Параметры окислительного стресса и эндогенной интоксикации при экспериментальном моделировании деструктивного холецистита
Автор: Беков Т.А., Уметалиев Ю.К.
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Медицинские науки
Статья в выпуске: 2 т.12, 2026 года.
Бесплатный доступ
Острый деструктивный холецистит (ОДХ) остается серьезной проблемой абдоминальной хирургии с высоким уровнем осложнений и летальности. Традиционный взгляд на его патогенез как на следствие обструкции и инфекции является недостаточным. Современные данные указывают на ключевую роль системных нарушений, в частности, окислительного стресса и эндогенной интоксикации, однако их временная динамика и взаимосвязь при ОДХ изучены недостаточно. Цель - комплексное исследование временной динамики параметров окислительного стресса (ОС) и эндогенной интоксикации (ЭИ) в условиях экспериментального моделирования деструктивного холецистита. Эксперимент проведен на 60 кроликах-самцах с моделью ОДХ, созданной путем лигатуры пузырного протока и введения бактериальной суспензии. Животные были разделены на 5 групп в зависимости от срока забора материала (исходно, 2, 5, 7, 10 сутки). В мембранах эритроцитов и плазме крови определяли маркеры перекисного окисления липидов (ПОЛ) – диеновые конъюгаты (ДК), кетодиены (КТ), малоновый диальдегид (МДА); активность антиоксидантной системы (АОС) – общую антиокислительную активность (АОА) и каталазу; маркеры ЭИ – концентрацию среднемолекулярных пептидов (СМП) и активность фосфолипазы А2; а также фосфолипидный состав мембран эритроцитов. Результаты: Выявлена прогрессирующая активация ПОЛ: к 7-м суткам уровень ДК, КТ и МДА достоверно увеличился в 2,9; 5,4 и 3,7 раза соответственно относительно исходного уровня (p<0,001). К 5-м суткам зафиксировано истощение АОС – снижение АОА плазмы и активности каталазы (p<0,05), достигшее максимума к 7-м суткам (снижение в 3 раза, p<0,001). Параллельно нарастала ЭИ: концентрация СМП к 7-м суткам увеличилась в 2 раза (p<0,001), а активность фосфолипазы А2 – в 5 раз (p<0,001). Установлены сильные положительные корреляции между маркерами ПОЛ, СМП и активностью фосфолипазы (r=0,63-0,78). Развитие экспериментального деструктивного холецистита характеризуется стадийным формированием порочного круга, инициируемого окислительным стрессом, который приводит к истощению антиоксидантной системы, активации фосфолипазы А2, глубокому нарушению структуры клеточных мембран и нарастанию эндогенной интоксикации.
Окислительный стресс, эндогенная интоксикация, деструктивный холецистит, перекисное окисление липидов, антиоксидантная система, фосфолипаза A2, среднемолекулярные пептиды
Короткий адрес: https://sciup.org/14134456
IDR: 14134456 | УДК: 616.36-002-092.9/577.3/616-092.9 | DOI: 10.33619/2414-2948/123/44
Текст научной статьи Параметры окислительного стресса и эндогенной интоксикации при экспериментальном моделировании деструктивного холецистита
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice
УДК 616.36-002-092.9/577.3/616-092.9
Острый деструктивный холецистит (ОДХ) остается одной из наиболее актуальных и проблем современной неотложной хирургии органов брюшной полости. Несмотря на значительный прогресс в диагностических и лечебных технологиях, частота его осложненных форм, таких как эмпиема, гангрена, перфорация желчного пузыря с развитием разлитого перитонита и сепсиса, продолжает оставаться высокой, достигая по данным различных авторов 15-25% [1].
Высокая летальность, особенно в группах пациентов пожилого и старческого возраста с отягощенным коморбидным фоном, диктует необходимость более глубокого изучения патогенетических механизмов, лежащих в основе деструкции стенки желчного пузыря. Традиционный взгляд на патогенез ОДХ как на следствие механической обструкции пузырного протока и инфекционного фактора в настоящее время представляется явно недостаточным. Современные исследования убедительно демонстрируют, что ключевую роль в запуске и прогрессировании деструктивных изменений играют системные нарушения на молекулярно-клеточном уровне, среди которых центральное место занимают дисбаланс про-и антиоксидантных систем с развитием окислительного стресса и накопление продуктов эндогенной интоксикации, формирующие порочный круг, усугубляющий течение заболевания [2, 3].
В последние годы накоплен значительный объем данных, свидетельствующих о критической роли окислительного стресса (ОС) в патогенезе широкого спектра воспалительных и деструктивных заболеваний желудочно-кишечного тракта. Окислительный стресс, определяемый как нарушение равновесия между генерацией активных форм кислорода (АФК) и активностью антиоксидантной системы (АОС), приводит к пероксидации липидов клеточных мембран, денатурации белков и фрагментации ДНК, что в конечном итоге инициирует апоптоз и некроз клеток [4].
Применительно к ОДХ, исследования последних лет показывают, что уже на ранних стадиях обструкции желчевыводящих путей происходит массивная активация нейтрофилов и макрофагов в стенке пузыря, которые в процессе «респираторного взрыва» генерируют огромное количество супероксид-аниона, перекиси водорода и гипохлорита [5].
В исследовании Li et al. (2022) было продемонстрировано, что в образцах ткани желчного пузыря пациентов с флегмонозной и гангренозной формами холецистита уровень малонового диальдегида (МДА) – ключевого маркера липопероксидации – превышал таковой у пациентов с катаральным холециститом в 3,5 и 5,8 раза соответственно, при параллельном снижении активности супероксиддисмутазы (СОД) и глутатионпероксидазы (GPx) [6].
Эти данные напрямую указывают на корреляцию между интенсивностью окислительного стресса и тяжестью морфологических повреждений. Особый интерес представляет изучение роли митохондриальной дисфункции в генезе ОС при холецистите. Работа Chen et al. (2023) на модели холестатического повреждения печени показала, что нарушение оттока желчи приводит к накоплению гидрофобных желчных кислот внутри гепатоцитов, что, в свою очередь, индуцирует открытие митохондриальной поры проницаемости и деполяризацию мембранного потенциала, сопровождающуюся массивным выбросом АФК [7]. Логично предположить, что аналогичные процессы происходят и в эпителиоцитах желчного пузыря, находящихся в условиях постоянного контакта с агрессивным содержимым. Более того, выявили значительное повышение уровня 8-окси-2'-дезоксигуанозина (8-OHdG) – маркера окислительного повреждения ДНК – не только в ткани пузыря, но и в плазме крови больных ОДХ, что свидетельствует о системном характере окислительного стресса и его потенциале в качестве прогностического биомаркера [8].
Однако, несмотря на убедительные доказательства участия ОС в деструкции стенки желчного пузыря, остаются недостаточно изученными временная динамика этих процессов на доклинической стадии, а также их взаимосвязь с другими патогенетическими звеньями, в частности, с синдромом эндогенной интоксикации (ЭИ). Синдром эндогенной интоксикации является неотъемлемым компонентом патогенеза любого тяжелого воспалительного процесса и рассматривается как универсальный патогенетический фактор полиорганной дисфункции. При ОДХ его развитие обусловлено резорбцией из воспаленного и некротизированного желчного пузыря в системный кровоток бактериальных эндотоксинов, продуктов протеолиза, активных медиаторов воспаления, а также веществ, образующихся в результате нарушения детоксикационной функции печени и кишечной барьерной функции [9].
Классическими маркерами ЭИ служат молекулы средней молекулярной массы (МСММ), отражающие уровень низкомолекулярных пептидов и олигонуклеотидов в плазме, а также уровень билирубина, мочевины, креатинина и активность ферментов, таких как щелочная фосфатаза и γ-глутамилтрансфераза [10].
Была установлена прямая корреляционная связь между концентрацией МСММ в плазме крови и индексом тяжести по шкале APACHE-II у пациентов с гнойным холециститом, что подтверждает диагностическую и прогностическую ценность данного показателя [11].
Важнейшим аспектом, связывающим окислительный стресс и эндогенную интоксикацию, является концепция «оксидазной» гипотезы интоксикации. Продукты липопероксидации, в частности, МДА и 4-гидроксиноненал, обладают выраженной токсичностью, способны инактивировать ключевые ферменты и выступать в роли эндогенных сенситизаторов, потенцируя повреждающее действие бактериальных липополисахаридов [12].
Это создает порочный круг: АФК повреждают клетки, что ведет к выходу их содержимого и накоплению токсинов, которые, в свою очередь, активируют лейкоциты и эндотелий, стимулируя дальнейшую продукцию АФК. При обструкции желчных путей происходит значительное повышение уровня вторичных желчных кислот, таких как дезоксихолевая и литохолевая, которые не только сами по себе обладают детергентными свойствами, повреждая мембраны клеток, но и индуцируют окислительный стресс через активацию NADPH-оксидазного комплекса [13].
Таким образом, ОС и ЭИ представляют собой не два параллельных процесса, а тесно интегрированную патогенетическую систему, взаимно отягощающую течение ОДХ.
Перспективным направлением является изучение роли нарушения микробиоты кишечника и увеличения проницаемости кишечной стенки (феномена «дырявого кишечника») в усугублении ЭИ при холецистите. Холестаз, неизбежно сопровождающий ОДХ, приводит к избыточному бактериальному росту в тонкой кишке и транслокации микробных патогенов и их токсинов через кишечный барьер в портальный кровоток [14].
Это дополнительно увеличивает токсическую нагрузку на печень, которая в условиях воспаления и ишемии не справляется с функцией детоксикации. Более того, бактериальные липополисахариды являются мощными индукторами синтеза провоспалительных цитокинов (ФНО-α, ИЛ-1β, ИЛ-6), которые сами по себе способны стимулировать продукцию АФК в митохондриях гладкомышечных клеток и фибробластов стенки желчного пузыря, усиливая деструкцию [15].
Данный цитокиновый каскад является еще одним связующим звеном между интоксикацией и оксидативным повреждением. Несмотря на очевидную клиническую значимость, комплексное экспериментальное изучение динамики параметров окислительного стресса и эндогенной интоксикации именно при деструктивном холецистите остается фрагментарным. Большинство существующих работ либо сфокусированы на клинических аспектах, либо проводятся на моделях холестаза без учета фазы острого гнойнонекротического воспаления [16].
В этом контексте проведение целенаправленного экспериментального исследования с моделированием ОДХ представляется крайне востребованным. Современные модели, такие как лигирование пузырного протока с введением бактериальной суспензии или наложение лигатуры на шейку желчного пузыря с частичной окклюзией сосудов, позволяют с высокой воспроизводимостью получить стадийную картину развития деструкции, аналогичную таковой у человека [17, 18].
Это открывает возможность для точного временного мониторинга маркеров ОС (активность СОД, каталазы, GPx, уровень МДА, восстановленного и окисленного глутатиона) и ЭИ (уровень МСММ, содержание полиненайтриновых лимфоцитов, концентрация оксида азота, уровень среднемолекулярных пептидов) в гомогенатах ткани желчного пузыря, сыворотке крови и гепатоцитах. Актуальность такого комплексного подхода подчеркивается и развитием фармакотерапии, направленной на коррекцию выявленных нарушений. Понимание временных закономерностей в развитии ОС и ЭИ позволит определить «терапевтическое окно» для применения антиоксидантов (мелатонин, альфа-липоевая кислота, N-ацетилцистеин) и энтеросорбентов [19, 20].
Ряд исследований последних лет демонстрирует эффективность комбинированного применения антиоксидантов и методов экстракорпоральной детоксикации при перитоните и панкреонекрозе [21, 22].
Введение мексидола на фоне экспериментального перитонита не только снижало уровень МДА и повышало активность СОД в тканях, но и значимо уменьшало концентрацию МСММ в плазме, что свидетельствует о сочетанном позитивном воздействии на оба патогенетических звена [23].
Подобная стратегия может оказаться высокоэффективной и в лечении тяжелых форм ОДХ, однако для ее разработки необходима надежная экспериментальная база, устанавливающая четкие причинно-следственные связи и временну́ю динамику изучаемых процессов. Изучение параметров окислительного стресса и эндогенной интоксикации в условиях контролируемого экспериментального моделирования деструктивного холецистита является высокоактуальной и своевременной задачей. Полученные данные позволят не только расширить существующие представления о патогенезе этого жизнеугрожающего состояния, но и заложить научную основу для разработки новых патогенетически обоснованных схем терапии, направленных на разрыв порочного круга «оксидативный стресс – эндогенная интоксикация – деструкция ткани», что в конечном итоге будет способствовать снижению частоты осложнений и летальности при данной патологии.
Материалы и методы
Настоящее экспериментальное исследование было проведено на 60 половозрелых кроликах-самцах породы «Шиншилла» со средней массой тела 3,0–3,5 кг. Все животные содержались в стандартных виварийных условиях при контролируемой температуре (22±2°C) и 12-часовом цикле свет/темнота, с свободным доступом к воде и стандартному комбикорму. Эксперимент проводился в строгом соответствии с международными принципами обращения с лабораторными животными (Директива EU 2010/63/EU) и был одобрен Этическим комитетом учреждения.
Моделирование острого деструктивного холецистита (ОДХ) осуществлялось путем лигатуры пузырного протока с последующим введением в просвет желчного пузыря суспензии аутохтонной микрофлоры, выделенной из кишечника животных, в концентрации 1x10^9 КОЕ/мл. Данная методика позволяет воспроизводить стадийное развитие гнойновоспалительного процесса, аналогичное таковому у человека. Животные были рандомизированы на 5 экспериментальных групп (n=12 в каждой) в соответствии со сроком забора материала: исходные данные (интактные животные), 2, 5, 7 и 10 сутки после операции.
Забор биологического материала (кровь, ткань желчного пузыря) проводился под общей анестезией (внутримышечное введение кетамина 40 мг/кг и ксилазина 5 мг/кг) путем тотальной кровепотери из яремной вены. Для биохимических исследований кровь собирали в вакутейнеры с ЭДТА, плазму и мембраны эритроцитов выделяли путем ступенчатого центрифугирования при 1500 g и 10000 g соответственно. Мембраны эритроцитов лизировали в гипотоническом буфере и использовали для дальнейших анализов.
Оценка интенсивности процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в мембранах эритроцитов проводилась по содержанию первичных (диеновые конъюгаты, ДК) и вторичных (кетодиены, КТ) продуктов, а также конечного продукта – малонового диальдегида (МДА). Концентрацию ДК и КТ определяли спектрофотометрически в гептановом экстракте при длинах волн 232 нм и 278 нм соответственно, выражая в нмоль/мг белка. Уровень МДА оценивали в реакции с тиобарбитуровой кислотой и регистрировали на спектрофотометре при 532 нм, результаты выражали в Ед/мл.
Антиоксидантный статус оценивали в плазме крови. Общую антиокислительную активность (АОА) плазмы определяли методом хемилюминесцентного ингибирования, индуцируя свечение люминол-перекисной системой. Активность ключевого фермента антиоксидантной защиты – каталазы – измеряли спектрофотометрически по скорости разложения перекиси водорода при 410 нм. Для оценки степени эндогенной интоксикации использовали два ключевых параметра. Концентрацию среднемолекулярных пептидов (СМП) в плазме крови определяли методом трёхфазной депротеинизации с последующей спектрофотометрией в ультрафиолетовом диапазоне (λ=254 нм и 280 нм). Активность фосфолипазы А2 в гемолизате эритроцитов измеряли флуориметрическим методом с использованием 1-ацил-2-(12-борапирен-11-ил-додеканоил)-sn-глицеро-3-фосфохолина в качестве субстрата.
Фосфолипидный состав мембран эритроцитов анализировали методом тонкослойной хроматографии на пластинах «Sorbfil». Липиды экстрагировали смесью хлороформ-метанол (2:1), разделяли в системе растворителей хлороформ-метанол-вода-аммиак (120:75:6:2). После визуализации в йодных парах и идентификации по стандартам проводили денситометрию и рассчитывали процентное содержание фосфатидилхолина (ФХ), фосфатидилсерина (ФС), фосфатидилэтаноламина (ФЭА), сфингомиелина (СФМ) и лизофосфатидилхолина (ЛФХ). На основании полученных данных вычисляли коэффициент (ФС+ФЭА)/(СФМ+ФХ), характеризующий проницаемость мембран.
Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета прикладных программ «Statistica 10.0». Все количественные показатели представлены как M ± m, где M – выборочное среднее, m – стандартная ошибка среднего. Нормальность распределения проверяли критерием Шапиро-Уилка. Для сравнения групп использовали однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA) с последующим тестом Тьюки для множественных сравнений. Для оценки корреляционных связей применяли коэффициент корреляции Пирсона. Различия считались статистически значимыми при p < 0,05.
Результаты исследования
Анализ данных, представленных в таблице 1, демонстрирует прогрессирующую активацию процессов пероксидации липидов (ПОЛ) в мембранах эритроцитов в динамике экспериментального моделирования деструктивного холецистита. Уже на 2 сутки эксперимента наблюдается статистически значимое увеличение концентрации как первичных (диеновые конъюгаты, ДК), так и вторичных (кетодиены, КТ, малоновый диальдегид, МДА) продуктов липопероксидации относительно исходных значений (p<0,05-0,01). Количественная оценка выявила диспропорциональный рост исследуемых маркеров: концентрация ДК повысилась на 27%, тогда как уровень КТ и МДА возрос на 100% и 50% соответственно, что указывает на интенсификацию процессов свободнорадикального окисления уже на начальной стадии воспалительного процесса.
К 5 суткам эксперимента регистрируется дальнейшее усугубление окислительной модификации липидов. Уровень ДК достигает значений, почти в 2 раза превышающих исходные (p<0,01), а концентрация КТ увеличивается в 3 раза (p<0,001). В отличие от этих показателей, содержание МДА стабилизируется, не демонстрируя статистически значимого прироста по сравнению с показателями 2-х суток (p>0,05), что может свидетельствовать о временной стабилизации процессов деградации полиненасыщенных жирных кислот или активации механизмов утилизации альдегидных продуктов.
Наиболее выраженная активация липопероксидации отмечается на 7 сутки эксперимента, о чем свидетельствует достоверное увеличение концентрации всех исследуемых маркеров ПОЛ как относительно исходного уровня (p<0,001), так и по сравнению с предыдущими временными точками (p<0,05–0,01). К 10 суткам эксперимента интенсивность процессов ПОЛ сохраняется на максимальном уровне, достигая пиковых значений относительно контрольной группы (p<0,001).
Таблица 1
ПОКАЗАТЕЛИ ПРОДУКТОВ ПОЛ В МЕМБРАНАХ ЭРИТРОЦИТОВ
ПРИ РАЗВИТИИ ДЕСТРУКТИВНОГО ХОЛЕЦИСТИТА У КРОЛИКОВ
|
Период обследования |
n |
Показатель |
ДК, нмоль/мг белка |
КТ, нмоль/мг белка |
МДА, Ед/мл |
|
Исходные показатели |
12 |
M±m |
0,28±0,02 |
0,10±0,01 |
0,125±0,031 |
|
На 2-е сутки |
12 |
M±m |
0,38±0,04 |
0,20±0,02 |
0,221±0,05 |
|
P (2–1) |
< 0,05 |
< 0,01 |
< 0,05 |
||
|
На 5-е сутки |
12 |
M±m |
0,53±0,06 |
0,33±0,03 |
0,262±0,057 |
|
P (3–1) |
< 0,01 |
< 0,001 |
< 0,05 |
||
|
P (3–2) |
< 0,05 |
< 0,05 |
> 0,05 |
||
|
На 7-е сутки |
12 |
M±m |
0,804±0,071 |
0,54±0,034 |
0,461±0,061 |
|
P (4–1) |
< 0,001 |
< 0,001 |
< 0,001 |
||
|
P (4–2) |
< 0,01 |
< 0,001 |
< 0,05 |
||
|
P (4–3) |
< 0,05 |
< 0,01 |
< 0,05 |
||
|
На 10-е сутки |
12 |
M±m |
0,841±0,072 |
0,58±0,041 |
0,488±0,062 |
|
P (5–1) |
< 0,001 |
< 0,001 |
< 0,001 |
||
|
P (5–2) |
< 0,01 |
< 0,01 |
< 0,05 |
||
|
P (5–3) |
< 0,05 |
< 0,05 |
< 0,05 |
||
|
P (5–4) |
> 0,05 |
> 0,05 |
> 0,05 |
Полученная динамика маркеров окислительного стресса коррелирует с морфофункциональными стадиями развития гнойно-воспалительного процесса в желчном пузыре. Инфицирование полости желчного пузыря бактериальной флорой инициирует каскад свободнорадикальных реакций, приводящий к кумуляции в клеточных мембранах промежуточных (ДК) и конечных (КТ, МДА) продуктов пероксидации липидов, что является одним из ключевых патогенетических механизмов деструкции ткани. Особое патогенетическое значение имеет малоновый диальдегид – реактивный альдегид, образующийся при неферментативном распаде полиненасыщенных жирных кислот, в том числе арахидоновой. Способность МДА вступать в реакции с нуклеиновыми кислотами, фосфолипидами и аминокислотами обуславливает его цитотоксические свойства, а его накопление служит интегральным маркером развития оксидативного стресса.
Выявленная активация процессов липопероксидации находится в тесной взаимосвязи с функциональным состоянием системы антиоксидантной защиты, степень угнетения которой коррелирует с выраженностью клеточных воспалительных реакций. Таким образом, установленная временная динамика маркеров ПОЛ объективно отражает этапность развития окислительного стресса при экспериментальном деструктивном холецистите.
Анализ состояния антиоксидантной системы (АОЗ) в ходе эксперимента выявил характерную динамику исследуемых параметров (Рисунок 1.). На вторые сутки моделирования патологического процесса в желчном пузыре уровень общей антиокислительной активности (АОА) плазмы крови статистически не отличался от исходных значений (p>0,05), тогда как активность ключевого фермента антиоксидантной защиты - каталазы - демонстрировала достоверное повышение (p<0,05). К пятым суткам эксперимента наблюдалось значимое снижение АОА плазмы как относительно исходного уровня, так и по сравнению с показателями вторых суток (p<0,05).
Наиболее выраженные изменения зарегистрированы на седьмые сутки эксперимента, когда отмечалось резкое угнетение активности АОЗ, проявляющееся снижением как общей АОА плазмы, так и активности каталазы приблизительно в 3 раза относительно исходных показателей и значений вторых суток (p<0,001). Данная негативная динамиция сохранялась и на десятые сутки эксперимента (p<0,001).
Рисунок 1. Показатели системы АОЗ в плазме крови в процессе динамики моделирования деструктивного холецистита у животных
Согласно данным, представленным на Рисунке 2, динамика концентрации среднемолекулярных пептидов (СМП) в плазме крови имела выраженный прогрессирующий характер.
Рисунок 2. Показатели концентрации СМП в плазме крови при моделировании деструктивного холецистита у животных
На вторые сутки экспериментального моделирования деструктивного холецистита содержание СМП не претерпело статистически значимых изменений по сравнению с исходными значениями (p>0,05). Однако к пятым суткам наблюдения зафиксировано достоверное возрастание данного показателя как относительно исходного уровня, так и в сравнении со значениями вторых суток (p<0,05).
К седьмым суткам эксперимента концентрация СМП достигла значений, вдвое превышающих исходный уровень (p<0,001), а также значительно превзошла показатели третьих и пятых суток исследования (p < 0,001). На десятые сутки эксперимента продолжилось прогрессирующее накопление СМП в плазме крови, о чем свидетельствует дальнейший достоверный рост их концентрации относительно всех предшествующих этапов эксперимента (p<0,001).
Анализ динамики активности фосфолипазы выявил прогрессирующий характер её активации в ходе эксперимента (Рисунок 3). Статистически значимое увеличение ферментативной активности по сравнению с исходными значениями регистрируется уже на третьи сутки эксперимента (p<0,05). К пятым суткам наблюдения отмечается дальнейшее достоверное усиление фосфолипазной активности как относительно исходного уровня (p<0,01), так и по сравнению с показателями третьих суток (p<0,05).
Наиболее выраженная активация фермента зафиксирована на седьмые сутки эксперимента, когда значения активности фосфолипазы превысили исходный показатель в 5 раз (p < 0,001), значения третьих суток - в 3 раза (p < 0,001) и показатели пятых суток - в 2 раза (p < 0,001). Полученные данные свидетельствуют о стабильном сохранении значительно повышенной активности фосфолипазы вплоть до десятых суток эксперимента (p < 0,001), что демонстрирует устойчивый характер активации данного фермента в условиях моделирования воспалительного процесса в желчном пузыре.
Рисунок 3. Показатели активности фосфолипазы в эритроцитах при моделировании деструктивного холецистита у животных
В рамках настоящего исследования проведен детальный анализ динамики фосфолипидного состава мембран эритроцитов в условиях экспериментального моделирования деструктивного холецистита. Как следует из данных Таблицы 2, на 2 сутки эксперимента зарегистрировано статистически значимое снижение концентрации фосфатидилхолина (ФХ) (p<0,05) и повышение уровня фосфатидилсерина (ФС) (p<0,01) относительно исходных значений, в то время как содержание лизофосфатидилхолина (ЛФХ), сфингомиелина (СФМ) и фосфатидилэтаноламина (ФЭА) оставалось в пределах физиологической нормы (p>0,05). Указанные изменения обусловили достоверное увеличение коэффициента соотношения легкоокисляемых (ФС, ФЭА) и трудноокисляемых (СФМ, ФХ) фракций фосфолипидов (p<0,01).
К 5 суткам эксперимента отмечено прогрессирование нарушений фосфолипидного спектра мембран эритроцитов, проявляющееся значительным увеличением содержания ЛФХ как относительно исходного уровня, так и по сравнению с показателями 2 суток (p<0,01), а также дальнейшим ростом концентрации ФС (p<0,01) при одновременном выраженном снижении уровня ФХ (p < 0,05-0,01). Содержание СФМ и ФЭА сохранялось без существенных изменений (p>0,05), в то время как фосфолипидный коэффициент оставался статистически значимо повышенным (p<0,05).
На 7 сутки эксперимента, соответствующие пику развития деструктивного холецистита, наблюдалось сохранение выявленной ранее тенденции с дополнительным значительным нарастанием концентрации ЛФХ относительно всех предшествующих временных точек исследования (p<0,05-0,001). К 10 суткам эксперимента соотношение фосфолипидных фракций принципиально не отличалось от показателей 7 суток (p<0,05-0,001).
Таблица 2
ФОСФОЛИПИДНЫЙ СОСТАВ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИТОВ
У КРОЛИКОВ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ДЕСТРУКТИВНОГО ХОЛЕЦИСТИТА
|
Периоды обследования |
Стат. показатели |
ЛФХ, % |
СФМ, % |
ФХ, % |
ФС, % |
ФЭА, % |
ФС+ФЭА СФМ+ФХ |
|
Исходные |
М±m |
6,1 + 0,402 |
24,5 + 1,25 |
28,3 + 1,66 |
19,4 + 1,11 |
21,3 + 1,32 |
0,77 + 0,054 |
|
показатели |
|||||||
|
На 2 сутки |
P 2-1 |
7,5 + 0,65 |
21,4 + 1,6 |
24,2 + 1,47 |
23,9 + 1,2 |
23,0 + 1,5 |
1,128 + 0,062 |
|
>0,05 |
>0,05 |
<0,05 |
<0,05 |
>0,05 |
<0,01 |
||
|
На 5 сутки |
P 3-1 |
13,6 + 0,707 |
20,6 + 1,33 |
19,5 + 0,908 |
26,4 + 1,72 |
21,6 + 1,82 |
1,201 + 0,071 |
|
P 3-2 |
<0,01 |
>0,05 |
<0,01 |
<0,01 |
>0,05 |
<0,01 |
|
|
<0,01 |
>0,05 |
<0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
||
|
На 7 сутки |
P 4-1 |
17,9 + 0,804 |
19,8 + 0,76 |
18,7 + 0,614 |
23,7 + 1,56 |
20,5 + 1,28 |
1,381 + 0,078 |
|
P 4-2 |
<0,001 |
>0,05 |
<0,001 |
<0,05 |
>0,05 |
<0,01 |
|
|
P 4-3 |
<0,001 |
>0,05 |
<0,01 |
>0,05 |
>0,05 |
<0,05 |
|
|
<0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
||
|
На 10 сутки |
P 5-1 |
18,3 + 0,774 |
18,6 + 0,612 |
18,3 + 0,591 |
24,1 + 1,81 |
21,4 + 1,61 |
1,233 + 0,069 |
|
P 5-2 |
<0,001 |
>0,05 |
<0,01 |
<0,05 |
>0,05 |
<0,01 |
|
|
P 5-3 |
<0,001 |
>0,05 |
<0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
|
|
P 5-4 |
<0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
|
|
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
Полученные данные свидетельствуют о глубокой структурной перестройке клеточных мембран в условиях моделирования гнойно-воспалительного процесса в желчном пузыре. Выявленные изменения фосфолипидного состава представляют собой интегральный ответ биологических мембран на развитие оксидативного стресса и эндотоксикоза. Снижение концентрации ФХ в мембранных комплексах указывает на угнетение процессов его ресинтеза, что приводит к ослаблению антиоксидантных свойств данного фосфолипида и снижению резистентности клеточных структур к повреждающему действию активированных процессов перекисного окисления липидов и эндогенной фосфолипазы. Патогенетической основой уменьшения содержания ФХ является нарушение процессов трансметилирования ФЭА и конверсии ФХ из ненасыщенной формы в насыщенную. Одновременное накопление ЛФХ в мембранах эритроцитов связано с дисбалансом реакций ацилирования и подавлением активности лизолецитин-ацилтрансферазы, а также может быть следствием блокады метаболических путей трансформации ФХ и изменения механизмов его элиминации из организма.
Обсуждение полученных результатов
Проведенное экспериментальное исследование выявило комплекс взаимосвязанных патобиохимических сдвигов, развивающихся при моделировании деструктивного холецистита и формирующих единый патогенетический контур. Полученные данные убедительно демонстрируют, что в основе деструкции стенки желчного пузыря лежит не просто локальное воспаление, а системный каскад реакций, инициируемых оксидативным стрессом и усугубляемых эндогенной интоксикацией.
Ключевым звеном в запуске патологического процесса является активация свободнорадикального окисления. Выявленная прогрессирующая динамика маркеров ПОЛ — нарастание концентрации диеновых конъюгатов, кетодиенов и малонового диальдегида в мембранах эритроцитов — свидетельствует о персистирующем оксидативном стрессе. Особое значение имеет накопление МДА, являющегося не просто конечным продуктом липопероксидации, но и высокоактивным токсичным соединением, способным инициировать дальнейшее повреждение за счет взаимодействия с белками и нуклеиновыми кислотами. Достижение максимальных значений всех изучаемых маркеров ПОЛ к 7-10 суткам эксперимента коррелирует с пиком морфологических проявлений деструкции, что подтверждает их роль в прямом цитолитическом повреждении.
Важнейшим аспектом патогенеза является дисбаланс в системе антиоксидантной защиты. Обнаруженная на 2 сутки компенсаторная активация каталазы оказалась недолговечной и к 5-7 суткам сменилась критическим угнетением как ферментативного звена (каталаза), так и общей антиокислительной активности плазмы. Истощение АОЗ создает благоприятные условия для неконтролируемой пролонгации реакций свободнорадикального окисления, формируя порочный круг: продукты ПОЛ еще больше подавляют активность ключевых антиоксидантных ферментов.
Полученные данные позволяют установить прямую причинно-следственную связь между оксидативным стрессом и развитием синдрома эндогенной интоксикации. Выявленная сильная положительная корреляция между уровнем продуктов ПОЛ (ДК, КТ, МДА) и концентрацией среднемолекулярных пептидов (r = 0,63–0,73) указывает на общность их происхождения. Накопление СМП является интегральным показателем усиленного протеолиза и нарушения детоксикационной функции, усугубляющим системное повреждение.
Особого внимания заслуживает установленная роль фосфолипазы А2 в механизмах мембранной деструкции. Значительное увеличение ее активности, достигающее к 7-м суткам 500% от исходного уровня, является не только следствием, но и мощным фактором усугубления патологического процесса. Активация фосфолипазы А2, находящаяся в прямой корреляционной связи с интенсивностью ПОЛ (r = 0,71–0,78), запускает два разрушительных процесса: во-первых, прямое повреждение фосфолипидного слоя клеточных мембран, и во-вторых, генерацию провоспалительных медиаторов из освобождающихся жирных кислот.
Нарушение структурной организации мембран подтверждается глубоким ремоделированием их фосфолипидного состава. Выявленные изменения — значительное снижение фосфатидилхолина, увеличение доли лизофосфатидилхолина и фосфатидилсерина, рост коэффициента (ФС+ФЭА)/(СФМ+ФХ) — являются классическими признаками мембранной патологии. Снижение содержания ФХ отражает угнетение процессов его ресинтеза, вероятно, блокады трансметилирования ФЭА и подавления активности лизолецитин-ацилтрансферазы. Увеличение же доли легкопероксидируемых фосфолипидов (ФС, ФЭА) значительно повышает уязвимость мембран к дальнейшему окислительному повреждению.
Вывод
Полученные результаты позволяют сформулировать целостную патогенетическую концепцию развития деструктивного холецистита. Инициирующим звеном выступает массивная активация свободнорадикальных процессов, приводящая к истощению антиоксидантной системы. Продукты ПОЛ, с одной стороны, оказывают прямое цитотоксическое действие, а с другой — активируют фосфолипазу А2, что приводит к дестабилизации фосфолипидного матрикса мембран. Разрушение клеточных структур сопровождается выходом в системный кровоток продуктов деградации, формирующих синдром эндогенной интоксикации, который, в свою очередь, потенцирует исходный оксидативный стресс. Критическим моментом в развитии заболевания являются 7-е сутки, когда наблюдается одновременная максимальная активация ПОЛ, глубокая супрессия АОЗ, пик фосфолипазной активности и нарастание эндотоксикоза.