АНТИОКСИДАНТНАЯ СИСТЕМА ГЕПАТОЦИТОВ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ

Курбанова Н.Н, Машарипов С.М.

Ташкентская медицинская академия, Ургенчский филиал.

Актуальность проблемы. Ишемия головного мозга и его осложнение – инсульт приводят к инвалидизации пациентов и являются, в настоящее время, одним из основных проблем неврологии (1). Ишемия головного мозга сопровождается не только гипоксией тканей головного мозга, но и усилением генерации активных форм кислорода, окисляющих макромолекулы липидной и белковой природы и образованию низкомолекулярных продуктов их расщепления. Вымывание низкомолекулярных продуктов в периферическую кровь приводит к токсическому поражению внутренних органов, таких как печень и почки, что сопровождается усиленным функционированием детоксикационной системы этих органов. Ишемия головного мозга сопровождается перераспределением кислорода в организме в пользу головного мозга, что приводит к снижению парциального давления кислорода во внутренних органах, в частности в печени.(5) Исследований, посвященных изменениям в антиоксидантной системе мембранных компонентов печени, при экспериментальном ишемическом инсульте весьма ограничены.

Целью настоящего исследования явилось изучение антиокислительной системы гепатоцитов в динамике экспериментальной ишемии и реперфузии головного мозга.

Материал и методы исследования. Работа выполнялась на беспородных крысах-самцах весом 120-130 г, находившихся на стандартном рационе вивария. Модель нарушения мозгового кровообращения - ишемии воспроизводилась путем временного клипирования правого ствола безымянной артерии на 20 минут. После устранения клипсы рану послойно ушивали. Подтверждение воспроизведения ишемии осуществлялась морфологическими методами исследования (окраска по методу Ниссля). Контролем служили животные, которым вскрывали безымянную артерию с последующим ушиванием раны (ложнооперированнқе животные в количестве 6-8 штук на каждый срок эксперимента). Интактную группу составили животные той же возрастной группы, находившихся в аналогичных условиях вивария (n =9). Митохондриальная и микросомальная фракции из гомогената печени разделяли методом дифференциального центрифугирования. Активность супероксиддисмутазы определяли по методу Misra P.H. et al.,(3) и выражали в процентах торможения реакции автоокисления адреналина в щелочной среде (Т%), активность каталазы – по методу Королюк М.А. и др.,(4) и выражали в ммоль Н₂О₂/мг белка*мин. Белок определяли методом Lowry O.H. et al., (1951). Исследования проведены на 1, 3, 6, 12, 24 часа, а также на 3 и 10 сутки после операции. На каждый срок исследования использованы по 7-8 крыс. Статистическую обработку полученных данных, проводили в компьютере с пакетом программ для математической обработки.

Полученные результаты и их обсуждение. Сравнение активности ферментов каталазы и СОД в МХ и МС фракциях печени группы ложнооперированных животных в динамике ишемии реперфузии головного мозга показало отсутствие достоверных изменений по срокам исследования, а также между аналогичными показателями группы интактных крыс, в связи с чем данные результаты объединены как контрольные. Изучение активности ферментов антирадикальной и антипероксидной защиты при ишемии реперфузии показали существенные изменения в активности ферментов антипероксидной и антирадикальной систем в субклеточных фракциях печени (табл.1). В ранние сроки ишемии реперфузии обнаружено резкое снижение активности СОД микросомальной фракции (МС) гепатоцитов, имеющий экстремальный характер с минимумом после 6 часа после реперфузии. Уменьшение активности фермента антирадикальной защиты было в 3,25 раза по сравнению с контролем. В митохондриальной фракции снижение активности было менее выраженным и через 6 часов после реперфузии было в 1,38 раза меньше показателя контроля.

При клинических исследованиях у новорожденных с гипоксически ишемической энцефалопатией в крови обнаружено увеличение активности СОД, сопровождавшееся снижением активности каталазы (5). Экспериментальные исследования активности СОД в МХ фракции печени крыс при ишемии реперфузии головного мозга показал временную зависимость изменений от сроков реперфузии. Обнаружены определенные временные параметры морфологических изменений в печени после ишемии реперфузии головного мозга в эксперименте.

В более поздние сроки исследования (3,10 сутки) отмечалось незначительное увеличение активности СОД (Р< 0,05) МС фракции печени, активность которой была ниже уровня контроля в 2,56-2,31 раза.

Ишемия с последующей реперфузией приводит к изменениям в системе антирадикальной и антипероксидной активности организма, выраженные как в ткани головного мозга по данным литературы (6), так и в печени (табл. 2). СОД и каталаза, являются мощным антиокислительным тандемом, обеспечивают защиту от супероксиданиона и перекиси водорода, образующихся как внутри клеток, так и во внеклеточном пространстве, поддерживая оптимальный для жизнедеятельности уровень генерации активных форм кислорода (АФК). При этом защита клеточных структур от повреждающего действия АФК, продуцирующихся внутри клетки (эндогенные АФК) и воздействующих извне (экзогенные АФК) организуется различным образом (6).

Активность каталазы в МС фракции изменялась волнообразно: с незначительным увеличением через 1 час после реперфузии и снижением активности в 1,18-1,25 раза относительно контроля через 3-6 часов после ишемии реперфузии, причем, на 3 - 10 сутки наблюдалось восстановление активности фермента антипероксидной защиты. Следовательно, в МС фракции печени изменения активности СОД и каталазы носят однонаправленный характер, и отличаются выраженностью сдвигов.

В МХ фракции наблюдалась аналогичная тенденция, и через 6 часов после реперфузии обнаружена минимальная активность СОД, которая была ниже контроля в 1,38 раза. В последующие сроки исследования отмечалось незначительное увеличение активности СОД (Р> 0,05), которая к 10 суткам была ниже уровня контроля в 1,25 раза. Активность каталазы в МХ фракции печени после 1 часа реперфузии увеличивалась в 1,26 раза относительно контроля (табл. 2). В последующие сроки отмечалось снижение активности каталазы с минимумом к 6 часам реперфузии (в 1,22 раза относительно контроля, табл. 2). В последующие сроки исследования уровень активности каталазы достигала контроля, значения, которых были в статистически недостоверных пределах.

Рассматривая механизмы изменений активности ферментов антирадикальной и антипероксидной защиты печени можно отметить, одним из ведущих причин, видимо, является перераспределение кислорода в организме экспериментального животного в пользу пораженного органа. По мнению Петрухина А.С.(2) в ответ на гипоксию в тканях мозга повышается скорость кровотока с увеличением минутного объема, а общий кровоток в первые часы перераспределяется так, чтобы сохранить обеспечение кислородом головной мозг, «обкрадывая» внутренние органы. Определенно, происходит снижение парциального давления в печени, что, видимо и явилось причиной активации образования АФК и соответствующему сдвигу в антиокислительной системе МС и МХ фракций гепатоцитов в различные сроки ишемии реперфузии головного мозга(7). Видимо, морфологические изменения в печени обнаруженные авторами (8) в ранние сроки ишемии реперфузии головного мозга связано со снижением активности антипероксидной и антирадикальной систем защиты в первые 6 часов после реперфузии

Выводы.

1. В микросомальной фракции печени после ишемии реперфузии головного мозга наблюдалось снижение активности каталазы и супероксиддисмутазы.

2. В митохондриальной фракции печени активность ферментов антипероксидной и антирадикальной защиты снижалось с наибольшим отклонением через 6 часов после реперфузии.

Таблица 1.

Активность СОД в динамике ишемии - реперфузии головного мозга, M ±m

СОД	Конт-роль	1 ч	3 ч	6 ч	12 ч	24 ч	3 суток	10 суток
МС печени	85,3 ± 4,1	40,2 ± 1,9*	31,0 ± 3,0*	26,4 ± 2,8*	28,0 ± 2,2*	29,1 ± 1,8*	33,2 ± 2,7*	37,0 ± 3,3*
МХ печени	90,0 ± 4,4	87,2 ± 2,2	69,9 ± 1,7*	65,1 ± 1,3*	68,0 ± 1,4*	69,0 ± 1,4*	71,2 ± 1,1*	71,9 ± 2,1*

Примечание: * - достоверно по отношению к контролю.

Таблица 2

Активность каталазы в динамике ишемии - реперфузии головного мозга, M ±m

Ката-лаза	Конт-роль	1 ч	3 ч	6 ч	12 ч	24ч	3 суток	10 суток
МС печени	21,2 ± 0,5	24,0 ± 0,7	17,9 ± 0,3*	17,0 ± 0,6*	17,5 ± 0,6*	18,0 ± 0,6*	18,4 ± 0,3*	18,8 ± 0,6
МХ печени	62,3 ± 1,3	78,5 ± 2,0*	56,3 ± 1,8*	51,0 ± 2,2*	51,8 ± 2,0*	57,1 ± 1,9*	55,3 ± 1,9	58,4 ± 1,6

Примечание: * - достоверно по отношению к контролю.

Указатель литературы.

1. Пирадов М.А. Интенсивная терапия инсульта: взгляд на проблему. //Анналы клин. и эксперим. неврологии, 2007.- 1(1).-с. 17–22.

2. Клиническая детская неврология./Под ред. А.С. Петрухина: Руководство.-М.:ОАО «Издательство «Медицина»,2008.-1088 с.

3. Mirsa P.H., Fridovich I. The role of superoxide anion in the antioxidation of epinephrine and a simple assay for superoxide dismutase. // J. Biol. Chem. - 1972. - V. 247.- №10.- P.3170-3175.

4. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Ф. Метод определения каталазы.// Лаб. Дело.-1988.-С. 16-19.

5. Хайбуллина З.Р., Ибрагимов У.К., Салихова С.Р., Муфаздалов Ш.А. Реакция клеточных элементов крови на общую гипоксию организма.//Патология.-Ташкент.-2010.-№1.-с.27-36.

6. Хайбуллина З.Р., Ибрагимов У.К., Аскарьянц В.П., Бабаджанова Ф.А., Хамраев У.А. Современные концепции механизма действия антиоксидантов и некоторые аспекты использования кислорода в живых клетках.//Вестник врача общей практики.-2010.-№ 3-4.-Самарканд.-с. 100-102.

7. Хайбуллина З.Р., Ибрагимов У.К. Известные молекулярные механизмы нейронального повреждения при гипоксии мозга плода, обзорная статья // Медицинский журнал Узбекистана.-2009.-№2.-с.64-72.

8. Сайфиева Х.Д., Ибрагимов У.К. Морфологические изменения в печени при экспериментальном инсульте.// Вестник РГМУ. Журнал Всероссийского Государственного медицинского университета. 2009,-№3.-стр. 65-66.