Влияние интраоперационной лучевой терапии на перекисное окисление липидов и антиоксидантный потенциал сыворотки крови больных раком желудка в послеоперационном периоде
Автор: Афанасьева А.Н., Афанасьев С.Г., Ли А.А., Тузиков С.А., Авдеев С.В., Евтушенко В.А., Удут В.В.
Журнал: Сибирский онкологический журнал @siboncoj
Рубрика: Клинические исследования
Статья в выпуске: 4 (24), 2007 года.
Бесплатный доступ
Проведен анализ изменений, происходящих в системе антиоксидантной зашиты под воздействием ИОЛТ в раннем послеоперационном периоде у больных раком желудка. Исследованы три основные группы антиоксидантной защиты буферной системы: внутриклеточные антиоксиданты, витамины и альбумин. Полученные результаты показали, что после операции у больных раком желудка активируются процессы перекисного окисления липидов, с повышением образования МДА с 3-х сут Интраоперационное облучение усиливает окислительные процессы в послеоперационном периоде с максимумом активности образования вторичных и конечных продуктов ПОЛ на 7-е сут послеоперационного периода. Периоды повышения концентрации продуктов ПОЛ соответствуют снижению белкового потенциала крови, выявленного снижением концентрационных и функционных параметров альбумина. Делается заключение о том, что больным раком желудка в послеоперационном периоде для поддержания антиоксидантного баланса крови патогенетически обоснованным является назначение водо- и жирорастворимых антиоксидантов, а также терапия, направленная на сохранение количественного и качественного уровня альбумина в крови.
Рак желудка, интраоперационная лучевая терапия, антиоксиданты, альбумин
Короткий адрес: https://sciup.org/14054597
IDR: 14054597
Текст научной статьи Влияние интраоперационной лучевой терапии на перекисное окисление липидов и антиоксидантный потенциал сыворотки крови больных раком желудка в послеоперационном периоде
Материал и методы
Обе группы были сопоставимы по полу, возрасту, объему оперативного вмешательства и методу анестезиологического пособия. В исследование не включали больных старше 65 лет, а также с сахарным диабетом, имплантированным водителем ритма, с сердечной недостаточностью II функционального класса и выше по Канадской классификации.
Кровь забирали из локтевой вены с соблюдением правил асептики и антисептики за два часа до операции, через 30 мин, а также через 1, 3, 5, 7 и 14 сут после операции. В крови определяли: концентрацию малонового диальдегида (МДА) и оснований Шиффа, активность супероксид-дисмутазы (СОД) и каталазы, содержание витаминов А и Е, общую концентрацию альбумина (ОКА), эффективную концентрацию альбумина (ЭКА), рассчитывали резерв связывающей способности альбумина (РСА), индекс токсичности (ИТ) [2, 4, 5, 7, 10].
Полученные данные обработаны статистически с помощью программы Statistica V.6. Данные проверялись на нормальность распределения по критерию Колмогорова–Смирнова. Оценка достоверности различий при нормальном распределении проводилась по параметрическому критерию Стьюдента. При отсутствии нормального распределения сравнение повторных измерений у одних и тех же пациентов в течение послеоперационного периода проведено с помощью непараметрического критерия Вилкоксона, а сравнение показателей между группами – по критерию Манна-Уитни [3]. Различия считались достоверными при уровне значимости p<0,05. В таблицах данные представлены в виде Х ± m.
Результаты и обсуждение
Как видно из результатов, представленных в табл. 1, у больных контрольной группы в послеоперационном периоде наблюдалось небольшое повышение содержания продуктов ПОЛ, начиная с 3 сут. Максимальная концентрация МДА в крови была зарегистрирована на 5-е и 14-е сут послеоперационного периода и составила 3,5 ± 0,2 и 3,8 ± 0,3 нг/мл соответственно. В основной группе повышение содержания МДА в послеоперационном периоде было более выражено и регистрировалось также с 3-х сут наблюдения. Максимальные значения МДА (4,7 ± 0,4 и 4,4 ± 0,3 мкмоль/л) определены на 7-е и 14-е сут соответственно. При этом статистически достоверные различия этого параметра в сравниваемых группах выявлены на 7-е сут послеоперационного периода (р<0,05).
Что касается динамики концентрации оснований Шиффа (табл. 1), то в контрольной группе на этапах наблюдения статистически до-
Таблица 1
Показатель |
Группа |
До операции |
После операции |
|||||
30 мин |
1-е сут |
3-и сут |
5-е сут |
7-е сут |
14-е сут |
|||
МДА, мкмоль/л |
Контрольная |
2.9 ± 0.2 |
2.7 ± 0.3 |
2.9 ± 0.2 |
3.4 ± 0.3 |
3.5 ± 0.2 * |
3.3 ± 0.3 |
3.8 ± 0.3 * |
Основная |
3.0 ± 0.3 |
2.6 ± 0.3 |
3.4 ± 0.2 |
3.9 ± 0.3 * |
4.1 ± 0.3 * |
4.7 ± 0.4* # |
4.4 ± 0.3 * |
|
Основания Шиффа, усл. ед. фл. |
Контрольная |
1,58 (1,0-1.7) |
1,48 (1,1-2,0) |
1,42 (1,0-1,5) |
1,24 (1,1-1,9) |
1,56 (1,3-1,9) |
1,14 (1,0-1,4) |
1,56 (1,1-2,0) |
Основная |
1,47 (0,5-1,5) |
1,36 (0,8-1,4) |
1,56 (0,7-1,5) |
1,43 (0,7-1,5) |
1,23 (0,7-1,7) |
1,79 *# (0,9-1,9) |
1,53 (0,9-1,7) |
Примечание : достоверность отличий р<0,05, *- от исходного уровня (до операции), # - между группами.
стоверных различий в сравнении с исходными данными не выявлено. Тем не менее наглядна тенденция его волнообразного изменения: снижение параметра до 3-х сут после операции, затем на 5-е сут, прирост на 26 % (р=0,048), последующее снижение на 27 % (р=0,042) и достижение исходного уровня к 14-м сут послеоперационного периода.
В основной группе определена тенденция снижения содержания оснований Шиффа с минимальными значениями на 5-е сут послеоперационного периода. Однако на 7-е сут после операции уровень оснований Шиффа значительно возрос, на 46 % превышая показатель 5-х сут наблюдения. К 14-м сут содержание оснований Шиффа в обеих группах не различалось и соответствовало исходным значениям. Максимальное значение содержания оснований Шиффа в группе пациентов, оперированных с ИОЛТ, зарегистрировано на 7-е сут (1,79 усл. ед. фл.), что по времени соответствует максимальному накоплению в крови малонового диальдегида.
Поскольку одним из ведущих антиоксидантных субстратов плазмы принято считать альбумин, мы провели мониторинг концентрационных и функциональных свойств этого белка в плазме рассматриваемого контингента больных. Показано, что антирадикальные и анти-перекисные свойства альбумина обусловлены, в первую очередь, наличием тиоловых групп [11]. Известно, что 40 % аминокислот, входящих в состав альбумина, обладают антиокислительными свойствами. В свою очередь, продукты протеолитического распада альбумина способны связывать продукты свободных радикалов либо модифицировать их функциональные группировки. Кроме того, имеет место и радиопротек-торный эффект SH-групп, который связывают с их ингибирующим действием на активированные кислородные метаболиты и стабилизацией мембран [11, 12, 14, 17]. На SH-содержащие белки приходится более 50 % ингибирования синглентного кислорода, процессов ПОЛ в сыворотке и связывания HOCl [8, 15, 16]. Кроме того, SH-содержащие соединения также могут вовлекаться в ферментативное восстановление фенольных антиоксидантов, в частности витамина Е [14, 16]. Поэтому альбумин уже своим присутствием в сыворотке определяет её неспецифическую антиоксидантную защиту. В то же время окисление молекул альбумина приводит к изменению четвертичной структуры молекулы и модификации ее активных центров со снижением функциональной активности [1].
По результатам исследования (табл. 2) показатель ОКА в контроле достоверно снизился к концу операции и оставался ниже исходного уровня до 7-х сут включительно. Изменения ОКА в основной группе кардинально отличались от таковых контроля. Так, максимальные значения ОКА выявлены на 1, 7, 14-е сут послеоперационного периода. А восстановление значений ОКА по отношению к исходным его величинам определено уже на 7-е сут и прак-
Таблица 2
Время исследования |
ОКА (г/л) |
ЭКА (г/л) |
РСА (%) |
ИТ (у.е.) |
||||
Контрол. группа |
Основная группа |
Контрол. группа |
Основная группа |
Контрол. группа |
Основная группа |
Контрол. группа |
Основная группа |
|
До операции |
51 ± 2 |
51 ± 2 |
40 ± 2 |
40 ± 2 |
78,4 (75,0 - 81,3) |
75,7 (73,3 - 83,3) |
0,28 (0,18 - 0,37) |
0,29 (0,19 - 0,34) |
После операции |
39 ± 2* |
39 ± 1* |
33 ± 1* |
31 ± 2* |
80,0 (75,6 - 83,3) |
76,5 (74,3 - 91,8) |
0,26 (0,18 - 0,32) |
0,24 (0,26 - 0,28) |
1-е сут |
39 ± 1* |
41 ± 1* |
32 ± 2* |
34 ± 1*# |
76,0 (73,5 - 81,4) |
81,5* # (78,2 - 85,6) |
0,28 (0,21 - 0,36) |
0,22**# (0,19 - 0,24) |
3-и сут |
38 ± 1* |
38 ± 1* |
29 ± 2* |
27 ± 1* |
72,1 (71,0 - 80,0) |
74,3 (62,9 - 78,1) |
0,35 (0,19 - 0,42) |
0,38 * (0,29 - 0,40) |
5-е сут |
40 ± 2* |
39 ± 1* |
30 ± 1* |
29 ± 1*# |
74,3 (68,3 - 78,4) |
72,1 (63,5 - 76,3) |
0,38 (0,17 - 0,43) |
0,39 * (0,29 - 0,43) |
7-е сут |
38 ± 1* |
41 ± 2* |
29 ± 1* |
29 ± 1* |
75,0 (73,5 - 83,8) |
67,5 (62,2 - 72,4) |
0,35 (0,26 - 0,48) |
0,49 * # (0,40 - 0,49) |
14-е сут |
44 ± 2 |
43 ± 2 |
30 ± 2* |
30 ± 2* |
74,8 (70,0 - 80,0) |
67,7 (64,6 - 70,0) |
0,34 (0,18 - 0,37) |
0,45 * # (0,24 - 0,48) |
Примечание : ОКА – общая концентрация альбумина; ЭКА – эффективная концентрация альбумина; РСА – резерв связывающей способности альбумина; ИТ – индекс токсичности. Достоверность отличий, р<0,05, *- от исходного уровня, # - между группами.
тически достигает статистически значимых различий с уровнями ОКА контроля (р=0,096).
Динамика ЭКА (табл. 2) в контроле группе в общих чертах повторяла таковую для ОКА. В основной группе повторение кривой ОКА распространялось лишь на первые 5 сут после операции. Минимальные значения ЭКА в основной группе пришлись на 3–7-е сут. При этом восстановления уровня ЭКА за 14 сут наблюдения не произошло. В целом, включая 14-е сут, весь период наблюдения характеризовался достоверно более низкими значениями ЭКА по сравнению с исходными. Однако если в контроле наблюдалось плавное снижение показателя к первым суткам наблюдения, то в основной – выявлена тенденция к повышению ЭКА (р = 0,076) в промежутке между измерением, произведенным сразу после операции и через сутки после операции. Таким образом, уровень ЭКА на 1-е сут в основной группе был статистически значимо выше, чем в контроле (р=0,042).
Сопоставление динамики концентрации продуктов окисления липидов и альбумина показа- ло, что активность окислительных процессов в крови по времени совпадает со снижением общей и, особенно, эффективной концентрации альбумина. Косвенное подтверждение соответствия этих показателей получено при анализе резерва связывающей способности альбумина.
В контроле (табл. 2) РСА имел тенденцию к снижению начиная с 1-х сут (р=0,1), достигая статистически выявленной достоверности только на 3-и сут после операции (р<0,05). В основной группе в 1-е сут после операции наблюдалась тенденция повышения РСА с максимальными значениями на 1-е сут. Затем происходило статистически достоверное снижение РСА, сохраняющееся до конца наблюдения. В целом в основной группе значения РСА были более высокими в течение 1-х сут после операции и более низкими в дальнейшем, по сравнению с контролем. При сравнении уровней РСА между группами выявлена тенденция к статистическим различиям на 1-е и 7-е сут (р=0,1) и доказана статистическая достоверность различий на 14-е сут послеоперационного периода (р<0,05).
Таблица 3
Показатели |
Группа |
До операции |
После операции |
|||||
30 мин |
1-е сут |
3-и сут |
5-е сут |
7-е сут |
14-е сут |
|||
СОД |
Контрольная |
61,0±11,5 |
64,0±11,2 |
66,0±13,5 |
61,0±10,8 |
55,0±9,8 |
65,0±11,5 |
56,0±9,8 |
Ед.ингибиции |
Основная |
55,0±10,9 |
58,0±10,0 |
61,0±12,3 |
66,0±12,4* |
61,5±10,6 |
62,5±10,0 |
67,0 ±9,2*# |
Каталаза, |
Контрольная |
34.8± 7,2 |
37.2±8,5 |
33.3±9,3 |
31.3±8,6 |
28.7±7,5* |
31.3±7,5 |
40.5±8,9* |
ммоль/л |
Основная |
33,2±8,1# |
42.8±7,9* # |
39,6±8,7 |
34,7±7,5# |
35,3±6,9# |
34,1±8,6 |
38,5±9,2* |
Витамин Е, |
Контрольная |
20,7±6,1 |
19,4±5,3 |
24,3±7,6 |
22,1±7,2 |
19,9 ±6,3 |
21,7 ±6,3 |
20,7 ±6,8 |
мкмоль/л |
Основная |
21,2±6,2 |
24,3±7,2# |
26,8±6,9 |
34,6±7,8* # |
23,1±6,8 |
19,7±6,4 |
22,3±7,2 |
Витамин А, |
Контрольная |
2,5±0,1 |
2,3±0,1 |
2,4±0,2 |
2,1±0,1 |
2,0±0,1* |
2,0±0,2* |
2,4±0,2 |
мкмоль/л |
Основная |
2,6±0,1 |
2,2±0,1 |
2,2±0,2 |
1,9±0,1* |
2,2±0,1 |
1,9± 0,2* |
1,9± 0,2* # |
Примечание : достоверность отличий, р<0,05, *- от исходного уровня, # - между группами.
Проведенный мониторинг активности СОД в контроле не выявил статистически достоверных отклонений показателя от исходного уровня (табл. 3). Присутствующая слабовыраженная динамика его изменений имела также волнообразный характер. Первый пик повышения активности СОД соответствовал 1-м сут с превышением исходного уровня на 8 %. Затем, к 5-м сут после операции, значение этого показателя снизилось на 10 % от исходного. Второй пик подъема выявлен на 7-е сут (повышение активности СОД с 5-х по 7-е сут составило 18 %). В основной группе динамика СОД была идентичной. Максимальное повышение активности СОД зарегистрировано на 3-и и 14-е сут (на 20 % и 22 % по отношению к исходному уровню). Именно на 14-е сут активность СОД в основной группе статистически достоверно превышала таковую группы контроля (р<0,05).
По результатам исследования активности каталазы (табл. 3) медиана исходных значений этого показателя в контроле и основной группе составила 34,8 и 33,8 ммоль/л соответственно, что значительно выше, чем у здоровых лиц (16,8 ± 6,16 ммоль/л). Динамика активности каталазы у обследованных повторяла таковую для СОД, но была несколько более выражена. В контроле максимальное её значение выявлено через 30 мин после операции (37,2 ммоль/л) и на 14-е сут (40,5 ммоль/л). При этом на 5-е сут активность каталазы была минимальной и составляла 28,7 ммоль/л, а на 14-е сут уровень антиоксиданта статистически достоверно превышал исходный. В основной группе максимальное значение активности каталазы (42,8 ммоль/л) также приходилось на 30-ю мин послеоперационного периода. К 3-м сут уровень антиоксиданта снижался до исходного, а к 14-м вновь повышался (до 38,5 ммоль/л). Статистически достоверные различия средних показателей по группам выявлены на 1-е и 5-е сут послеоперационного периода. С учетом того, что ферментативные антиоксиданты являются средством внутриклеточной защиты (именно поэтому в норме обнаруживается только их следовое содержание), их повышение в крови, наблюдаемое в нашем исследовании, скорее всего, является следствием нарушения целостности мембраны в результате перекисного окисления липидов.
Как показало проведенное исследование (табл. 3), в контроле не выявлено статистически значимых изменений содержания витамина Е на этапах наблюдения. Максимальное его значение приходится на 1-е сут послеоперационного периода (до 24,3 мкмоль/л в сравнении с 20,7 мкмоль/л исходно). В основной группе имело место повышение содержания витамина Е к 3-м сут послеоперационного периода, когда было определено максимальное значение показателя (34,6 мкмоль/л), что на 63 % выше исходного уровня и на 57 % выше, чем в этот же срок в контрольной группе.
В первые пять суток послеоперационного периода, при повышении уровня МДА тем не менее регистрируется снижение содержания оснований Шиффа. В это же время наблюдается повышение активности антиоксидантов, которая снижается к 14-м сут. При истощении антиоксидантов содержание продуктов ПОЛ вновь нарастало. Из антиоксидантов, исследованных нами, наибольшим колебаниям подверглись каталаза и витамин Е. Такое нарастание активности этих антиоксидантов может быть связано с выходом их в кровь при нарушении целостности мембран, в первую очередь эритроцитов. Разница между исследуемыми группами заключается в некотором усилении реакции со стороны исследуемых показателей при ИОЛТ и фазовом сдвиге реакции, которая может быть объяснена последовательностью процессов образования продуктов радиолиза.
Значительное снижение общей и эффективной концентрации альбумина к третьим суткам послеоперационного периода сохраняется в течение двух недель, что может создавать предпосылки к снижению антиоксидантного потенциала крови. Снижение ЭКА соответствует по времени повышению индекса токсичности крови и концентрации оснований Шиффа во второй половине исследуемого периода. Уменьшение участия альбумина в сохранении антиоксидантного потенциала крови, вероятно, выражается в снижении транспорта жирорастворимых продуктов окисления липидов, а также в снижении содержания восстановленных тиолов.