Особенности изменений перекисного окисления липидов и структуры тромбоцитарных мембран в остром периоде ишемического инсульта

Острые нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) остаются важнейшей медикосоциальной проблемой мирового масштаба, что обусловлено их высоким удельным весом в структуре заболеваемости, смертности и инвалидизации населения [7, 8, 10, 13]. Показатель летальности от цереброваскулярных заболеваний в России один из самых высоких в мире и составляет в острой стадии 30-35%. Показатель инвалиди- зации после перенесенного инсульта достигает 3,2 на 10 тыс. населения.

При изучении базисных механизмов патогенеза мозговых инсультов и поисках новых критериев оценки тяжести заболевания перспективным является исследование мембранодестабилизирующих механизмов [12]. В настоящее время установлено, что одной из важных регуляторных систем, участвующих в поддержании постоянства внутренней среды организма, адаптации к неблагоприятным воздействиям, является система перекисного окисления липидов. Наиболее интенсивное и продолжительное усиление перекисного окисления липидов (ПОЛ), вследствие активации процессов свободнорадикального окисления, в билипидном слое биологических мембран, наблюдается при гипоксии в центральной нервной системе. ПОЛ происходит более интенсивно при гиперлипидемиях. Снижение уровня антиоксидантов в ответ на активацию ПОЛ при истощении резервных возможностей ведет к накоплению продуктов ПОЛ, повреждению клеток, увеличению агрегирующих и свертывающих свойств крови.

Тот факт, что тромбоциты играют существенную роль в осуществлении первичного и коагуляционного гемостаза, предполагает целесообразность исследования при церебральных инсультах тромбоцитарной мембраны для выяснения интенсивности процессов ПОЛ, агрегационной активности тромбоцитов, определения взаимосвязи этих процессов и их роли в патогенезе церебрального инсульта.

Биологические мембраны не являются статическими структурами, они способны к модификации липидного бислоя; в условиях патологии меняется микровязкость, подвижность и состав компонентов биомембран [1, 7, 8].

Известно, что фосфолипиды обеспечивают не только относительную стабильность и текучесть мембраны, но могут проявлять и внеклеточные эффекты, например, участвовать в гемокоагуляции [2, 6].

Ведущая роль в сохранении структурнофункциональной организации клеточных мембран наряду с фосфолипидами принадлежит и холестерину. От содержания холестерина в клеточной мембране зависит плотность, вязкость, проницаемость, гелеобразное или жидкокристаллическое состояние липидной фазы мембран.

Цель исследования: изучить состояние свободнорадикальных процессов в мембранах тромбоцитов, систему антиоксидантной защиты и фосфолипидный состав тромбоцитарных мембран у больных ишемическим инсультом, в зависимости от тяжести клинических проявлений инсульта.

Материалы и методы.

Проведено определение содержания холестерина, фосфолипидов (ЛФХ, ФС, СФМ, ФХ, ФЭА) и соотношение их фракций в мембранах тромбоцитов у 80 больных в остром периоде ишемиче- ского инсульта. Исследовано содержание продуктов ПОЛ в клеточных мембранах тромбоцитов (диеновые коньюгаты (ДК), малоновый диальдегид (МДА), шиффовы основания (ШО), активность фосфолипазы-α2. Оценен уровень антиоксидантной защиты организма по уровню содержания в плазме крови α-токоферола, супероксид-дисмутазы (СОД), активности каталазы.

В зависимости от степени тяжести состояния больные были разделены на 3 группы: с малым инсультом, инсультом средней тяжести и тяжелым. Исследования проводились на 1-3, 5-7, и 1921 сутки ишемического инсульта.

Результаты и обсуждения.

В результате исследования было установлено, что у больных ишемическим инсультом, независимо от его тяжести (малый, средней степени тяжести, тяжелый), имеется достоверное повышение активности фосфолипазы-α2 относительно значений того же показателя у лиц контрольной группы (здоровые люди) – значения р во всех случаях < 0,05.

Высокий уровень активности фосфолипазы-α2 сохраняется на протяжении 21 суток инсульта.

Показатели содержания или концентрации начальных, промежуточных и конечных продуктов переокисления липидов – (диеновые коньюга-ты (ДК), малоновый диальдегид (МДА), шиффовы основания (ШО) – также повышены относительно контроля (р<0,05). Более высокие показатели выявлялись у больных с инсультом средней тяжести и тяжелым инсультом, превышая нормативные величины в течение всего острого периода заболевания (табл. 1).

Подобные сдвиги косвенно свидетельствуют о стойких патоморфологических и патофизиологических изменениях в центральной нервной системе при ишемическом инсульте, и говорят о том, что репаративные процессы в мозговой ткани отстают от купирования ряда клинических проявлений патологии. Чем больше тяжесть инсульта, тем более изменены были показатели активности фосфолипазы-α2 и переокисления липидов. Особенно выражены различия в содержании начальных продуктов переокисления липидов – диеновые коньюгаты. Это может свидетельствовать о том, что мембранодестабилизирующие механизмы влияют на тяжесть проявления ишемического инсульта, а именно, чем более выражены мембранодестабилизирующие изменения, тем тяжелее протекает заболевание.

Таблица 1

Активность фосфолипазы-а2 и содержание продуктов ПОЛ в мембранах тромбоцитов у больных ишемическим инсультом

Показатели	Величины анализируемых показателей.
	Здоровые M+m	малый инсульт	средней ст. Тяжести	тяжелый инсульт
	n=20	n=9	n=17	n=12
Фосфолипаза-а2 , мкмоль/мг белка 1-3 сут. 5-7 сут. 19-21 сут.	0,33+0,03	1,21+0,1* 1,15+0,1*	1,50+0,1* 1,27+0,1*	1,44+0,1* 1,76+0,1*
ДК нмоль/мг липидов 1-3 сут. 5-7 сут. 19-21 сут.	17,30+0,7	..... 24,85+0,8* 24,45+3,3* 23,48+0,6*	...... 29,8+2,6* 34,21+1,2* 33,9+1,1*	..... 40,7+3,0* 38,05 ± 0,6* 41,6+0,3*
ШО (у.е.фл/мг липидов) 1-3 сут. 5-7 сут. 19-21 сут.	6,04+0,3	6,67+0,31 6,62+0,24* 5,98+0,42	7,06+0,2* 7,51+0,2* 7,6+0,21*	10,1+0,6* 8,7+0,2* 8,7+0,2*
Малоновый диальдегид (нмоль/мг липидов) 1-3 сут. 5-7 сут. 19-21 сут.	2,28+0,28	3,04+0,30* 3,01+0,11* 2,68+0,1*	3,94+0,31* 3,98+0,1* 3,93+0,1*	3,63+0,2* 4,34+0,12* 4,12+0,1*

Примечание: * - различия достоверно значимы - р<0,05.

Корреляционный анализ установил положительную зависимость между тяжестью клинических проявлений инсульта и содержанием ДК (r xy =+0,685) и ШО (r xy =+0,574). В обоих случаях р<0,001.

Развитие мозгового инсульта сопровождалось у больных уменьшением содержания в мембранах тромбоцитов всех анализируемых классов фосфолипидов - фосфатидилэтаноламина (ФА), фосфа-тидилхолина (ФХ), сфингомиелина (СФ). Причем, эти изменения происходят на фоне повышения концентрации лизофосфотидилхолина (ЛФХ) в липидном бислое.

Выявленные изменения в содержании фосфолипидов в количественном отношении связаны с тяжестью инсульта. Так, повышение ЛФХ наиболее незначительное при малом инсульте, возрастает у больных с инсультом средней степени тяжести (р<0,05) и достигает наиболее высоких показателей у больных с тяжелым инсультом (р<0,01).

Подобный характер динамики, хотя и другой направленности, выявляется по отношению к ФЭА, ФХ, СФМ, СФ. С утяжелением клиниче- ских проявлений заболевания концентрация фосфолипидов уменьшается. При проведении корреляционного анализа была установлена отрицательная зависимость между тяжестью клинических проявлений и содержанием общих фосфолипидов (rxy= -0,591) и положительная зависимость между тяжестью клинических проявлений и ЛФХ (rxy=+0,753), коэффициент корреляции достоверный (р<0,001).

Параллельно отмечается статистически значимое увеличение общего холестерина (ХС) у больных с ишемическим инсультом средней степени тяжести и тяжелым в течение всего острого периода заболевания. Эти изменения сопровождаются ростом соотношения ХС/ФЛ до 4,9 (у здоровых лиц - 1,6).

Увеличение доли ЛФХ, как продукта метаболизма ФЛ согласуется с данными других исследователей [9] и встречается при состояниях, сопровождающихся окислительным стрессом.

Состояние антиоксидантной системы защиты в организме является одним из важнейших механизмов, регулирующих активность переокисле-ния липидов, и косвенно, функциональную зна- чимость эндогенных фосфолипаз. Дефицит и несостоятельность различных звеньев антиоксидантной защиты создает перспективу для формирования цепных реакций дестабилизации клеточных мембран. Анализ содержания отдельных представителей системы антиоксидантной защиты - супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, аль-фа-токоферола, у больных с ишемическим инсультом позволил выявить ряд изменений в данной системе в зависимости от продолжительности инсульта и тяжести клинических проявлений заболевания.

Активность СОД в первые трое суток заболевания достоверно повышается у всех больных, независимо от степени тяжести инсульта (р<0,05). К 5-7 и к 21 суткам заболевания происходит снижение активности данного фермента, ниже нормативного уровня. Это говорит о напряжении антиоксидантной системы в первые сутки заболевания и последующем истощении ее. Содержание каталазы и альфа-токоферола снижается с первых суток заболевания и сохраняется сниженным на протяжении всего острого периода инсульта. Причем, чем больше степень тяжести инсульта, тем выраженнее снижение данных показателей (различия статистически достоверны, р<0,05), особенно альфа-токоферола (р<0,01), (табл. 2).

Выявленные изменения свидетельствуют об интенсивном потреблении антиоксидантов в первые сутки заболевания, что усугубляет дефицит а- токоферола, а значит, присутствие антиоксидантов в составе комплексной терапии ишемического инсульта является патогенетически обоснованным [4].

Судя по результатам выше рассмотренных исследований, изменения в клеточных мембранах тромбоцитов при ишемическом инсульте характеризуются накоплением продуктов переокисле-ния липидов, обеднением липидного бислоя структурными ФЛ, снижением фосфолипидного компонента в целом, нарастанием концентрации общего ХС, увеличением соотношения ХС/ФЛ, снижением содержания альфа-токоферола и ферментов антиоксидантной защиты клетки.

Повышение уровня эндогенных фосфолипаз создает реальную угрозу интенсивного гидролиза эфирных связей жирных кислот и спиртовых групп в молекулах фосфолипидов клеточных мембран с накоплением биологически агрессивных лизоформ фосфолипидов. Все это представляет собой основу для первичной и вторичной дестабилизации структурно-функциональной организации клеточных мембран, со всеми вытекающими отсюда патоморфологическими и пато-биохимическими изменениями в интра- и экстрацеллюлярных пространствах.

Высокий уровень первичных и конечных продуктов липопероксидации демонстрирует достаточную степень активности свободнорадикального окисления при ишемическом инсульте, что согласуется с данными других авторов [5, 11].

Таблица 2

Активность ферментов антиоксидантной защиты, содержание эндогенных антиоксидантов в мембране тромбоцитов у больных с ишемическим инсультом

Показатели	Величины анализируемых показателей
	Дни	здоровые, n=20	малый инсульт, n=9	средней ст. тяжести, n=17	тяжелый инсульт, n=12
СОД (у.е.торм.\мг белка)	1-3 сут. 5-7 сут. 19-21сут	2,37+0,11	5,95+0,3* 2,56+0,1 2,10+0,1	4,1+0,3*** 1,95+0,2*** 2,63+0,18**	3,90+0,2* 2,7+0,08**** 2,1+0,2***
Каталаза (мкмоль\мг белка)	1-3 сут. 5-7 сут. 19-21сут	1,07+0,08	0,93+0,03 0,9+0,02* 0,61+0,01*	0,92+0,01* 0,76+0,03*** 0,88+0,04***	0,71+0,04**** 0,59+0,02**** 0,85+0,03*
а-токоферол (нмоль\мл)	1-3 сут. 5-7 сут. 19-21сут	3,75+0,28	2,57+0,16* 2,51+0,1* 2,47+0,16*	2,26+0,2* 2,14+0,1*** 2,02+0,1***	1,85+0,1**** 1,59+0,1**** 1,58+0,08****