Свободнорадикальное окисление мембранных липидов лейкоцитов при хронической пневмонии

Хроническая пневмония (ХП) характеризуется многообразным проявлением симптомов в зависимости от распространения по долям и сегментам, фазы течения заболевания (обострение, ремиссия), нарушения функции внешнего дыхания и наличия осложнений. Пневмонию следует считать хронической, если после двух месяцев лечения динамическое клиническое и рентгенологическое наблюдение не обнаруживает дальнейших положительных изменений, а также в случаях, когда после кажущегося выздоровления наступают повторные обострения воспаления в одной и той же части легкого [2; 6].

Распространенность пневмонии повсеместно сохраняется на высоком уровне. Так, в России среднестатистические показатели заболеваемости составляют 10 — 15 %. В последние годы в нашей стране отмечается устойчивая тенденция, демонстрирующая увеличение смертности от пневмонии [7].

Как и любой воспалительный процесс, хроническая пневмония сопровождается локальной аккумуляцией фагоцитирующих клеток (нейтрофилов и моноцитов) и активацией их кислородного метаболизма. Избыточная генерация активных форм кислорода инициирует свободнорадикальное окисление липидов (СРО) [15]. Усиление процесса СРО сопряже- но с глубокими нарушениями структуры и функции фосфолипидного слоя мембран (повышение их проницаемости, накопление Са2+ и Na+ в клетке, разобщение окислительного фосфорилирования, активация лизосомальных ферментов, разрушение SH-rpynn ферментов, полимеризация белков, набухание и деструкция мембран) [11; 13; 14]. В течение всего периода воспаления при ХП сохраняется усиление процессов СРО в мембранах нейтрофилов и угнетение антиоксидантной защиты. Антиоксидантная система включает ферментативные и неферментативные механизмы действия. Нами были рассмотрены лишь ферментативные механизмы действия, в частности, активность ферментов супероксидцисмутазы (СОД) и каталазы [3; 5],

Цель данного исследования — определить содержание продуктов СРО мембранных липидов лейкоцитов и их антиоксидантную ак- обострения.

Материал и методы исследования, Материалом исследования служила кровь практически здоровых людей и больных хронической пневмонией. Кровь была получена с городской станции переливания крови и пульмонологического отделения 4-й городской клинической больницы г. Саранска. Кровь за-

дуктов СРО мембранных липидов лейкоцитов в изопропанольной фазе

активности антиоксидантов мембранных липидов лейкоцитов

бирали стерильно из локтевой вены. Отобранную кровь помещали в пробирку с консервантом (3,8 % раствор цитрата натрия). Лейкоциты выделяли из венозной крови центрифугированием (В. И. Шепотиновский 3. И Микашинович, 1979). Была обследована кровь 10 больных хронической пневмонией в возрасте от 30 до 60 лет. Контрольную группу составили практически здоровые люди (доноры) в количестве 10 человек.

Содержание продуктов СРО в лейкоцитах изучали спектрофотометрическим методом -в гептановой и изопропанольной фазах липидного экстракта [16]. При длине волны (X), равной 220 нм, измеряли поглощение изолированных двойных связей, При X = 232 нм поглощение дненовых конъюгатов (ДК), при X = 278 — кетодиеновых и сопряженных триенов (КД и СТ). Так же рассчитывали содержание продуктов СРО по отношению Е232/т и Е27В/220 Для изучения уровня малонового диальдегида (МДА) использовали тест с тиобарбитуровой кислотой (Л. И. Андреева, Л. А. Кожемякин, А. А. Кишкун, 1988). Активность ферментов супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы определяли по В. С. Гуревич и др. (1990) и М. А. Королюк и др. (1988). Результаты обработаны методом вариационной статистики с расчетом коэффициента достоверности по Стьюденту.

Результаты и обсуждение. Содержание продуктов СРО в суспензии лейкоцитов у практически здоровых людей в изопропанольном экстракте составило при Е₂₃₂ 0,67 ± 0,2 ед / мл, при Е₂₇₈ — 0,46 ±0,1 ед / мл, в гептановой фазе липидного экстракта — при Е₂₃₂ — 0,48 ± 0,09 ед / мл, при Е^ — 0,35 ± 0,1 ед / мл. Содержание МДА в суспензии лейкоцитов у

Рисунок /

Динамика изменения содержания продуктов СРО мембранных липидов лимфоцитов в гептановой фазе практически здоровых людей составило 3,56 ± ± 0,09 мкМ / л. Активность ферментов лейкоцитов в крови практически здоровых людей составила: СОД — 402,5 ± 14,5 мкат / л, каталазы — 2,54 ± 0,02 мкат/л.

В результате исследования выявлены изменения в содержании продуктов СРО в суспензии лейкоцитов. Так, у больных хронической пневмонией в изопропанольном экстракте продукты СРО составили при Е232 0,98 ± 0,1 ед / мл, при Е278 — 0,65 ± 0,1 ед / мл, в гептановой фазе липидного экстракта — при Е2Э2 — 0,61 ± 0,07 ед / мл, при Е2ТВ — 0,52 ± + 0,2 ед / мл.

Содержание МДА в суспензии лейкоцитов у больных хронической пневмонией составило 4,4 ± 0,4 мкМ / л. Активность ферментов СОД и каталазы лейкоцитов в крови больных ХП составила 262,9 ± 28,1 мкат / л и 1,14 ± 0,06 мкат / л соответственно.

Анализ полученных результатов свидетельствует, что при ХП в острой фазе увеличивается содержание интермедиатов ПОЛ как в гептановой, так и в изопропанольной фазах, причем в последней гораздо значительнее; у больных ХП содержание ДК по сравнению с таковым в контрольной группе повышалось на 27,1 % в гептановой фракции и на 46,3 % — в изопропанольной. Соотношение диеновых ко-ньюгатов и ненасыщенных липидов (Егк/гго) в изопропанольной фракции при ХП превышало этот показатель контрольной группы на 16 %. В гептановой фазе повышение было незначительно (рис. 1, 2).

У больных ХП уровень КД и СТ по сравнению с таковым в контрольной группе повышался на 48,6 % в гептановой фракции и на 41,3 % — в изопропанольной. Соотношение кетодиенов и сопряженных триенов с ненасыщенными липидами (Е27а/220) при ХП превышало контрольное значение на 14 % в гептановой фракции, на 8 % — в изопропанольной фазе (см. рис. 1, 2).

Содержание МДА в суспензии лейкоцитов у больных хронической пневмонией выше, чем у практически здоровых людей, на 24 % (рис. 3).

Повышение концентрации МДА в лейкоцитах свидетельствует об активации липидной пероксидации при воспалении [4] Высокая активность воспаления сопровождается максимальным повышением МДА, что создает условия для повреждения клеточных структур свободными радикалами [8].

Измеряя активность СОД и каталазы лейкоцитов в крови больных ХП, выяснили, что активность ферментов ниже, чем у практически здоровых людей соответственно на 65,3 % и 44,9 % (рис. 3).

К СОД относят семейство металлофермен-тов. Этот фермент катализирует реакцию взаимодействия (дисмутации) двух супероксидных радикалов с образованием перекиси водорода и молекулярного кислорода. Пероксид водорода не является радикалом. Это соединение достаточно стабильно, не имеет заряда и может путем диффузии мигрировать в клетки и ткани. Поэтому пероксид водорода осуществляет роль «дальнобойного оружия», вызывающего окислительную модификацию отдаленно расположенных ферментов и макромолекул [1; 9].

Функция каталазы — предотвращение накопления Н2О2, образующегося при дисмутации супероксидного аниона и при аэробном окислении восстановленных флавопротеидов. Низкая активность каталазы в нейтрофилах должна приводить к повышению содержания пероксида водорода, высокий уровень которого может инактивировать СОД, способствуя тем самым накоплению активных форм кислорода НО; 12].

Выводы:

• 1.    Обострение хронической пневмонии сопровождается локальным усилением свободнорадикального окисления и увеличением продуктов ПОЛ в суспензии лейкоцитов.

• 2.    Относительное содержание диеновых коньюгатов гидроперекисей и изолированных двойных связей липидов выше при определении в изопропанольной фазе липидного экстракта.

• 3.    Повышение концентрации МДА в лейкоцитах свидетельствует об активации липидной пероксидации при воспалении. Высокая активность воспаления сопровождается максимальным повышением МДА, что создает условия для повреждения клеточных структур свободными радикалами.

• 4.    У больных хронической пневмонией активность супероксиддисмутазы и каталазы в лейкоцитах снижена соответственно в 1,5 — 2 раза по отношению к контрольной группе.

• 2.    Ананенко А. А, Метаболизм легких при неспецифических заболеваниях органов дыхания / А. А. Ананенко_л Ю. £, Вальтитпев Л,, 1979. 156 с.

• 3.    Величковский Б. Т. Свободнорадикальное окисление как звено срочной и долговременной адаптации организма к факторам окружающей среды / Б. Т Величковский // Вестник Российской академии наук, М.: Медицина, 2001. С. 45 — 52.

• 4.    Владимиров Ю. А. Свободные радикалы и антиоксиданты / Ю. А. Владимиров / / Вестник Российской АМН. 1998. №7, С. 43 — 54.

• 5.    Влияние препарата супероксиддисмутазы на содержание эндогенной супероксиддисмутазы и пери-кисное окисление липидов / М. И. Агаджаков, М. И. Симонян. Ш. А. Казарян / / Вопросы медицинской химии. 1989. № 4. С. 28 — 30.

• 6.    Ландышей С. Ю. Факторы риска и молекулярные клеточные механизмы затяжного течения пневмонии / С. Ю. Ландышей / / Терапевтический архив. 1998. № 3. С. 41 — 44.

• 7.    Малахова М, Я. Метаболизм липидов при поражении легких / М. Я. Малахова / / Национ. конгресс по болезням органов дыхания. СПб., 1992. 408 с.

• 8.    Мануйлов Б. М. Регулирующая роль легких и других органов в генерации активных форм кислорода лейкоцитами, их фагоцитарной активности и механизмы этого явления в норме и патологии: автореф. дис. ... д-ра биол. наук / Б. М. Мануйлов. М^ 1994. 95 с.

• 9.    Меньщикова Е. Б. Антиоксиданты и ингибиторы радикальных окислительных процессов / Е. Б. Меньшикова, И. К. Зенков // Успехи современной биологии. 1993. № 4. С. 32 — 36.

• 10.    Определение биохимических показателей перекисного окисления и состояния антиоксидантной системы в организме / Л. А. Романчук, Э. А. Фактор, В. И. Журавков. СПб.: Государственная академия физической культуры имени Лесгафта, 1997. 31 с.

• 11.    Перекисное окисление и стресс / В. А. Барабой, И. И. Брехман. В. Г. Голотин, Ю. Б. Кудряшов. СПб.: Наука, 1992 148 с.

• 12.    Пиунов Л. А. Механизмы естественной детоксикации и антиоксидантной защиты / Л. А. Пи-унов. Вестник АМН 2000. С. 9 — 13.

• 13.    Роль перекисного окисления липидов мембран (ПОЛ) и антирадикальной защиты в патогенезе бронхиальной астмы / В. Г. Аматуни, К. Г. Карагезян, М. Д. Сафарян // Терапевтический архив. 1980. № 3. С. 96 — 99.

• 14.    Состояние процессов перекисного окисления липидов при хроническом бронхите / Г Л, Игнатова, И. А. Волчегорский, Э. Г. Волкова / / Терапевтический архив. 1998 № 3. С. 36 — 37.

• 15.    Тяжелые внебольничные пневмонии / Л. Д. Сидорова, Л. Н. Можина, Т. Н. Курбетьева, Е. Г Тихомирова / / Проблемы клинической медицины. 2005. № 1. С. 36 — 39.

• 16.    Хышиктуев Б. С. Метод определения продуктов перекисного окисления липидов / Б. С. Хы-шиктуев, Н. А. Хышиктуева // Вопросы медицинской химии. 1990. № 1. С. 25 — 26.