пр Тес

Рис. 10. Изменение содержания гормонов в плазме крови больных опийной наркоманией 1 и 2 групп при абстиненции, различных способах лечения и ремиссии (в % относительно доноров).

Обозначения:

К - кортизол; Пр - пролактин; Тес - тестостерон; Остальные обозначения как на Рис. 1.

При традиционной терапии в плазме крови больных 1 группы после лечения и на стадии ремиссии сохраняется дисбаланс тиреоидных гормонов: уровень тироксина (Т4) остается повышенным на 18-28%; уровень ТТГ опускается на 34-49% ниже нормы; содержание гормона стресс-реализующей системы - кортизола - снижается, но остается на 75% и 38% выше контроля

(после лечения и на стадии ремиссии, соответственно). Уровни пролактина и тестостерона полностью нормализуются (Рис. 10).

Включение СКЭНАР-терапии в комплексное лечение 2 группы пациентов приводит к снижению дисбаланса в тиреоидной гормональной системе. Однако после лечения и на стадии ремиссии уровень тироксина (Т4) в плазме крови остается умеренно повышенным, содержание ТТГ нормализуется, а на стадии ремиссии незначительно снижается (Рис. 10).

При лечении 2 группы больных наблюдается сохранение высокого уровня гормонов стресс-реализующей системы - кортизола и пролактина в плазме крови, содержание которых заметно превышает норму после курса терапии. Это согласуется с положением, согласно которому черескожное электроимпульсное воздействие, каким является СКЭНАР-терапия, рассматривается как микрострессорное состояние, стимулирующее стресс-реализующие системы организма. На стадии ремиссии наблюдается нормализация как уровня кортизола, так и пролактина в плазме крови больных 2 группы, что свидетельствует об эффективности проводимого комплексного лечения.

Уровень тестостерона в плазме крови пациентов 2 группы превышает норму на 33-37% после лечения и на стадии ремиссии. Можно полагать, что умеренно повышенный уровень тестостерона у пациентов данной группы после лечения и в ремиссии предотвращает формирование эмоциональной недостаточности, развивающейся при дефиците половых гормонов.

ВЫВОДЫ

1. При опийной наркомании в состоянии абстиненции наблюдается усиление процессов свободнорадикального окисления в крови и слюне больных, что подтверждается повышением интенсивности индуцированной хемилюминесценции плазмы и накоплением молекулярных продуктов перекисного окисления липидов в плазме крови, эритроцитах и слюне. Включение СКЭНАР-терапии в комплексное лечение опийной наркомании способствует устойчивому и пролонгированному подавлению свободнорадикального окисления сразу после лечения и на стадии ремиссии, тогда как после применения традиционного лечения и в период ремиссии сохраняется повышенный уровень хемилюминесценции и продуктов ПОЛ, за исключением нормализации содержания шиффовых оснований в эритроцитах.

2. При опийной наркомании на стадии абстиненции в эритроцитах выявлено ингибирование ферментов антиоксидантной системы (супероксиддисмутазы, каталазы, глутатион-зависимых ферментов) на фоне снижения содержания восстановленного глутатиона. При этом в плазме крови

наблюдается усиление оксидазной активности церулоплазмина, резкое повышение супероксидгенерирующей активности при одновременном снижении скорости утилизации перекиси водорода и уменьшении содержания а-токоферола, в слюне - ингибирование активности СОД и каталазы. Включение СКЭНАР-терапии в комплексное лечение наркомании способствует стимуляции активности ферментов антиоксидантной системы эритроцитов, слюны и нормализации показателей антиоксидантной активности плазмы крови после лечения и в период ремиссии. При традиционном лечении наблюдается только частичное улучшение состояния антиоксидантной системы крови и слюны.

3. Абстинентный синдром сопровождается нарушением стабильности и структурного состояния мембран эритроцитов больных опийной наркоманией. Наблюдаются противоположно направленные изменения микровязкости мембран эритроцитов, которая повышается в липидном бислое и понижается в зонах белок-липидных контактов. Показано повышение уровня структурных перестроек мембранных белков и увеличение отрицательного поверхностного заряда эритроцитарных мембран. Включение СКЭНАР-терапии в комплексное лечение больных опийной наркоманией способствует нормализации стабильности, структурного состояния и поверхностного заряда мембран эритроцитов после лечения и на стадии ремиссии. При традиционном лечении сохраняются нарушения структурной организации и поверхностного заряда эритроцитарных мембран.

4. При синдроме отмены в плазме крови и слюне больных опийной наркоманией наблюдается существенное повышение уровня катехоламинов (адреналина, норадреналина, дофамина) и серотонина. Включение СКЭНАР-терапии в комплексное лечение приводит к нормализации уровня дофамина и серотонина в плазме крови и слюне после лечения и на стадии ремиссии, за исключением умеренно повышенного уровня дофамина после лечения. Традиционное лечение приводит к частичной нормализации уровней дофамина и серотонина в плазме крови и слюне при снятии абстиненции и в ремиссии.

5. Состояние абстиненции при опийной наркомании характеризуется нарушением гормонального профиля плазмы крови. Показан дисбаланс в состоянии тиреоидной гормональной оси: на фоне повышения содержания тироксина снижается уровень тиреотропного гормона, резко возрастает содержание кортизола, пролактина и тестостерона.

Включение СКЭНАР-терапии в комплексное лечение опийной наркомании способствует значительному улучшению гормонального статуса пациентов, связанного со снижением дисбаланса тиреоидной системы, стимуляцией стресс-реализующей гормональной системы (кортизол, пролактин) с

последующей нормализацией на стадии ремиссии и умеренной стимуляцией андрогенной системы (тестостерон). При традиционном лечении и на стадии ремиссии сохраняется дисбаланс тиреоидных гормонов, повышенный уровень кортизола, но полностью нормализуются уровни пролактина и тестостерона.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Андреев М.О. Антиоксидантный эффект СКЭНАР-терапии при опийной наркомании /Андреев М.О., Внуков В.В., Милютина Н.П. // Валеология, 2010, Т. 43, № 4, С. 21-26 (0,29 пл., личн. вк. 65 %).

2. Андреев М.О. Состояние системы прооксиданты-антиоксиданты в крови при опийной наркомании /Андреев М.О., Внуков В.В., Милютина Н.П., Ананян

A.A.// Валеология, 2011, № 2, С. 86-90 (0,20 пл., личн. вк. 54%).

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

3. Андреев М.О. Влияние СКЭНАР-терапии на состояние нейромедиаторных систем и показатели окислительного стресса при опийной наркомании /Андреев М.О., Внуков В.В., Милютина Н.П., Ананян A.A., Гринберг Я.З., Овсянников М.В., Панченко Л.Ф.//Нелекарственная медицина. Научно-практич. журн., 2010, № 3, С. 27-34 (0,33 пл., личн. вк. 43%)

4. Андреев М.О. Антиоксидантный и мембраностабилизирующий эффект СКЭНАР-терапии при опийной наркомании / Андреев М.О., Внуков В.В., Милютина Н.П., Панченко Л.Ф.// Мат. Ш Междунар.научно-практ.конф. «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины», 2009. -Ростов-на-Дону, С. 138-139 (0,08 пл., личн. вк. 53%).

5. Андреев М.О. Свободнорадикальное окисление в крови при опийной наркомании / Андреев М.О., Внуков В.В., Милютина Н.П. // В сб. «Кислород и антиоксиданты», вып. 2, 2010, С. 99-101 (0,12 пл., личн. вк. 74%).

6. Андреев М.О. Влияние СКЭНАР-терапии на показатели гормонально-медиаторного обмена в крови и слюне при опийной наркомании // В сб. Материалы X Международной конференции с международным участием «Обмен веществ при адаптации и повреждении». Ростов-на-Дону, 2011, С. 1317 (0,20 пл., личн. вк. 100 %).

7. Андреев М.О. Взаимосвязь окислительного стресса и нарушений гормонально-медиаторного обмена при наркомании / Андреев М.О., Внуков

B.В., Милютина Н.П., Ананян A.A., Панченко Л.Ф.// В мат. научно-практической конференции с международным участием «Нейрохимические подходы к исследованию функционирования мозга». Ростов-на-Дону, 2011, 2830 сентября, С. 9-10 (0,08 пл., личн. вк. 44%).

8. Андреев М.О. Влияние СКЭНАР-терапии на редокс-регуляцию и структурное состояние мембран эритроцитов при опийной наркомании / Андреев М.О., Внуков В.В., Ананян A.A., Милютина Н.П., Панченко Л.Ф.// В мат. IV Международной конференции «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины», Ростов-на-Дону, 2011 г., 22-25 сентября, С. 8283 (0,08 п.л., личн. вк. 49%).

Список использованных сокращений

АО - антиоксиданты;

АОС - аниоксидантная система;

АФК - активные формы кислорода;

АНС - 1-анилинонафталин-8-сульфонат

ВЭГ— внеэритроцитарный гемоглобин

ВЭЖХ — высокоэффективная жидкостная хроматография

ДА - дофамин

ДК - диеновые конъюгаты

ГПО — глутатионпероксидаза

ГР - глутатионредуктаза

TST — глутатион-8-трансфераза

ИФА — иммуноферментный анализ

КА — катехоламины

ЛХЛ - люминол-индуцированная хемилюминесценция МДА - малоновый диальдегид

НАДФ*Н - никотинамидадениндинуклеотидфосфат

ОН - опийная наркомания

ОС - окислительный стресс

ПОЛ - перекисное окисление липидов

СОД - супероксиддисмутаза

СКЭНАР - самоконтролируемая энергонейроадаптивная регуляция

СПА — суммарная пероксидазная активность

СРО - свободнорадикальное окисление

СГА - супероксидгенерирующая активность

Т4 - тироксин

ТТГ — тиреотропный гормон

ХЛ - хемилюминесценция

ЦП — церулоплазмин

ШО - шиффовы основания

GSH — восстановленный глутатион

h - амплитуда быстрой вспышки ЛХЛ

V ню* - скорость утилизации гидропероксида Бш - светосумма ЛХЛ

Подписано в печать 16.03.2012 г. Формат 60* 84 7].б. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 2247.

¡г-

Отпечатано в типографии ЮФУ. 344090, г. Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 200/1 .Тел (863) 247-80-51

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Андреев, Максим Олегович, Ростов-на-Дону

61 12-3/1173

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южный федеральный университет»

На правах рукописи

Андреев Максим Олегович

РОЛЬ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА, СОСТОЯНИЯ МЕДИАТОРНЫХ И ГОРМОНАЛЬНОЙ СИСТЕМ В МЕХАНИЗМАХ

ОПИЙНОЙ НАРКОМАНИИ

03.01.04 - биохимия

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор В.В. Внуков

Ростов-на-Дону 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Стр

ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................................5

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................................12

1.1. Молекулярные механизмы опийной наркомании........................................12

1.2. Способы коррекции структурно-метаболических и нейро-гуморальных нарушений при аддиктивных расстройствах. Медицинская технология - СКЭНАР-терапия................................................32

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ..........................41

2.1. Общая характеристика обследованных групп пациентов..............41

2.2. Получение биологического материала..............................................................43

2.3. Биохимические методы исследования............................................44

2.3.1. Экстракция липидов.......................................................................................................44

2.3.2. Определение содержания диеновых конъюгатов....................................44

2.3.3. Определение содержания шиффовых оснований..................................45

2.3.4. Определение содержания малонового диальдегида..............................45

2.3.5. Определение активности супероксиддисмутазы....................................46

2.3.6. Определение супероксидгенерирующей активности....................47

2.3.7. Определение активности каталазы и скорости утилизации перекиси водорода.........................................................48

2.3.8. Определение суммарной пероксидазной активности........................49

2.3.9. Определение активности глутатионпероксидазы..................................49

2.3.10. Определение активности глутатион-8-трансферазы..........................50

2.3.11. Определение активности глутатионредуктазы......................51

2.3.12. Определение содержания восстановленного глутатиона................52

2.3.13. Определение содержания гемоглобина................................................................52

2.3.14. Определение оксидазной активности церулоплазмина..................53

2.3.15. Определение содержания а-токоферола....................................................53

2.3.16. Определение катехоламинов и серотонина при помощи об-ращенно-фазного варианта высокоэффективной жидкостной

хроматографии............................................................ 54

2.3.17. Определение содержания гормонов методом ИФА............ 55

2.3.18. Определение белка по методу Lowry в модификации Shacterle, Pollack......................................................... 56

2.4. Биофизические методы исследования............................. 56

2.4.1. Хемилюминесцентный анализ плазмы крови в системе Н202-люминол..................................................................... 56

2.4.2. Определение относительной микровязкости липидного бислоя и микровязкости зон белок - липидных контактов мембран.................................................................... 57

2.4.3. Определение эффективности безызлучательного переноса энергии с остатков триптофана мембранных белков на пирен...................................................................... 58

2.4.4. Определение поверхностного заряда мембран эритроцитов... 59

2.5. Статистическая обработка данных................................... 59

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ............................... 61

3.1 Интенсивность свободнорадикального окисления и активность антиоксидантной системы в крови и слюне больных опийной наркоманией в состоянии абстиненции, после лечения и на стадии ремиссии............................................................... 62

3.2 Стабильность, структурное состояние и поверхностный заряд мембран эритроцитов больных опийной наркоманией при абстиненции, после лечения и на стадии ремиссии................... 81

3.3 Содержание катехоламинов и серотонина в плазме крови больных опийной наркоманией при абстиненции, после лечения

и на стадии ремиссии......................................................... 90

3.4 Гормональный профиль сыворотки крови у больных опийной наркоманией при абстиненции, после лечения и на стадии ремиссии........................................................................ 98

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ................................ 104

ВЫВОДЫ........................................................................................................................................................130

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................................................133

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ............................................................................................................................................157

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования.

В настоящее время проблема аддиктивных расстройств приобретает все большую значимость в связи с возрастающим характером их распространения, что представляет серьезную угрозу здоровью населения в России и в мире. В эпидемиологических исследованиях установлено, что в Российской Федерации ведущее место занимает опийная зависимость (83%) (Кошкина, Киржанова, 2008; Павлова, 2011). Это определяет особую актуальность исследования молекулярных механизмов опийной наркомании (ОН) с целью разработки эффективных методов профилактики и патогенетической терапии.

резервов организма способна оказывать коррегирующее и нормализующее влияние на метаболизм (Горфинкель, 1999; Гринберг, 1999; Тараканов и др., 2003). Следует отметить, что в работах многих авторов основное внимание уделяется нарушению нейромедиации и генетической предрасположенности к ОН (Кибитов и др., 2010; УеШеих й а1., 2010). Вместе с тем крайне мало работ, в которых осуществлен разносторонний подход к исследованию молекулярных нарушений при данной патологии. Поэтому представляет большой интерес комплексное изучение состояния ключевых звеньев структурно-метаболического и нейрогуморального гомеостаза при ОН, а также клинико-биохимическая оценка эффективности включения СКЭНАР-терапии в ее лечение.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

2. Определить состояние антиоксидантной системы по активности антиоксидантных ферментов - супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, глутатионпероксидазы (ГПО), глутатион-8-трансферазы (Г8Т), глутатионредуктаза (ГР), церулоплазмина (ЦП), уровню восстановленного глутатиона и а-токоферола.

4. Определить уровень катехоламинов и серотонина в плазме крови и слюне.

Научная новизна работы.

В работе впервые проведено комплексное исследование нарушений свободнорадикального, структурно-метаболического и гормонально-медиаторного гомеостаза при ОН на стадиях абстиненции и ремиссии. Впервые установлены особенности развития окислительного стресса при ОН. Установлено, что сдвиг редокс-баланса в сторону усиления свободнорадикального окисления (СРО) в крови и слюне при ОН определяется ингибированием как начальных звеньев антиоксидантной (АО) системы - СОД и каталазы, так и последующих стадий, представленных глутатион-зависимыми АО-ферментами, на фоне снижения уровня а-токоферола и компенсаторной активации ЦП в плазме крови.

тиреоидной гормональной оси, обусловленным повышением уровня тироксина и снижением содержания тиреотропного гормона.

Основные положения, выносимые на защиту.

повышением микровязкости липидного бислоя и ее снижением в зонах белок-липидных контактов, структурными перестройками мембранных белков и повышением отрицательного поверхностного заряда эритроцитарных мембран. После лечения с применением СКЭНАР-терапии наблюдается улучшение структурного состояния мембран эритроцитов: нормализация текучести мембранных компартментов и поверхностного заряда эритроцитарных мембран.

Теоретическая и практическая значимость.

Полученные в настоящей работе данные представляют существенный интерес для фундаментальной науки в понимании молекулярных механизмов патогенеза опийной наркомании. Показано, при ОН развивается сложный нейро-эндокринный и структурно-метаболический комплекс нарушений гомеостаза,

связанных с глубокими отклонениями от нормы гормонально-медиаторного статуса, развитием окислительного стресса и изменениями структурной организации эритроцитарных мембран. Полученные результаты существенно расширяют представления о тесной взаимосвязи нарушений медиаторного и свободнорадикального гомеостаза в крови и слюне, между которыми показана высокая степень зависимости. Установлено, что особенности развития окислительного стресса при ОН связаны с гиперпродукцией АФК и накоплением молекулярных продуктов ПОЛ в плазме крови, эритроцитах и слюне на фоне ингибирования как начальных (СОД, каталаза), так и последующих (глутатион, глутатион-зависимые ферменты) уровней АО защиты, снижения уровня а-токоферола и активации ЦП в плазме крови. Показана ведущая роль нескомпенсированной активации СРО при ОН в нарушении структурной организации мембран эритроцитов, что характеризуется изменением микровязкости компартментов мембран, структурными перестройками мембранных белков, повышением отрицательного поверхностного заряда эритроцитарных мембран. Это позволяет рассматривать нарушения мембранного гомеостаза как важнейшую мишень аддикции.

Данная работа была выполнена при содействии гранта РГНФ № 07-06-00121а.

Апробация диссертационной работы.

Информация о работе

Андреев, Максим Олегович
кандидата биологических наук
Ростов-на-Дону, 2012
ВАК 03.01.04

Диссертация

Роль окислительного стресса, состояния медиаторных и гормональной систем в механизмах опийной наркомании - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы