Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Свободнорадикальные процессы в крови и слюне людей при эмоциональном напряжении

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Свободнорадикальные процессы в крови и слюне людей при эмоциональном напряжении"

О" '

На правах рукописи

Кучеренко Александра Олеговна

СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В КРОВИ И СЛЮНЕ ЛЮДЕЙ ПРИ ЭМОЦИОНАЛЬНОМ НАПРЯЖЕНИИ

03.00.04 - Биохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону 1998 г.

Работа выполнена на кафедре биохимии и микробиологии биолого-почвенн^

факультета и в НИИ Биологии Ростовского государственного университета

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор А. И. Лукаш; кандидат биологических наук, с.н.с. Н. П. Милютина.

Научный консультант: кандидат медицинских наук, В. Г. Заика

(Ростовский государственный медицинский университет).

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

гп.н.с. И. А. Горошинская (Ростовский научно-исследовательский онкологический институт); доктор биологических наук, профессор Н. Г. Волжина (Ростовский государственный педагогический университет).

Ведущая организация: Запорожский государственный медицинский университет.

Защита состоится "/2" декабря 1998 г. в 10 часов на заседании диссерта!. онного совета Д 063.52.08 по биологическим наукам в Ростовском государственш университете (344006, г.Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105, РГУ, ауд. 203).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке РГУ (3440С г.Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148).

Автореферат разослан "/Х-" ноября 1998 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, профессор

Т.И. Бондарен

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Эмоциональное напряжение представляет обой защитную реакцию организма человека. По мнению некоторых второв [Судаков, 1997], у человека любая форма стресс-реакции включает ущественную эмоциональную компоненту. Однако, длительное и непре-ъшное воздействие эмоциональных стрессоров приводит к нарастанию моционального напряжения, на фоне которого возникает сложное взаимо-;ействие стресс-реализующих и стресс-лимитирующих систем с их специфи-еским эндокринным обеспечением [Selye, 1950; Заводская, Морева, 1981; Херсон, Пшенникова, 1988; Барабой, 1991]. Часто повторяющиеся моциональные стрессы являются ведущей причиной развития аффективных асстройств и, особенно, депрессивных состояний.

В механизме реализации стресса кроме активации двух ведущих еализующих стресс систем (симпато-адреномедуллярной и гипофизо-ортикоадреналовой) определенную роль играют также мобилизация олин-, гистамин-, серотонинэргической систем и повышение функции дру-их (кроме гипофиза и надпочечников) эндокринных желез [Барабой, 1991].

Очевидно, сигналом для запуска стресс-реакции могут служить опре-еленные изменения внутренней среды и структур клеток. По мнению ряда второв, таким сигналом является смещение прооксидантно-антиокси-антного равновесия в направлении активации процесса перекисного окис-ения липидов (ПОЛ) в биологических мембранах и жидкостях [Барабой, 991; 1992]. Активация ПОЛ представляет собой универсальное следствие оздействия на живую систему разнообразных экстремальных агентов, и вляется результатом усиления окислительного катаболизма сложных орга-ических структур. Возникла концепция "окислительного стресса", активно бсуждаемая в литературе [Cadenas, 1985; Cohen, 1985; Sies, 1985, 1991; енков и др., 1993]. Между классической концепцией стресса и "окислитель-ого стресса" существуют сложные, глубинные взаимосвязи, выявление оторых представляет весьма актуальную задачу.

Оценка интенсивности свободнорадикальных процессов и антиокси-антного статуса организма при эмоциональных стрессах, являющихся ве-ущей причиной развития церебровисцеральных нарушений, должна спо-эбствовать установлению таких взаимосвязей. Она может иметь сущест-енное значение в диагностике, своевременной коррекции сдвигов метабо-изма и в оценке эффективности лечения депрессивных патологий.

Для понимания развития свободнорадикальных процессов в орга низме и функционирования антиоксидантных систем перспективным являет ся исследование слюны как наиболее доступной для анализа биологическо1 жидкости организма. В слюне обнаружен целый ряд биологически активны; соединений, в том числе, гормональной и медиаторной природы [Уииод М ОЫеу, 1986; Сукманский, 1991], которые являются регуляторами интен сивности свободнорадикальных процессов и компонентами антиокси дантных систем, биологическая роль их во многом не ясна. Между слюной ] плазмой крови существует тесный метаболический контакт вследствие обме на многими соединениями. В то же время слюнные железы обладают мощ ным собственным биосинтетическим аппаратом. Мы полагали, что уста новление взаимоотношений между интенсивностью свободнорадикальны; процессов и активностью антиоксидантных систем в крови и слюне буде способствовать более широкому использованию слюны для их оценки.

Цель и задачи исследования.

Целью настоящей работы явилось установление взаимоотношенш интенсивности свободнорадикальных процессов и активности антиокси дантных систем в крови и слюне людей при эмоциональном напряжении.

Для достижения этой цели нами были сформулированы следующи задачи:

1. Сопоставление показателей интенсивности свободнорадикальны: процессов и антиоксидантного статуса в слюне и плазме крови у практи чески здоровых доноров при нормальном эмоциональном состоянии.

2. Определение изменений интенсивности свободнорадикальных про цессов и активности антиоксидантных систем при эмоциональном стрессе вызванном обстановкой экзамена.

3. Установление изменений интенсивности свободнорадикальны; процессов и активности антиоксидантных систем в слюне и крови при деп рессивных патологиях.

4. Определение информативности исследованных показателей ] плазме крови и сгаонс.для оценки эффективности антидепрессивной тера пии у больных.

5. Оценка корреляционных связей между слюной и кровью для все: исследованных показателей в норме и при эмоциональном напряжении.

Научная новизна работы. В работе впервые проведена комплексная сравнительная характеристика интенсивности свободнорадикальных про цессов и активности антиоксидантных систем в слюне и крови людей ] 4

юрме и при эмоциональном напряжении. Определен вклад отдельных }Ысоко- и низкомолекупярных регуляторов свободнорадикальных про-дессов в антиоксидантный потенциал слюны. Установлены корреляционные взаимоотношения всех изученных показателей между плазмой крови и :люной людей при нормальном эмоциональном состоянии и их изменения при эмоциональном напряжении. Показано, что слюна более лабильно реагирует изменениями изученных показателей при эмоциональном напряжении, чем плазма крови. Впервые оценена возможность исследования шюны для изучения свободнорадикальных процессов при эмоциональном «пряжении и перспективность ее использования для оценки эффективности доводимой терапии депрессивных состояний.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Между плазмой крови и слюной доноров существует положитель-1ая корреляционная зависимость по большинству исследованных показате-гей, отражающих интенсивность свободнорадикальных процессов и анти-жсидантный статус.

2. Интенсивность свободнорадикальных процессов в плазме крови и шюне различна при эмоциональном стрессе, вызванном экзаменационной Остановкой, и при депрессии.

3. Эмоциональный стресс в период экзамена приводит к активации 1нти0ксидантн0й системы в плазме крови и слюне.

4. Депрессивные состояния сопровождаются снижением уровня ан-иоксидантного потенциала в плазме крови и эритроцитах и повышением наивности антиоксидантных компонентов в слюне.

5. Проведенный курс лечения при депрессиях приводит к частичной юрмализации изученных показателей.

Теоретическое и практическое значение работы. Полученные в работе (анные позволяют оценить роль активности свободнорадикальных провесов и антиоксидантного статуса в комплексе метаболических изменений, озникающих при эмоциональном напряжении. Наличие выраженных кор-1еляционных связей между характеристиками свободнорадикальных провесов и антиоксидантными системами слюны и крови указывает на ероятную общность некоторых механизмов регуляции свободноради-альных процессов в слюне и крови. Обосновано положение о защитной юли антиоксидантных систем слюны от активных форм кислорода и ПОЛ дя слизистой оболочки полости рта и пищевода. Полученные результаты югут быть рекомендованы для использования в психиатрической практике

при оценке эффективности проводимой терапии депрессивных состояний для характеристики индивидуальной чувствительности здоровых людей эмоциональному стрессу.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научно сессии биолого-почвенного факультета РГУ (1995, 1998), на 51 научно конференции молодых ученых РГМУ (Ростов-на-Дону, 1997), на II Международном симпозиуме "Медицина и охрана здоровья" (Тюмеш 1997), на Всероссийской конференции "Гипоксия: механизмы, адаптацш коррекция" (Москва, 1997).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 14 страницах машинописного текста, иллюстрирована 31 таблицей, 1 рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы, материалов 1 методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, выво дов, списка литературы, включающего 144 отечественных и 83 зарубежны источника.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Обследовали группы людей, находившихся в различных функцио нальных и патологических состояниях. Первая группа - контроль - состоял; из 15 практически здоровых студентов-доноров в возрасте 23-28 лет, из ни; 14 женщин и 1 мужчина. Вторая группа состояла из студентов (контрольно! группы), подвергшихся эмоциональному стрессу, вызванному обстановке! экзамена. Обследовали данную группу сразу после экзамена. Третья групп; включала 23 больных в возрасте 17-57 лет, из них 19 женщин и 4 мужчин находившихся на стационарном лечении в психиатрическом отделении № ! Ростовского государственного медицинского университета, психическо состояние которых соответствовало по Международной классификацш болезней 10 пересмотра (МКБ-10) критериям Р 32 - депрессивного эпизод: (6 человек) и Р 33 - рекуррентного депрессивного расстройства (17 человек) Исследуемые показатели определяли в слюне, плазме крови и эритроцитах.

Хемилюминесцентный анализ проводился на хемилюминометре, соб ранном в нашей лаборатории [Левин, 1988], с ФЭУ-37 в качестве детектора с термостатируемой камерой, счетчиком импульсов, потенциометром и циф ропечатью. Регистрировали интенсивность хемилюминесценции (ХЛ) плаз мы крови и слюны с помощью трех методов: светосумму НгОг-люмино:

б

зависимой ХЛ за 500 секунд [Шестаков и др., 1979]; светосумму за 500 секунд, высоту быстрой и медленной вспышек Ре2+-индуцируемой ХЛ с активатором родамином 6 Ж и без него [Шерстнев и др., 1989].

Содержание малонового диальдегида определяли по его реакции с гиобарбтуровой кислотой [Стальная, Гаришвили, 1977]. Суммарную пе-роксидазную активность оценивали по методу А А. Покровского (1969). Содержание мочевины определяли унифицированным диацетилмонооксим-ным методом (набор "Urea 450" фирмы "Лахема", Чехия). Содержание мочевой кислоты определяли с помощью набора фирмы "Реагент" (Россия). Общую железосвязывающую способность оценивали с помощью наборов: Био-Ла-Тест "Общая связывающая способность" и Био-Ла-Тест "Железо" фирмы "Лахема" (Чехия). Содержание общего белка определяли по методу Поури (1951) и использовали для дополнительного расчета некоторых показателей (активности церулоплазмина и каталазы, супероксиду страняю-щей активности, уровня молекул средней массы) в слюне и плазме крови. Вследствие отсутствия принципиальных различий в динамике этих показателей, рассчитанных на содержание общего белка и на объем биологических жидкостей, мы сочли достаточным приведение расчетов этих показателей толькЬ на объем биожидкостей. Активность церулоплазмина определяли модифицированным методом Ревина [Колб, Камышников, 1982].

Супероксидустраняющую активность в слюне и плазме крови и активность супероксиддисмутазы в эритроцитах оценивали методом Fried (1975). Активность каталазы определяли методом Королюк и соавт. (1988), кон-дентрацию гемоглобина в гемолизате - с помощью набора фирмы "Эколаб" Россия).

В плазме крови и слюне изучали уровень молекул средней массы Николайчик и др., 1991] при длинах волн - 210,254 и 280 нм.

Содержание катехоламинов и серотонина в слюне анализировали, 1рименяя обращенно-фазный вариант высокоэффективной жидкостной сроматографии [Хеншен и др., 1988].

Полученные результаты статистически обрабатывали с помощью эанговых критериев Вилкоксона Т для зависимых и U для независимых ¡ыборок и коэффициента корреляции Спирмена [Лакин, 1990].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Интенсивность свободнорадикальиых процессов и антиоксидантный

статус в слюце и плазме крови людей при нормальном эмоциональном <хк тоянии. Интенсивность свободнорадикальных процессов и мощност исследованных антиоксидантных систем в слюне и плазме крови люде различается при нормальном эмоциональном состоянии. Отмечен более вы сокий хемилюминесцентный ответ слюны в случае НгОг-люминол зави симой ХЛ по сравнению с плазмой крови (табл. 1). При индукци хемшпоминесценции (ХЛ) ионами Ре2+ (с применением активатора - рода мина и без него) интенсивность свечения слюны была менее выражена, чем: плазме крови. В целом, уровень свободнорадикальных процессов, разви вающихся при ПОЛ, в слюне доноров при нормальном эмоционально! состоянии ниже, чем в плазме крови, что также подтверждается меньшш содержанием вторичного продукта ПОЛ - малонового диальдегида на 75 в сгаоне. Необходимо отметить, что в плазме крови больше источники активных кислородных метаболитов липидной природы по сравнению с< слюной. В то же время генерация активных форм кислорода, в частности ОН "-радикала в слюне выше (НгОг-люминол зависимая ХЛ), чем в плазм крови. Эти различия являются следствием регистрации разных фор» свободных радикалов, определяемых данными методами.

Наибольший вклад таких антиоксидантных показателей, как ак тивность каталазы, церулоплазмина, суммарной пероксидазной активносп (СПА) (табл. 1) был очевиден в плазме крови, а супероксиду страняюще1 активности (СУА) - в слюне. Показатель общей железосвязывающе! способности был примерно одинаков.

Среди низкомолекулярных антиоксидантов содержание мочевины 1 мочевой кислоты (табл. 1) было выше в плазме крови, уровень мопеку] средней массы (МСМ) в плазме крови и слюне не отличался. Несмотря н; относительно разный антиоксидантный потенциал слюны, который компен сируется постоянным возобновлением, можно полагать его существеннук роль в защите слизистой ротовой полости и пищевода от активных кисло родных метаболитов, в особенности при травмирующих воздействиях.

Свободнорадикальные процессы и антиоксидшпиый статус в слюне I плазме крови людей при эмоциональном стрессе. Нами было определенс содержание катехоламинов и серотонина в слюне студентов при нормальном эмоциональном состоянии и во время экзамена. При эмоционально»/ стрессе отмечено достоверное повышение концентрации норадреналина ж 46 %, диоксифенилаланина на 49 %, дофамина на 61 % и серотонина нг 43 % и появление пика адреналина. Концентрация адреналина на экзамене 8

Таблица 1.

Интенсивность свободнорадикальных процессов, уровень их регуляторов и общего белка у людей при нормальном эмоциональном состоянии (п=12)

Показатели Плазма крови Слюна

Светосумма НгОз-люминол ХЛ, усл. ед за 500 сек 32293±2298 39552±2292*

Параметры Ре2+-индуцируемой ХЛ: - светосумма, усл. ед. за 500 сек 11403 ±365 5612±494"

- высота быстрой вспышки, мм 14.4 ±0.6 6.5±0.4"

Параметры'Ре^-родамин индуцируемой ХЛ: ■ светосумма, усл. ед. за 500 сек 68241±1982 37484±2097"

- высота быстрой вспышки, мм 177.4±8.2 203.9±14.4*

■ высота медленной вспышки, мм 16.4±1.4 5.5±0.5"

Иалоновый диальдегид, мкМоль/л 3.65±0.24 2.08±0.25*

^упероксидустраняющая активность, ед/мл -15.69±0.69 1.86±0.34"

(этапаза, мкМоль/л 22.38±1.92 3.042±0.516"

Суммарная пероксидазная активность, усл. ед/мл 3.33±0.44 0.132±0.027"

Эбщая железосвязыв. способность, мкМоль/л 50.68±3.09 45.74±5.99

^ерулоплззмин, мкМоль/л 1.519±0.093 0.0117±0.0014"

Лочевина, мМоль/л 5.91±0.19 4.15±0.21*

Лочевая кислота, мМоль/л 0.339±0.017 0.170±0.018*

1олекулы средней массы, усл. ед/л: 210 нм 25.07±1.78 30.17±2.29

254 нм 0.805±0.088 0.872±0.093

280 нм 1.261±0.099 0.966±0.093

•биций белок, г/л 82.6i1.02 3.01±0.20"

Тримечание: * - достоверность различий между плазмой крови и слюной, де " - р<0.05 и *"-р<0.01*

Рис. 1. Изменения интенсивности свободнорадигсальных процессов и уровня их регуляторов в плазме крови и слюне людей при эмоциональном стрессе.

(свс - светоеумма, вбв - высота быстрой вспышки, вмв • высота медленной вепышки) На рисунках представлены только достоверные отличия от контроля (р<0,05).

у студентов составила 0.026+0.002 нг/л. Повышение концентрации этих соединений в слюне на экзамене подтверждает наличие стресс-реакции у студентов.

Интенсивность Ре2+-индуцированной ХЛ в плазме крови студентов на экзамене незначительно, но достоверно уменьшилась за счет светосуммы, высоты быстрой и медленной вспышек (рис. I).

В слюне при эмоциональном стрессе происходили более выраженные изменения ХЛ: уменьшение высоты быстрой вспышки Ре2+-индуцируемой ХЛ на 36 %, светосуммы Ре2+-индуцированной ХЛ с родамином на 26 %. Также произошло снижение высоты быстрой вспышки в данной системе ХЛ на 18 % с одновременным увеличением высоты медленной вспышки в 1.3 раза.

Содержание вторичного продукта ПОЛ - малонового диальдегида -при эмоциональном стрессе в плазме крови и слюне достоверно снижалось на 11 % и 33 % соответственно (рис. 1).

Исследованный нами эмоциональный стресс, сопровождавшийся угнетением свободнорадикальных процессов и снижением содержания молекулярного продукта ПОЛ - МДА, вероятно, представляет собой стадию мобилизации защитных механизмов и активации антистрессорных систем.

Обнаружено повышение СУА в слюне на 114 % (рис. 1). Так как СУА является интегральным показателем, то его увеличение в слюне при эмоциональном стрессе может происходить за счет включения одного или нескольких механизмов: реакций биосинтеза антиоксидантных соединений, составляющих СУА непосредственно в слюнных железах, влияния кате-холаминов или глюкокортикоидов, а также за счет обмена СУА компонентов между биологическими жидкостями.

При исследовании активности супероксиддисмутазы в эритроцитах лудентов при эмоциональном стрессе нами обнаружено ее уменьшение на 19 % , которое, вероятно, сопряжено с дополнительной продукцией цАМФ три эмоциональном стрессе, обладающей ингибирующим эффектом на :упероксиддисмутазу [Маринов и др., 1989].

При эмоциональном стрессе в плазме крови студентов происходило ювышение активности каталазы на 32 .%. Аналогичную», но более (ыраженную картину мы наблюдали в слюне - повышение на 194 % (рис. 1). 1ами обнаружено снижение активности каталазы в эритроцитах крови тудентов на экзамене на 45 % (р<0.01), что может являться следствием

ингибирования активности супероксиддисмутазы в эритроцитах, так как эти ферменты функционируют сопряженно.

СПА слюны является интегральным показателем компонентов, обладающих пероксидазной активностью. Эмоциональный стресс приводил к повышению СПА в слюне студентов на 156 %.

Обнаруженная нами активация антиоксидантных систем в плазме крови и слюне при эмоциональном стрессе, несомненно, является важнейшей, но не единственной причиной ингибирования свободнорадикальных процессов. Согласно данным литературы, катехоламины и цАМФ, которые выделяются при эмоциональном стрессе, могут запускать активацию антиокислительных глутатионзависимых ферментов в различных тканях, кроме этого адреналин, серотонин, гидрокортизон и половые стероиды обладают выраженной антиоксидантной активностью [Колесниченко и др., 1987; Барабой, 1992;Бурлакова и др., 1992].

Таким образом, координированная активация и тесное взаимодействие центральных и локальных стресс-реализующих и стресс-лимити-рующих систем обеспечивает более низкий уровень свободнорадикальных процессов при эмоциональном стрессе, вызванном экзаменационной обстановкой.

Изменения общей железосвязывающей способности (ОЖС) в плазме крови и слюне при эмоциональном стрессе имели противоположную направленность (рис. 1) - увеличение ОЖС в плазме крови в 1.4 раза и ее уменьшение в слюне на 42 %. Вероятно, такое изменение ОЖС может влиять на концентрацию свободных ионов железа, что отразится на течении свободнорадикальных процессов.

Нами отмечено увеличение концентрации мочевины на экзамене только в слюне студентов на 25 % (рис. 1), что может быть связано с дополнительным транспортом мочевины в слюну из крови. В литературе имеются сведения о защитных антиоксидантных функциях мочевины [Кения и др., 1993].

Нами установлено уменьшение (рис. 1) содержания фракции молекул средней массы при 280 нм в плазме крови на 35 % и увеличение содержания фракций МСМ при 254 нм и при 280 нм в слюне на 16 % и 25 % соответственно. Вероятно, что различная динамика исследованных фракций МСМ в плазме крови и слюне при эмоциональном стрессе объясняется неодинаковым составом и изменением содержания отдельных соединений, образующих данные фракции МСМ. 12

Суммируя представленные результаты, можно заключить, что эмоциональный стресс при сдаче экзамена приводит к снижению интенсивности свободнорадикальных процессов и повышению активности антиокси-дантных систем в слюне и плазме крови, причем изменения показателей были более выражены в слюне.

Свободнорадикальные процессы и антиоксидантиый статус в плазме крови и слюне депрессивных больных. Нами показано, что светосумма хе-милюминесценции в системе НгОг-люминол в слюне депрессивных пациентов до лечения (рис. 2) была снижена на 23 %, что может отражать уменьшение металлосодержащих катализаторов, генерирующих НО*-радикал в реакции Фентона.

При индукции XJI ионами Fe2+ в плазме крови больных отмечено ингибирование медленной вспышки ХЛ, отражающей способность системы к окислению, на 21 % и увеличение светосуммы ХЛ на 28 % в слюне (рис. 2).

При использовании активатора - родамина мы наблюдали в плазме крови больных до лечения повышение светосуммы и высоты быстрой вспышки в 1.2 раза (рис. 2), а также снижение высоты медленной вспышки на 21 %. В слюне обнаружено снижение высоты быстрой вспышки на 14 % и ^еличение высоты медленной вспышки на 20 % (рис. 2).

Таким образом, у депрессивных больных до лечения преобладает активация свободнорадикальных процессов. Это не вызывает удивления, гак как в более поздние сроки стресс-реакции, в особенности, при хрони-теском стрессе выявляются вторичная активация ПОЛ [Барабой, 1991].

Если при эмоциональном стрессе наблюдается гиперкатехолемия, то тля депрессии характерно подавление катехоламинэргической и серотонин-»ргической систем Дмитриева и др., 1994; Ашмарин и др., 1996]. Имеются штературные данные, что при депрессии развиваются нейроиммунные троцессы [Крыжановский и др., 1997]. Активация фагоцитов сопровож-щется развитием мощных механизмов генерации активных кислородных метаболитов, к которым относятся НАДФН-оксидазная, ксантинокси-доная, миело- и эозинпероксидазные реакции, а также экспрессия инду-шбельной NO-синтазы [Меньшикова, Зенков, 1997]. Взаимодействие обра-ующихся в избытке Ог~ и N0* приводит к возникновению пероксинитрита DNOO", цитотоксический потенциал которого усиливается благодаря >бразованию ОН* радикала в результате нефентоновской реакции при юниженномрН [Freeman, 1984].

Сопоставляя результаты хемилюминесцентного анализа, полученные в

13

крови и слюне депрессивных больных до лечения.

(свс • светосумма, вбв • высота быстрой вспышки, вмв • высота медленной вспышки) Представлены только достоверные отличия от контроля (р<0.05).

трех разных методических вариантах необходимо отметить, что использование активатора родамина 6 Ж увеличивает разрешающую способность метода, делая его более информативным при анализе как плазмы крови, так и слюны.

Уровень малонового диальдегида был повышен при депрессии до лечения только в слюне на 58 % (рис. 2). Однако, имеются литературные данные об увеличенном содержании МДА в плазме крови у больных эндогенными психозами с депрессивными симптомами [Узбеков и др., 1997]. Некоторое несоответствие наших данных литературным связано с характером обследованных групп больных. В группу пациентов, участвовавших в нашем исследовании, кроме больных эндогенными психозами также входили больные функциональными психогенными расстройствами, которые, как известно, являются более легкой формой заболевания.

Изменения СУА в плазме крови и слюне больных до лечения носили разнонаправленный характер (рис. 2). Нами отмечено ингибирование СУА плазмы крови пациентов на 95 %, что говорит о снижении АО потенциала плазмы крови, и повышение СУА в слюне на 83 %, которое можно объяснить увеличением синтеза супероксидустраняющих компонентов в слюнных железах.

Активность СОД и каталазы в эритроцитах при депрессии была снижена на 40 % и 31 % соответственно. Это может быть связано с окислительной модификацией ферментов активными формами кислорода и продуктами ПОЛ, что согласуется с обнаруженным нами повышением интенсивности свободнорадикальных процессов в плазме крови. В литературе имеются сведения о том, что необратимая окислительная модификация белков крови (СОД, каталазы, гемоглобина, альбумина) вызывает их избирательную деградацию комплексом макрооксипротеиназ, локализованных в эритроцитах и ретикулоцитах [Davies, 1987; Davies et at., 1987].

Нами обнаружено повышение активности каталазы в плазме крови и сшоне депрессивных больных до лечения на 74 % и 79 % соответственно (рис. 2). Однонаправленное изменение активности каталазы в плазме и слюне является следствием функционирования различных механизмов. Вероятно, что в слюне повышение активности каталазы обусловлено усилением реакций биосинтеза фермента непосредственно в самих слюнных железах, а в плазме крови одной из основных причин усиления активности фермента является нарушение проницаемости мембран эритроцитов и

других форменных элементов крови, что подтверждается снижением активности каталазы в эритроцитах крови больных до лечения.

При депрессии нами отмечено значительное увеличение СПА в плазме крови больных на 106 % и в слюне на 221 % (рис. 2), а также повышение ОЖС только в плазме крови в 1.6 раза. Однонаправленное увеличение СПА и ОЖС в плазме крови при депрессии может быть связано, в первую очередь, с изменением состояния мембран. Повышение СПА в слюне больных можно объяснить усилением синтеза пероксидазосодержащих компонентов в слюнных железах, либо их активацией, либо проникновением низкомолекулярных веществ, обладающих пероксидазной активностью, в слюну из крови.

В слюне больных до лечения наблюдали увеличение активности церу-лоплазмина в 1.8 раза (рис. 2).

Нами установлено снижение уровня мочевины только в слюне больных на 25 % (рис. 2), что возможно за счет усиления процессов анаболизма белков и согласуется с обнаруженным нами увеличением содержания общего белка в слюне больных на 46 %.

Уровень пептидной фракции МСМ (210 нм) был снижен в плазме крови пациентов на 16 %, а при 254 нм и 280 нм обнаружено увеличение содержания МСМ на 112 % и 68 % в плазме крови; на 48 % и 64 % соответственно в слюне (рис. 2).

Отдельные фракции МСМ обладают высокой биологической активностью, ингибируют метаболизм различных соединений, нарушают процессы тканевого дыхания и мембранного транспорта, эритропоэз, оказывают иммунодепрессивное, цитотоксическое, нейро- и психотропное действие (Туликова, 1983; Ковалевский, Нифантьев, 1989]. Многие авторы рассматривают МСМ в качестве неспецифических эндогенных антиоксидантов (Туликова, 1983; Волчегорский и др., 1981; Виноградов, 1994]. Не исключено, что изменение фракций МСМ при депрессии имеют непосредственное отношение к развитию патологического процесса.

Таким образом, результаты исследований показали снижение уровня антиоксидантного потенциала в плазме крови и эритроцитах и повышение активности высокомолекулярных антиоксидантных компонентов в слюне больных при депрессии.

В результате проведенной антидепрессивной терапии в плазме крови

происходила нормализация следующих показателей: высоты медленной

вспышки Ре2+-индуцированной ХЛ, светосуммы и высоты медленной 16

вспышки XJI в системе Ре2+-родамин, СУА, активности каталазы, СПА, содержания МСМ при всех изученных длинах волн. При этом показатели XJI в системе Ре2+-родамин (светосумма и величина медленной вспышки), активности каталазы и содержания МСМ (210, 280 нм) в плазме крови больных после лечения достоверно не отличались от контроля (рис. 3). В плазме крови пациентов показатели высоты медленной вспышки Fe2+-индуцированной XJI и СУА были ниже контрольных значений, а СПА и уровень МСМ (254 нм) превышали контрольный уровень.

В результате лечения отмечено повышение активности СОД и каталазы в эритроцитах крови, вследствие чего данные показатели достоверно не отличались от контроля.

В слюне больных после лечения отмечена нормализация до уровня контроля показателей светосуммы XJI при индукции Fe2+, высоты медленой зспышки XJI в системе Ре2+-родамин, СУА, активности каталазы и содер-кания мочевины, что является информативным для оценки эффективности троводимой терапии. Показатель СПА оставался повышен в слюне боль-шх (рис. 3).

Таким образом, изменения уровня свободнорадикальных процессов, наивности ферментов и содержания неферментативных антиоксидантов в :люне и крови после проведения курса антидепрессивной терапии имели 1ротивоположную направленность с фоновыми значениями показателей до течения.

Корреляционный анализ показателей в плазме крови и слюне. У :онтрольной группы между плазмой крови и слюной нами обнаружены юложительные достоверные корреляции (табл. 2) по следующим пока-ателям XJI: светосуммы и высоты быстрой вспышки Ре2+-индуцированной vJT, высоты быстрой и медленной вспышек Ре2+-родамин индуцируемой iJI. Также достоверная положительная зависимость обнаружена для пока-ателей МДА, СПА, ОЖС, активности церулоплазмина, содержания бщего белка, низкомолекулярных антиоксидантов - мочевины и мочевой ислоты, а также МСМ. Показатель СУА имел отрицательную кор-еляционную связь.

Сопоставляя все результаты корреляционного анализа исследованных оказателей в плазме крови и слюне при изученных эмоциональных эстояниях, следует отметить, что достоверные положительные корреляции ри всех состояниях (контроль, физиологический эмоциональный стресс.

Севе - светосумма, вбв - высота быстрой вспышки, вмв • высота медленной вспышки). Представлены только достоверные отличия от контроля (р<0.05).

депрессия до и после лечения) наблюдались по показателям высоты быстрой и медленной вспышек Ре2+-родамин индуцируемой ХЛ и активности церу-лоплазмина (табл. 2). Имевшиеся в контроле достоверные корреляции нарушались только при эмоциональном стрессе - для показателей светосуммы Ре2+-индуцируемой ХЛ, СУА, уровня мочевины и мочевой кислоты; при эмоциональном стрессе и депрессии - для показателей высоты быстрой вспышки Ре2+-индуцируемой ХЛ, уровня МДА, СПА, ОЖС, содержания

Таблица 2.

Коэффициенты корреляции показателей интенсивности и регуляторов свободнорадикальных процессов в плазме крови и слюне людей при разном

эмоциональном состоянии

Показатели Контроль Эмоциональный стресс Депрессия

до лечения после лечения

НгОг-люминол ХЛ 0.01 0.21 -0.24 -0.29

Параметры Ре5+-ХЛ: - светосумма 0.72* -0.44 0.63** 0.49*

- высота быстрой вспышки 0.59' -0.36 -0.21 0.46"

Параметры Ре^-родамин ХЛ - светосумма 0.04 0.81* 0.10 0.46*

- высота быстрой вспышки 0.60' 0.86* 0.54" 0.49"

- высота медлен, вспышки 0.59* 0.84* 0.48* 0.50*

Малонсвый ди альдегид 0.63* 0.22 0.13 0.43*

Супероксидустр. активность -0.69* 0.44 -0.48* -0.51*

Каталаза -0.41 -0.54 0.40 0.10

Суммар. перокс. активность 0.61* -0.23 -0.12 0.43*

Церулоплазмин 0.64* 0.77* 0.45* 0.45*

Общая железосвяз. спос-ть 0.89" 0.38 - 0.19 -0.16

Общий белок 0.75* -0.38 0.08 0.51*

Мочевина 0.75* -0.60* 0.62" 0.52*

Мочевая кислота 0.78* 0.12 0.44' 0.55"

Молек. средн. массы:210 нм 0.64* 0.09 0.18 0.09

254 нм 0.76* -0.23 0.33 0.15

280 нм 0.82* 0.01 0.13 0.23

1римечание: "-достоверность корреляций, где *- р<0.05 и " - р<0.01.

МСМ и общего белка. В ходе лечения восстанавливались достоверные корреляции показателей высоты быстрой вспышки Ре2+-индуцируемой ХЛ МДА, СПА, общего белка, нарушенные при депрессивном состоянии, чт< является еще одним свидетельством эффективности терапии.

Обнаруженные достоверные корреляции плазма крови-слюна по изу ченным показателям при разных эмоциональных состояниях свиде тельствуют о возможности и актуальности анализа слюны как биоло гического материала в научных и клинических целях.

Результаты работы показывают, что при физиологическом и пато логи-ческом эмоциональном напряжении в плазме крови и слюне люде! имеются отличия в динамике исследованных показателей. Мы считаем, чт< данные отличия являются следствием развития различных механизмов формирующих эмоциональное напряжение. Это механизмы стресса пр! физиологическом эмоциональном напряжении, которые способствую адаптации организма. Депрессивное состояние, по-видимому, следуем рассматривать как неконтролируемую патологическую систему, функцио нирование которой имеет дизадаптивный характер [Крыжановский, 1997].

При физиологическом эмоциональном стрессе происходит ингибиро-вание свободнорадикальных процессов и ПОЛ одновременно с активацие{ антиоксидантного звена. При длительном эмоциональном напряжении сопровождающим депрессивные состояния, несмотря на существеннук активацию ферментативного и неферментативного звена антиоксидантно{ системы плазмы крови и слюны, наблюдается повышение интенсивное свободнорадикальных процессов при одновременном ингибировании пер внчного звена антиоксидантной защиты эритроцитов - супероксиддис-мутазы и каталазы. Это свидетельствует о напряженности антиоксидантньн систем плазмы крови и слюны при депрессиях, исчерпании их емкости V развитии недостаточности компенсаторных защитных систем, неспособны? поддерживать свободнорадикальные процессы на стационарном уровне.

ВЫВОДЫ

1. Интенсивность свободнорадикальных процессов, определяемая пс показателям Ре2+-индуцируемой ХЛ и уровню МДА выше в плазме кров* доноров, чем в слюне. Светосумма ХЛ в системе НгОг-люминол выше е слюне на 22 %. Активность каталазы, СПА, церулоплазмина в слюне была существенно (в 7.4; 25 и 130 раз) ниже, чем в плазме крови людей, а СУА I 20

шюне превышала таковую в плазме крови. Уровень молекул средней массы ï биологических жидкостях существенно не отличался.

2. Существует достоверная положительная корреляционная зависимость между плазмой крови и слюной доноров по показателям: светосуммы л высоты быстрой вспышки Ре2+-индуцируемой XJI, высот быстрой и медленной вспышек и их соотношением Ре2+-родамин- ХЛ, содержания S/ЩА, СПА, ОЖС, активности церулоплазмина, содержания общего белка, иочевины, мочевой кислоты и молекул средней массы. Показатель СУА шеет отрицательную корреляционную связь.

3. Интенсивность свободнорадикальных процессов при эмоциональ-юм стрессе снижалась в плазме крови за счет светосуммы и высот быстрой

1 медленной вспышек ХЛ при индукции Fe2+ и в слюне за счет высоты быстрой вспышки ХЛ при индукции Fe2+ на 36 % и светосуммы на 26 % и высоты быстрой вспышки ХЛ на 18 % в системе Ре2+-родамин. При этом содержание МДА падает в плазме крови на 11 % и в слюне - на 33 %. При депрессии интенсивность ХЛ увеличена в плазме крови за счет светосуммы ï высоты быстрой вспышки Ре2+-родамин-ХЛ на 22 % и 20 % ссответст-¡енно и в слюне - за счет светосуммы Fe2"-XJL на 28 % и высоты медленной 1СПЫШКИ Ре2+-родамин ХЛ на 20 %. При депрессии происходит увели-дение содержания МДА в слюне людей на 58 %.

4. СУА и активность каталазы слюны повышается при эмоцио-гальном стрессе на 114 % и 194 % соответственно; при депрессии - на 83 % и '9 % соответственно. СУА плазмы крови уменьшается при депрессии на '5 %. Активность каталазы повышается в плазме крови при эмоциональном прессе на 32 %, при депрессии - на 74 %. В эритроцитах крови отмечено ин-ибирование СУА и активности каталазы при эмоциональном стрессе на ¡9 % и 45 % соответственно и при депрессии - на 40 % и 31 % соответст-1енно.

5. При эмоциональном стрессе отмечено повышение СПА в слюне на 56 %, ОЖС в плазме крови на 36 %, а также снижение ОЖС в слюне на

2 %. При депрессии установлено повышение СПА на 106 % в плазме крови [ на 221 % в слюне, а также увеличение ОЖС в плазме крови на 62 % и ктивности церулоплазмина в слюне на 77 %.

6. При эмоциональном стрессе в слюне содержание мочевины и МСМ 254, 280 нм) возрастает при снижении МСМ (280 нм) в плазме крови. При репрессии в плазме крови установлены противоположные по направленности изменения МСМ при 210 нм (снижение на 16 %) и увеличение при

21

254 нм и 280 нм на 112 % и 68 % соответственно; уровень МСМ (254 и 28*. нм) в слюне при этом повышен.

7. Достоверные положительные корреляции между плазмой крови к слюной, отмеченные у доноров, наблюдаются при всех изученных состояниях по показателям высоты быстрой и медленной вспышек Ре2+-родамин-XJI и активности церулоплазмина. Для показателей светосуммы Fe2+-Hnny-цируемой XJI, содержания мочевины и урата нами отмечены положительные корреляции, а также отрицательная связь для показателя СУА при всех изученных состояниях, кроме эмоционального стресса. У контрольно? группы и больных после лечения показатели высоты быстрой вспышки Ре2+-индуцируемой ХЛ, содержания МДА, общего белка и СПА имени положительные корреляции.

8. В результате лечения происходит нормализация показателей высоты медленной вспышки Ре2+-индуцируемой ХЛ, светосуммы и высоты медленной вспышки ХЛ в системе Ре2+-родамин, СУА, активности каталазы, СПА и содержания МСМ (210, 254 и 280 нм) в плазме крови, активности СОД, каталазы в эритроцитах и параметров светосуммы Fe2+-индуцируемой ХЛ, высоты медленной вспышки ХЛ в системе Fe2+-pofla-мин, СУА, активности каталазы и СПА в слюне больных. Однако, показатели высоты медленной вспышки Ре2+-индуцируемой ХЛ, СУА и содержание МСМ (254 нм) в плазме крови, а также СПА в плазме крови и слюне отличались от контрольных значений.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Биохимическое исследование слюны как дополнительный критерий оценки депрессивного состояния (Нестерова Н.М.) - // В мат. 51-ой научн, конф. студентов, молодых ученых и специалистов Ростовского государственного медицинского университета. - Ростов-на-Дону, 1997. - С. 40.

2. Свободнорадикальные процессы и антиоксидантный статус в плазме крови и слюне людей при эмоциональном стрессе (Милютина Н.П., Лукаш А .И.) - II Деп. в-ВИНИТИ. № 2307-В97 от 9.07.1997.

3. Изучение антиоксидантного статуса плазмы крови и слюны пациентов с депрессивными состояниями (Лукаш А.И., Милютина Н.П., Заика В.Г., Нестерова Н.М.) - II В мат. III Межд. симп. "Биоантиоксидант". -Тюмень, 1997.-С. 84.

4. Свободнорадикальные процессы и антиоксидантные ферменты при депрессивных состояниях, сопряженных с ишемией мозга (Лукаш А.И., гг

тлютина Н.П., Заика В.Г., Нестерова Н.М.) // В мат. конф. "Гипоксия: ме-шизмы, адаптация, коррекция". - Москва, 1997. - С. 74.

5. Свободнорадикальные процессы в слюне людей при эмоциональ-эм стрессе (Лукаш А.И., Внуков В.В., Ананян АА., Милютина Н.П., рокофьев В.Н.) // Физиология человека. - 1997. - Т. 23, № 6. - С. 106-109.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ЩА малоновый диальдегид

1СМ молекулы средней массы

ЖС общая железосвязывающая способность

ОЛ перекисное окисление липидов

ОД супероксидцисмутаза

ПА суммарная пероксидазная активность

УА супероксидустраняющая способность

Л хемилюминесценция

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кучеренко, Александра Олеговна, Ростов-на-Дону



РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

КУЧЕРЕНКО АЛЕКСАНДРА ОЛЕГОВНА

СШШДНОРАДИКАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В КРОВИ И СЛЮНЕ ЛЮДЕЙ ПРИ ЭМОЦИОНАЛЬНОМ НАПРЯЖЕНИИ

(03.00,04 - Биологическая химия)

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор А.И. Лукаш кандидат биологических наук, с.н.с. Н.П. Милютина

Научный консультант: кандидат медицинских наук, В,Г. Заика

Ростов-на-Дону 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ с.

Введение........................................................6

Глава 1. Обзор литературы.................................................10

1.1. Свободнорадикальные процессы и их регуляция в био-

логических системах.................................. 10

1.1.1. Характеристика основных форм свободных радикалов в биологических системах..................10

1.1.2. Механизмы регуляции свободнорадикальных процессов ..........................................18

1.2. Свободнорадикальные процессы и перекисное окисление липидов при эмоциональном напряжении..................26

Глава 2. Материалы и методы исследования.......................36

2.1. Общая характеристика обследованных групп людей........36

2.2. Получение биологического материала....................37

2.2.1. Получение слюны.................................37

2.2.2. Получение плазмы крови..........................37

2.2.3. Приготовление гемолизата крови........---------.37

2.3. Биохимические методы исследования.....................38

2.3.1. Хемилюминесцентный анализ.......................38

2.3.2. Определение содержания малонового диальдегида...39

2.3.3. Определение суммарной пероксидазной активности. .............................................40

2.3.4. Определение концентрации мочевины...............40

2.3.5. Определение содержания мочевой кислоты..........41

2.3.6. Определение общей железосвязывающей способности. ..........................................42

2.3.7. Определение концентрации общего белка....----...43

2.3.8. Определение активности церулоплазмина...........44

2.3.9. Определение активности супероксиддисмутазы......44

2.3.10. Определение супероксидустраняющей активности...45

2.3.11. Определение концентрации гемоглобина........... 45

2.3.12. Определение активности каталазы................46

2.3.13. Определение содержания молекул средней массы...47

2.3.14. Определение катехоламинов при помощи обра-щенно-фазного варианта высокоэффективной

жидкостной хроматографии,,,.,..,,,.^,,,,..,,,,48

2,4, Статистическая обработка результатов исследования,.... 49 Глава 3, Результаты исследования,..............................50

3.1. Интенсивность свободнорадикальных процессов и антиоксид антный статус в слюне и плазме крови людей при нормальном эмоциональном состоянии.................... 50

3.1.1. Исследование хемилюминесценции слюны и плазмы

3.1.2. Уровень малонового диальдегида в слюне и

3.1.3. Активность супероксиддисмутазы в эритроцитах, супероксидустраняющая активность в слюне и

3.1.4. Активность каталазы, церулоплазмина, суммарная пероксидазная активность и общая железо-связывающая способность в слюне и плазме кро-

3.1.5. Уровень некоторых низкомолекулярных соединений, влияющих на интенсивность свободноради-капьных процессов в слюне и плазме крови.......,61

3.2. Овободнорадикальные процессы и антиоксидантный статус в слюне и плазме крови людей при эмоциональном стрессе..............................................................65

3.2.1. Содержание катехоламинов и серотонина в слюне людей при эмоциональном стрессе____............. 65

3.2.2. Интенсивность хемилюминесценции в слюне и плазме крови практически здоровых людей при эмоциональном стрессе,..........................69

3.2.3. Содержание малонового диальдегида в слюне и плазме крови при эмоциональном стрессе,.,,,____,72

3.2.4. Супероксидустраняющая .активность плазмы крови и слюны, активность супероксиддисмутазы в эритроцитах при эмоциональном стрессе.,,,,,,.,,.73

3.2.5. Активность каталазы, церулоплазмина, суммарная пероксидазная активность и общая железос-вязывающая способность в плазме крови и слюне

студентов при эмоциональном стрессе.............74

3.2.6. Уровень низкомолекулярных регуляторов свобод-норадикальных процессов плазмы крови и слюны

при эмоциональном стрессе.......................78

3.3. Свободнорадикальные процессы и антиоксидантный статус в слюне и плазме крови депрессивных больных.......82

3.3.1. Интенсивность хемилюминесценции плазмы крови и слюны при депрессивном состоянии пациентов

до и после лечения.............................. 82

3.3.2. Содержание малонового диальдегида в плазме крови и слюне людей при депрессивных расстройствах ____.................................... 87

3.3.3. Супероксидустраняющая активность плазмы крови и слюны, активность супероксиддисмутазы в эритроцитах крови депрессивных больных..........89

3.3.4. Активность каталазы, церулоплазмина, суммарная пероксидазная активность и общая железос-вязывающая способность в плазме крови и слюне и активность каталазы в эритроцитах крови при

депрессии.....____..............................92

3.3.5. Уровень низкомолекулярных регуляторов свобод-норадиканьных процессов плазмы крови и слюны

людей при депрессии............................. 96

Глава 4. Обсуждение результатов исследования.................. 102

BHBOJ^jbl lluB

Литература....................................................................128

Список использованных сокращений

АКМ - активные кислородные метаболиты

АКТГ - адренокортикотропный гормон

АО - антиоксидант

АФК - активные формы кислорода

ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография

ГАМК - гамма-аминомасляная кислота

ГП0 - глутатионпероксидаза

ГТ - глутатионтрансфераза

ДОФА - диоксифенилаланин

КА - катехоламины

МАО - моноаминоксидаза

ЩА - малоновый диапьдегид

МПО - миелопероксидаза

МОМ - молекулы средней массы

НТО - нитротетразолий синий

□ЖС - общая железосвязыващая способность

ПНЖК - полиненасыщенные жирные кислоты

ПОЛ - перекисное окисление липидов

СОД - супероксиддисмутаза

СПА - суммарная пероксидазная активность

СРО - свободнорадикальное окисление

СРП - свободнорадикальные процессы

СУА - супероксидустраняющая способность

ТБК - тиобарбитуровая кислота

ФМС - феназинметасульфат

ХЛ - хемилюминесценция

ЦП - церулоплазмин

ЭКГ - электрокардиограмма

ЭЭГ - электроэнцефалограмма

ВВЕДЕНИЕ

Интерес к изучен!® эмоциональных состояний повысился в последнее время, так как эмоциональное напряжение физиологического и патологического характера является наиболее часто встречающимся состоянием у трудоспособного населения.

Эмоциональное напряжение представляет собой защитную реакцию организма человека. Однако, длительное и непрерывное воздействие эмоциональных стрессоров приводит к нарастанию эмоционального напряжения, на фоне которого возникает сложное взаимодействие стресс-реализующих и стресс-лимитирующих систем с их специфическим эндокринным обеспечением [Бе1уе, 1950; Заводская, Морева, 1981; Меерсон, Пшенникова, 1988; Барабой, 19923.

Часто повторяющиеся эмоциональные стрессы являются ведущей причиной развития аффективных расстройств и, особенно, депрессивных состояний.

Депрессивные состояния относятся к числу наиболее распространенных психических расстройств. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, 100 миллионов человек в мире страдает психическим расстройством с картиной депрессии. Возрастание частоты депрессивных расстройств в целом отмечается с середины 70-х годов, причем минимальный показатель распространенности депрессивных состояний регистрируется в возрастном интервале 18-29 лет, максимальный показатель - у людей, достигших второй половины жизни. Показатель распространенности выше у женщин, чем у мужчин, причем отмеченное половые различия явственнее после 60 лет СОс-колкова, 19963.

В механизме реализации стресса кроме активации двух ведущих реализующих стресс систем (симпато-адреномедуллярной и гипофи-зо-кортикоадреналовой) определенную роль играют также мобилизация холин-, гистамин-, серотонинэргической систем и повышение функции других (кроме гипофиза и надпочечников) эндокринных желез [Барабой, 19913.

Очевидно, сигналом для запуска стресс-реакции могут служить определенные изменения внутренней среды и структур клеток. По мнению ряда авторов, таким сигналом является смещение проокси-

дантно-антиоксидантного равновесия в направлении активации процесса ПОЛ в биологических мембранах и жидкостях СБарабой, 1991; 1992]. Активация ПОЛ представляет собой универсальное следствие воздействия на живую систему разнообразных экстремальных агентов, и является результатом усиления окислительного катаболизма сложных органических структур. Возникла концепция "окислительного стресса", активно обсуждаемая в литературе [Cadenas, 1985; Cohen, 1985; Síes, 1985, 1991; Зенков и др., 1993].

Динамичное равновесие между ПОЛ и активностью антиоксидантных механизмов присуще всем уровням организации живых систем. В состоянии физиологического покоя, нормальной жизнедеятельности оно смещено вправо. При действии чрезвычайных (физиологических или патологических) раздражителей интенсивность СРП, а также ПОЛ закономерно усиливается, создавая предпосылки для смещения равновесия влево, обеспечивая активацию СРП и ПОЛ ЕБурлакова и др., 1975; Меерсон, 1981].

Таким образом, между классической концепцией стресса и окислительным стрессом существуют сложные, глубинные взаимосвязи, выявление которых представляет весьма актуальную задачу.

Оценка интенсивности СРП и антиоксидантного статуса организма при эмоциональных стрессах, являющихся ведущей причиной развития церебровисцеральных нарушений должна способствовать установлению таких взаимосвязей. Она может иметь существенное значение в диагностике, своевременной коррекции сдвигов метаболизма и в прогнозировании эффективности лечения депрессивных патологий.

Для понимания развития свободнорадикальных реакций в организме и функционирования антиоксидантных систем перспективным является исследование слюны как наиболее доступной для анализа биологической жидкости организма. В слюне обнаружен целый ряд биологически активных соединений, в том числе, гормональной и медиатор-ной природы CVining, Me Ginley, 1986; Сукманский, 1991], которые являются регуляторами интенсивности СРП и компонентами антиоксидантных систем. Слюна является многокомпонентной физиологической и биохимической системой, изучение которой может быть перспективным для понимания развития ряда патологических процессов и действия экстремальных факторов среды на организм человека, к числу

которых относится эмоциональное напряжение.

Между слюной и плазмой крови существует тесный метаболический контакт вследствие обмена многими соединениями. В то же время слюнные железы обладают мощным собственным биосинтетическим аппаратом.

Изучение слюны в научных и практических целях всегда оставляет возможность проведения повторных анализов в случае необходимости постоянного контроля за состоянием здоровья., наблюдения за развитием патологического процесса в динамике. Взятие проб слюны не требует участия медицинского персонала. Все это расширяет возможность проведения различных работ в области практического здравоохранения.

Мы полагали, что установление взаимоотношений между интенсивностью СРП и активностью антиоксидантных систем в крови и слюне будет способствовать более широкому использованию слюны в этих целях.

Все приведенные выше данные определили цель настоящей работы: установление взаимоотношений интенсивности СРП и активности АО систем в крови и слюне людей при эмоциональном напряжении.

Для достижения этой цели нами были сформулированы следующие задачи:

1. Сопоставление показателей интенсивности свободнорадикаль-ных процессов (параметры ХЛ в системе НгОг-люминол; индукция ХЛ ионами Ре2+ без активатора и с применением родамина 6 Ж; содержание МДА) и антиоксидантного статуса (СУА, активность каталазы, ЦП, ОПА, ОЖС, содержание мочевины, урата и МСМ) в слюне и плазме крови у практически здоровых доноров при нормальном эмоциональном состоянии.

2. Определение изменений интенсивности СРП и активности АО системы при эмоциональном напряжении, вызванном обстановкой экзамена.

3. Установление изменений интенсивности СРП и активности АО систем в слюне и крови при депрессивных патологиях.

4. Определение информативности исследованных показателей в плазме крови и слюне для оценки эффективности антидепрессивной терапии у больных.

5. Оценка корреляционных связей между слюной и кровью для всех исследованных показателей в норме и при эмоциональном напряжении.

Мы полагали, что решение этих задач будет способствовать расширению представлений о роли ОРП и антиоксидантного статуса в комплексе изменений метаболизма при эмоциональном напряжении. О другой стороны, оно позволит определить возможности использования слюны для оценки течения СРП при эмоциональном напряжении у людей.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Свободнорадикальные процессы и их регуляция в биологических системах.

В настоящее время установлено, что свободнорадикальные процессы являются универсальными и имеют место во всех живых клетках от микроорганизмов до млекопитающих и человека. Эти процессы поддерживаются на определенном стационарном физиологическом уровне, результатом превышения которого может быть возникновение и развитие различного рода патологий. Изучение процессов свободноради-кального окисления и их регуляции является неотъемлемой частью познания реакций организма на всех уровнях его организации на действие экстремальных факторов среды и патогенеза различных заболеваний. В связи с задачами настоящей работы первый раздел обзора литературы посвящен важнейшим свободным радикалам, возникающим в биологических системах.

1.1.1. Характеристика основных форм свободных радикалов в биологических системах.

АКМ играют ключевую роль в развитии окислительного повреждения. Общие закономерности образования и характерные свойства АКМ вытекают из физико-химических особенностей кислорода. Кислород -самый распространенный химический элемент биосферы, его соединения входят в состав всех живых организмов на планете. Наряду с окислительным фосфорилированием в живых организмах постоянно происходит генерация АКМ: 02~, ^2* Н2О2, НО2*, НО*, гипогалоидов, RQ2*, N0* и др. Свободными радикалами из них являются гипогалои-ды, RO2*, МО*, активными формами кислорода 0г~, HgOg, НО2*,

НО* ЕЗенков и др., 1993].

Одноэлектронное восстановление молекулы кислорода приводит к образованию супероксидного анион-радикала СФридович, 1979; Williams, 1981;, Cadenas et al., 1984]. Это более реакционноспособное соединение, чем кислород. Время его жизни в биологических субстратах составляет 10~б с. 0о~ - относительно слабый окислитель и

во многих биологических системах выступает как донор электронов, восстанавливая ряд соединений.

В живых системах основными источниками образования супероксидного анион-радикала являются ферментативные системы: НАДФН-оксид аза полиморфноядерных лейкоцитов, ксантиноксидаза, митохондри-альная цитохром с-оксидаза и микросомальные монооксигеназы.

НАДФН-оксидаза (КФ 1.6.99.6) - мембраносвязанный ферментативный комплекс, который осуществляет перенос электронов с цитозоль-ного НАДФН на молекулярный кислород с образованием супероксидного анион-радикала [Proctor, Reynolds, 1984; Naqui et al., 1986; Зен-ков, Меныцикова, 19933.

Образование 0г~ при активации НАДФН-оксидазного комплекса полиморфноядерных лейкоцитов имеет важное значение в реализации их микробицидного, цитотоксического, иммунорегуляторного действия. Супероксидный анион-радикал участвует в образовании хемотаксичес-ких пептидов [Владимиров и др., 19913, усиливает митогенстимули-рованную пролиферацию лимфоцитов [Вольский и др., 19883, может ингибировать Са2+-АТФазу, синтез РНК и белка эндотелиальных клеток и ингибировать действие эндотелиального фактора расслабления, окислять белки сыворотки [Шаронов и др., 19883.

Генерация супероксидного анион-радикала служит пусковым звеном каскада реакций, приводящих к возникновению других форм АКМ. В физиологических условиях Og" восстанавливает Fe3+ до Ре2+, участвуя тем самым в реакции Фентона, приводящей к образованию радикала НО* CTorrielli, Dianzani, 19843.

Ксантиноксидаза (КФ 1.2.3.2) - фермент, специализированный на образовании 0г~ и Н2О2. В нормальных условиях этот фермент находится преимущественно в дегидрогеназной форме и способен обратимо переходить в оксидазную форму в результате окисления дисульфидных связей [Рашба и др., 1990; Меныцикова и др., 19973. Считают, что генерация АКМ ксантиноксидазой необходима для метаболизма железа, регуляции тонуса сосудов, клеточной пролиферации и обеспечения микробицидного потенциала молока [Биленко, 1989; Cross, Jones, 19913.

Митохондриальная цепь генерирует в аэробных условиях Н2О2 при участии флавопротеинов и супероксидный анион-радикал при учас-

тии НАДН-дегидрогеназы и на участке цепи переноса электронов уби-хинон-цитохром с, Главным источником одноэлектронного восстановления кислорода в митохондриях считается убисемихинон [Меньшикова и др., 19973. В физиологических условиях при окислительном фос�