Окислительный стресс и сепсис

Обновлено: 17.04.2024

Санкт-Петербургский научно-исследовательский психоневрологический институт им. В.М. Бехтерева;
Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург

Научно-исследовательский психоневрологический институт им. В.М. Бехтерева, отделение реабилитации неврологических больных, Санкт-Петербург

Санкт-Петербургский научно-исследовательский психоневрологический институт им. В.М. Бехтерева, Санкт-Петербург

Воспаление и депрессия: роль окислительного стресса, гормональных и клеточных факторов

Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2014;114(1): 80‑84

Мазо Г.Э., Дубинина Е.Е., Крижановский А.С. Воспаление и депрессия: роль окислительного стресса, гормональных и клеточных факторов. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2014;114(1):80‑84.
Mazo G, Dubinina EE, Krizhanovskiĭ AS. Inflammation and depression: the role of oxidative stress, hormonal and cellular factors. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2014;114(1):80‑84. (In Russ.).

Санкт-Петербургский научно-исследовательский психоневрологический институт им. В.М. Бехтерева;
Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург

Санкт-Петербургский научно-исследовательский психоневрологический институт им. В.М. Бехтерева;
Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург

Научно-исследовательский психоневрологический институт им. В.М. Бехтерева, отделение реабилитации неврологических больных, Санкт-Петербург

Санкт-Петербургский научно-исследовательский психоневрологический институт им. В.М. Бехтерева, Санкт-Петербург

Депрессивное расстройство - одно из самых труднокурабельных состояний в психиатрии. До настоящего времени теория моноаминового дефицита представляется основной патогенетической гипотезой развития депрессии и базисом для разработки препаратов с тимоаналептической активностью. Однако она не способна в полной мере объяснить действие таких препаратов. Более того, антидепрессанты не всегда оказываются эффективными, а по данным некоторых исследователей [24], они по эффективности не превосходят плацебо. Cochrane Collabo­ration, рассматривая все опубликованные и неопуб­лико­ванные данные по результатам клинических исследований, подготовленных для FDA, выявили, что положительные результаты среди всех испытаний препаратов были зафиксированы только в 51% случаев (хотя по опуб­ликованным данным этот показатель равен 94%) [51, 68]. Однако недостаточная эффективность препаратов может быть обусловлена патоморфозом и самих депрессивных расстройств, их гетерогенностью, атипичностью симптоматики, а также присоединением психических расстройств других регистров.

Рассматривая терапевтический эффект антидепрессантов, следует учитывать, что он является результатом реакций, которые развиваются внутри нейрона более медленно по отношению к начальным биохимическим изменениям [21]. Развитие биохимических взаимодействий на уровне нейрона происходит непосредственно после приема препарата, а редукция депрессивной симптоматики - процесс, значительно отсроченный по времени. Это делает необходимым рассмотрение и других (помимо моноамино-рецепторных процессов) клеточных механизмов развития депрессии, возможно, связанных с изменениями гормонального фона, проявлением воспалительных реакций и состоянием окислительного стресса (ОС).

Метаболический фон любой клетки напрямую зависит от характера информации, поступающей из окружающей внешней и внутренней среды организма. Носителями этой информации являются первичные посредники - гормоны, цитокины, нейротрансмиттеры. Процесс передачи сигнала через клеточную мембрану приводит к активации функциональной активности клеток, опосредованной включением функции вторичных посредников - внутриклеточных веществ, концентрация которых находится под контролем первичных посредников. Одним из представителей вторичных посредников являются активные формы кислорода (АФК) и продукты их метаболизма, в частности продукты перекисного окисления липидов, с которыми связано развитие окислительного стресса. АФК объединяют в большую группу реакционноспособных соединений кислорода, к которым относят супероксидный анион-радикал (О 2 ), перекись водорода (Н 2 О 2 ), гидроксильный радикал (ОН), гипохлорид (НОС1), оксид азота (NO), пероксинитрит (ОNОО) и др. АФК участвуют в регуляции программированной гибели клеток (апоптоз), индуцируют или подавляют экспрессию многих генов, осуществляют регулирующую роль в процессах роста клеток и их дифференцировки, клеточной адгезии, свертывания крови [2, 66]. В организме функционируют две взаимосвязанные системы - прооксидантная (ПОС) и антиоксидантная (АОС). С ПОС связывают процессы образования реакционно-способных радикальных продуктов и окислительное разрушение биохимических соединений (белки, липиды, нуклеиновые кислоты, углеводы) за счет этих соединений. АОС включает ферменты-антиоксиданты и компоненты неферментативной защиты, которые поддерживают концентрацию генерируемых АФК на уровне, обеспечивающем нормальное функционирование клеток. Сбалансированное соотношение между этими двумя системами и самими компонентами антиоксидантной защиты необходимо для нормального течения метаболических процессов в тканях. Любая стрессорная реакция организма сопровождается нарушением баланса в этих двух системах, что сопряжено с развитием в организме ОС.

Исследования последних лет показали, что депрессии сопутствует состояние хронического ОС, сопряженного с иммунным ответом организма, воспалением в пределах и вне ЦНС, нейродегенерацией и снижением нейрогенеза [28, 44]. В течение последних 20 лет особенно большое внимание уделяется процессам воспаления, развитие которого тесно связано с ОС. Применительно к патогенезу депрессии процессы развития воспаления рассматриваются с учетом следующих изменений: 1) развитие ОС, с которым связана деструкция липидов, ДНК, белков, углеводов, истощение антиоксидантной ферментативной и неферментативной защиты, в том числе снижение в крови концентрации цинка, коэнзима Q10, витаминов С и Е, восстановленного глутатиона [18, 29, 42, 67]; 2) нарушение метаболизма триптофана (TRYCAT) [3, 45]; 3) снижение содержания &ohgr;3-полиненасыщенных жирных кислот (&ohgr;3-ПНЖК) [61]; 4) возникновение прогрессивных структурных изменений в головном мозге [7], приводящих к когнитивным нарушениям и сопряженных с появлением признаков нейродегенерации, апоптоза и снижения нейрогенеза [22, 28, 43, 46, 61, 67, 71].

В 1993 г. был опубликован первый обзор по теме воспалительных процессов в нервной системе [1] при депрессии [35]. В дальнейшем возникло направление, связанное с изучением такого воспаления при психических расстройствах. В связи с этим следует отметить, что у пациентов с депрессией выявляются высокие уровни воспалительных биомаркеров [42]. К этому можно добавить, что распространенность депрессии выше у пациентов, получающих гемодиализ, интерферон-α, иммунотерапию и у женщин в послеродовом периоде [44].

В настоящем обзоре представлены современные представления о роли воспаления и ОС в нервной системе при депрессии.

В экспериментальных работах, проведенных на животных, оценивались поведенческие реакции, предположительно обусловленные воспалением в нервной системе, которые включали анорексию, нарушения сна, снижение двигательной активности, ангедонию и когнитивные расстройства. Сходные симптомы наблюдаются при различных заболеваниях у человека, которые связаны с влиянием как непосредственно инфекционных агентов, так и цитокинов [26, 29].

Провоспалительные цитокины влияют на нейромедиаторный обмен и снижают концентрации триптофана и серотонина [3, 29, 61]. При хроническом воспалении может снижаться интенсивность биосинтеза катехоламинов, что приводит к изменению нейротрансмиссии у больных с депрессией [46]. Некоторые исследователи [41] считают, что развитие депрессии в большей степени связано не с нарушенным метаболизмом серотонина, а ОС и эксайтотоксичностью - процессом, ведущим к повреждению и гибели нервных клеток.

Развитие депрессии на фоне ОС сопряжено с интенсивной генерацией АФК и снижением активности отдельных ферментативных и неферментативных компонентов АОС. В крови больных депрессией выявлен низкий уровень цинка, кофермента Q10, глутатиона, аскорбиновой кислоты, витамина Е, альбумина, триптофана, тирозина, &ohgr;3-ПНЖК [29]. Все отмеченные изменения вносят вклад в снижение общей антиоксидантной активности и коррелируют с тяжестью депрессии [9, 37-39].

Упоминавшееся выше снижение содержания &ohgr;3-ПНЖК при депрессии связано со снижением концентрации цинка, который является важным кофактором фермента, участвующего в их синтезе [29, 38]. Напомним, что цинк ингибирует секрецию кортизола [12]. Синаптический цинк функционирует как натуральный аллостерический модулятор 5-HT1A рецепторов и может оказывать влияние на активность гиппокампа и метаболизм серотонина [6]. В свете этих данных представляют интерес наблюдения, свидетельствующие о том, что прием &ohgr;3-ПНЖК значительно снижает проявления депрессии у пациентов с большой депрессией, а также у женщин пожилого возраста с депрессивными расстройствами [30, 57].

Таким образом, для депрессии характерны интенсивная генерация АФК и сниженный уровень АОС, что приводит к окислению биомолекул клеток. Усиливается интенсивность перекисного окисления липидов, о чем свидетельствует повышение в сыворотке крови больных депрессией продуктов окисления липидов, что также коррелирует со степенью ее тяжести.

Считают [19, 58], что одним из механизмов, с которыми может быть связано развитие депрессии, являются нейродегенерация и снижение нейрогенеза, в частности, в гиппокампе. По мнению М. Maes [40], клеточно-опосредованная иммунная активация и процесс воспаления приводят к нейродегенерации при депрессии. В связи с этим рассматривается роль повышения уровня кортикостероидов при депрессии, сопровождающегося увеличением продукции провоспалительных цитокинов, таких как ИЛ-1β и ИЛ-6 [36] (соответственно, проявление нейродегенерации и снижение нейрогенеза в гиппокампе объясняют гиперсекрецией глюкокортикоидов [58]), но при этом принимается во внимание, что провоспалительные цитокины ИЛ-1β, ФНО-α и в меньшей степени ИЛ-6, а также процесс ОС могут непосредственно вызывать нейродегенерацию и снижение нейрогенеза [40].

Однако депрессия характеризуется структурными изменениями не только в гиппокампе, но и в префронтальной коре, миндалине, передней части поясной извилины и базальных ганглиях [14]. Что касается гиппокампа, то речь идет об уменьшении его объема, что может быть вызвано гибелью его нейронов, структурной патологией нейронов и глиальных клеток [13, 63] и снижением нейрогенеза, обусловленных низким уровнем нейротрофинов, в частности нейротрофического фактора мозга [5, 60, 65].

Таким образом, по современным данным, в основе прогрессивных структурных изменений ряда областей головного мозга при депрессии, предположительно, лежат процессы, связанные с воспалением, нейродегенерацией и ОС [4, 28, 32, 46, 61].

При рассмотрении перечисленных выше процессов нельзя не принимать во внимание и отмечающиеся при депрессии гормональные нарушения, в частности изменения функции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. В развитии таких нарушений ключевую роль могут играть свободнорадикальные процессы [1]. Нарушение структуры клеточных мембран и изменение функциональной активности рецепторного аппарата за счет свободнорадикальных продуктов в первую очередь связано с окислительной деструкцией белков и липидов. Повышенный уровень кортизола в плазме крови больных с депрессией может быть обусловлен либо окислительной деструкцией белков рецепторного аппарата клеток, либо нарушением превращения его в неактивный кортизон за счет снижения активности цитохромом Р450, 11-b-гидро­ксилазы при состояниях ОС [50]. Не исключено, что у больных депрессией окислительной деструкции подвергаются нуклеиновые кислоты, кодирующие рецепторные белки. Было установлено, что введение крысам антидепрессантов приводит к повышению содержания м-РНК белков рецепторного аппарата кортикостероидов и увеличению их рецепторносвязывающей способности [11]. Сказанное привело к выводу, что изменение гормонального статуса при депрессии тесно связано с ОС и процессами нейровоспаления [28, 62].

Однако в настоящее время остается нерешенным вопрос - что является пусковым механизмом депрессии. Нельзя исключить, что таким механизмом может выступать ОС как компонент общей стрессорной реакции организма. На его фоне развивается воспалительная и иммунная дисрегуляция, что может влиять на метаболизм нейротрансмиттеров, нейроэндокринную функцию, синаптическую пластичность и изменение цикличности (функции нейронов).

Если воспалительные процессы в нервной системе рассматривать как один из механизмов развития депрессии, можно было бы ожидать, что лечение антидепрессантами должно оказывать и противовоспалительный эффект. Такой эффект был отмечен при исследовании стимулятора обратного захвата серотонина - тианептина, ингибитора обратного захвата норадреналина и дофамина - бупропиона, а также обратимого ингибитора МАО-А - моклобемида [33, 44]. При использовании экспериментальных моделей депрессии на животных было установлено, что антидепрессанты увеличивают уровень антиоксидантов, стабилизируют окислительное и вызванное стрессом повреждение клеток [44] и подавляют выработку ИЛ-1β, ФНО-α [16, 28]; они уменьшают также воспалительные изменения, вызванные действием цитокинов и редуцируют индуцированные цитокинами симптомы депрессии [69]. Трициклические антидепрессанты и

СИОЗС подавляют продукцию ИЛ-1β, ИЛ-6, ФНО-α [28]. Антидепрессанты также уменьшают активацию микроглии и метаболизм окиси азота в мозге [27, 33]. Кроме того, в ряде работ было отмечено, что при депрессии противовоспалительное действие, помимо антидепрессантов, оказывают также литий [53], вальпроаты [70], &ohgr;3-ПНЖК [33], атипичные антипсихотические средства [8, 23], электросудорожная терапия [20], физические упражнения [55]. Важно, что разработка новых антидепрессантов будет осуществляться с учетом выраженности их противовоспалительного действия [47].

К сказанному выше можно добавить, что антагонисты цитокинов могут вызывать побочные эффекты и блокировать только один цитокин [34]. Была установлена [52] эффективность в отношении симптомов депрессии ингибитора ЦОГ-2 - целекоксиба, но при этом отмечалось [41] развитие побочных эффектов, в частности со стороны сердечно-сосудистой системы. Нестероидные противовоспалительные препараты вызывают преимущественно желудочно-кишечные побочные эффекты, увеличивая проницаемость кишечника, что может приводить к периферическому воспалению из-за бактериальной транслокации [10]. В связи с этим применение &ohgr;3-ПНЖК может быть одним из наиболее перспективных вариантов лечения, который является безопасным и хорошо переносимым, тем более что в соответствии с эпидемиологическими исследованиями при депрессии были обнаружены низкие уровни &ohgr;3-ПНЖК в периферических тканях, крови [31] и в ткани головного мозга [49]. Однако клинические исследования эффективности &ohgr;3-ПНЖК при депрессии дали противоречивые результаты. Их применение рекомендовано пока женщинам в период беременности [15, 17, 64], детям, подросткам [54] и лицам пожилого возраста с сопутствующей соматической патологией и непереносимостью традиционной фармакотерапии.

Подводя итог изложенным в настоящем обзоре данным, можно утверждать, что воспалительная теория открывает новые перспективы для дальнейшего изучения патогенеза депрессии. С ее разработкой может быть связано создание новых подходов к лечению депрессивных состояний. Она может стать также важным звеном, связывающим психиатрию и соматическую медицину.

Ключевые слова: абдоминальный сепсис, гемофильтрация, окислительный стресс, α-токоферол.

CORRECTION OF PROLONGED HEMOFILTRATION OF LIPID PEROXIDATION IN ABDOMINAL SEPSIS

Fomin A.M.*

M.F. Vladimirsky Moscow Regional Research and Clinical Institute, Moscow, Russia

Abstract

Continuous hemofiltration was used in combination therapy of 27 patients with abdominal sepsis, with developing multichannel insufficiency or septic shock. Indicators of oxidative stress were studied. The enhancement of lipid peroxidation and the decrease in the content of α-tocopherol are established. Continuous hemofiltration improved the performance of antioxidant protection. The calculated coefficient of oxidative “K” stress in the serum and erythrocytes, normally approaching unity, was initially increased by 2.8 and 2.59 times, respectively. This index improved significantly after prolonged hemofiltration but remained elevated 1.28 and 1.72 times in plasma and erythrocytes.

Keywords: abdominal sepsis, hemofiltration, oxidative stress, α-tocopherol.

Усиление свободнорадикальных реакций, проявляющиеся окислительным стрессом с перекисным окислением жиров и ослаблением антиоксидантной защиты, наблюдается при различных патологических состояниях человека. При тяжелых гипоксических поражениях клеток и тканей наблюдается избыточная активация перекисного окисления липидов [4,6,9]. Избыточное усиление ПОЛ было выявлено у пациентов с гнойными заболеваниями абдоминальной области [1,5]. Известно, существуют естественные системы антиоксидантной направленности, которые постепенно истощаются. Данных о влиянии продолжительной (постоянной) гемофильтрации (ГФ) на показатели оксидативного стресса и компоненты антиоксидантной системы у больных абдоминальным сепсисом в изученной литературе нам не встретилось.

Материал и методы

Продолжительная гемофильтрация использована в интенсивной терапии 27 больных, поступивших в реанимационное отделение института из стационаров подмосковного региона в связи с развитием гнойно-септических осложнений и абдоминального сепсиса. Мужчин было 18, женщин – 9. Большинство пациентов было до 50 лет, что составило 66,7%. Перечень заболеваний, осложненных абдоминальным сепсисом, отражен в таблице 1.

Таблица 1 – Перечень заболеваний с абдоминальным сепсисом

Заболевание Число больных
Абс. %
Острый аппендицит 11 40,7
Акушерско-гинекологическая патология 4 14,8
Повреждения органов брюшной полости 3 11,1
Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки 4 14,8
Осложнения плановых операций 3 11,1
Спаечная тонкокишечная непроходимость 1 3,7
Панкреатит 1 3,7
Итого 27 100

Острый аппендицит чаще всего сопровождается абдоминальным сепсисом. Далее по частоте развития абдоминального сепсиса и синдрома полиорганной дисфункции занимают острая акушерско-гинекологическая патология и язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки.

Всем больным была выполнена релапаротомия, тщательной лаваж брюшной полости и назоинтестиналыюй интубации. В последующем применяли программную санацию брюшной полости, этиотропную антибиотикотерапию, иммунотерапию, энтеральное зондовое питание.

Исследование показателей оксидативного стресса проводили у 22 пациентов перед началом гемофильтрации и при ее завершении.

Кровь забирали в пробирки с ЭДТА, центрифугировали, отделяли плазму от эритроцитарной массы. Эритроцитарную массу дважды промывали физиологическим раствором.

Уровень гидроперекисей липидов (ГП) исследовали в эритроцитах и в плазме по методике В. В. Гавриловой, М. И. Мишкорудной [3]. Там же исследовали уровень малонового диальдегида спектрофлюорометрическим методом по способу К. Yagi, уровень α-токоферол (ТФ) исследовали спектрофлюорометрическим методом по способу G.Storer [10].

Общие липиды определяли унифицированными методами. Кроме того, оценку окислительного стресса проводили с помощью расчета коэффициента окислительного стресса К по модифицированной формуле [7]:

Результаты исследования и их обсуждение

При анализе результатов исследования , приведенных в таблице № 2, у пациентов абдоминальным сепсисом выявлено развертывание окислительного стресса в крови — проявляющиеся нарастанием эритроцитарных и сывороточных показателей гидроперекисей липидов.

Если пересчитать значения гидроперекисей липидов на 1 г липидов сыворотки, физиологическая норма этого показатели составит 0,26, то у пациентов как до ГФ, так и после ГФ этот показатель будет значительно повышен и составляет 0,46 и 0,44 соответственно. При расчете уровня гидроперекисей липидов на 1 мг эритроцитов, физиологическая норма составит 1,63. У больных пациентов абдоминальным сепсисом как до ГФ, так и после ГФ этот показатель значительно повышен и составляет 2,35 и 2,19 соответственно. После ГФ наблюдается тенденция к улучшению этого показателя. Таким образом, если рассматривать состояние эритроцитарной мембраны как отражение функционального состояния клеточных мембран в других органах, то данному показателю наблюдается активация оксидативного стресса.

При рассмотрении второго вторичного продукта окислительного стресса, нарастание малонового диальдегида (МДА) видно нет его накопления и в плазме и в эритроцитах. Уменьшение значений эритроцитарного МДА после ГФ сопровождается снижением коэффициента МДА/холестерин, физиологическая норма которого составляет 1,63, этот показатель снижается при ГФ с 1,71 до1,38.

Исходное значимое накопление МДА у пациентов абдоминальным сепсисом связано с большим потреблением одного из значимых антиоксидантов α-токоферола, при этом снижены эритроцитарные и плазменные уровни. Гемофильтрация сопровождается повышением плазменного уровня α -токоферола , и это связано с перераспределением α-токоферола в организме.

Известно, что об уровне резервов в организме витамина Е можно предполагать по оценке количества α-токоферола в эритроцитах и по коэффициенту соотношения α-токоферол/общие липиды (индекс Хорвитта), полученные результаты позволяют заключить, что ГФ способствует улучшению тканевых запасов организма витамином Е и тем самым нормализации обмена в мембранах клетки.

Несомненно представляет интерес оценить вклад α-токоферола в поддержание гомеостаза окислительного стресса у пациентов с сепсисом при органной дисфункции и вклад ГФ на эти взаимоотношения. В связи с этим нами для плазмы и эритроцитов рассчитаны степени потребности и обеспеченности, где за 100% взята величина физиологической нормы.

Таблица 2 – Динамика показателей окислительного стресса при продолжительной гемофильтрации (М±m)

Степень потребности в α-токофероле оказалась повышенной для сывороточного и плазменного α-токоферола. По окончании ГФ данный показатель более значимо снизился в плазме и незначительно — в эритроцитах.

Степень обеспеченности α-ТФ оказалась более низкой в эритроцитах. По окончании гемофильтрации она заметно повысилась в плазме и очень незначительно увеличилась в эритроцитах. Отсюда степень недостаточности в α-ТФ до ГФ была почти вдвое выше в эритроцитах и почти не изменилась в них после гемофильтрации, тогда как заметно поднялась после ГФ в плазме. Последнее свидетельствует о перераспределении α-токоферола после ГФ, но не обеспечивает потребность организма в нем. Эти результаты дают основание для рекомендации о введении α-токоферола пациентам абдоминальным сепсисом как до ГФ, так и после нес.

О глубоком нарушении метаболизма холестерина свидетельствуют данные о резком снижении уровня общего холестерина в сыворотке. Вероятно, понижение уровня холестерина в плазме объясняет стабильное содержание холестерина в эритроцитах.

Рассчитанный коэффициент окислительного стресса К в сыворотке и эритроцитах, в норме приближающийся к единице, исходно увеличен в 2,8 и 2,59 раза, соответственно. После проведения продолжительной гемофильтрации этот показатель существенно улучшился, но оставался повышенным для сыворотки 1,28 и для эритроцитов 1,72 раза. Коррекция окислительного стресса более быстро происходит в сыворотке, чем в эритроцитах.

По нашему мнению, улучшение показателей оксидативного стресса у пациентов с абдоминальным сепсисом после гемофильтрации необходимо связать с тем, что при гемофильтрации наблюдается снижение метаболитов перекисного окисления. Редукция метаболитов перекисного окисления временно протезирует антиоксидантную систему пациента. Видно, что после ГФ маркеры оксидативного стресса и антиоксидантной резистентности не соответствуют физиологическим параметрам, что диктует патогенетическую необходимость назначения препаратов повышающих антиоксидантную защиту.

Раннее в исследованиях было показано, что в процессе ГФ наблюдается улучшение показателей общей и системной гемодинамики, в том числе улучшение кровоснабжения печени [2]. Мы считаем, улучшением метаболических процессов в печени объясняется факт увеличения содержания общего холестерина у пациентов с абдоминальным сепсисом после гемофильтрации.

Выводы

  1. У пациентов абдоминальным сепсисом наблюдаются активация перекисного окисления липидов и значимое уменьшение содержания в организме α-токоферола. Использование продолжительной гемофильтрации в интенсивной терапии больных абдоминальным сепсисом позволяет усилить антиоксидантную толерантность, но не устранить ее дефицит.
  2. Динамика взаимоотношений между показателями общего холестерина, показателями перекисного окисления липидов и α-токоферола демонстрирует патогенетическую целесообразность проведения гемофильтрации у больных абдоминальным сепсисом и раскрывает один из механизмов ее эффективности.
  3. Полученные результаты патогенетически обосновывают применение в интенсивной терапии пациентов абдоминальным сепсисом препаратов с антиоксидантной направленностью.

Список литературы / References

  1. Абакумов М.М. Ранее применение плазмафереза в комплексной терапии медиастенита / М.М.Абакумов, И.В.Александрова, С.И.Рей и др. // Хирургия. – 2008. – №2. – С.4-9.
  1. Ватазин А.В. Послеоперационный перитонит. Хирургические концепции и методы экстракорпоральной гемокоррекции / А.В.Ватазин, А.М.Фомин, Е.Е.Круглов, А.Б. Зулькарнаев // М:Бином.- – 416с.
  2. Гаврилов В.Б. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови / В.Б.Гаврилов, М.И.Мишкорудная //Лабораторное дело. – 1983.- №3. – С.33-36.
  3. Матвеев С.Б Влияние гипохлорида натрия на эндогенную интоксикацию при алкогольном абстинентном синдроме / С.Б.Матвеев, Е.А.Лужников, Е.В.Клычникова, Л.Ф.Панченко и др. // Наркология. – 2014. Т.13. -№4(148).- С.43-46.
  4. Матвеев С.Б Интегральная оценка эндогенной интоксикации у больных гнойным медистенитом / С.Б.Матвеев, И.В.Александрова, С.И.Рей и др. // Клиническая лабораторная диагностика. – 2008.- №8.- С.12-13.
  5. Панченко Л.Ф Состояние окислительного стресса у больных с хронической недостаточностью кровообращения при токсической энцефалопатии / Л.Ф.Панченко, А.П.Баранов, Б.В.Давыдов, А.В. Струтынский // Патогенез. – 2015. – Т.13.- №3. – С.23-25.
  6. Панченко Л.Ф., Давыдов Б.В., Теребилина Н.Н., Баронец В.Ю., Журавлева А.С. Окислительный стресс при алкогольной болезни печени/ Л.Ф.Панченко, Б.В.Давыдов, Н.Н.Теребилина и др. // Биомедицинская химия. – 2018. – Т.59. – Вып.4. – С.452-458.
  7. Панченко Л.Ф. Содержание маркеров эндотелиальной дисфункции и медиаторов воспаления у больных алкоголизмом с хронической сердечной недостаточностью на конечных стадиях развития / Л.Ф.Панченко, С.В.Пирожков, В.Ю.Баронец и др. // Наркология. – 2018. – Т.17. – №2. – С.20-28.
  8. True S.M. The Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3)/ S.M.True, C.S.Deutschman, C.Seymour // JAMA. – 2016. – 315. – №8. – P.801-810.
  9. A simple fluorometric assay for type B monoamine oxidase activity in rat tissues / R.Yagi , O.Suzuki , E.Noguchi // Journal of -1976. -V.79. – №6. – P.1297.

Список литературы на английском языке / References in English

Ключевые слова: абдоминальный сепсис, гемофильтрация, окислительный стресс, α-токоферол.

CORRECTION OF PROLONGED HEMOFILTRATION OF LIPID PEROXIDATION IN ABDOMINAL SEPSIS

Fomin A.M.*

M.F. Vladimirsky Moscow Regional Research and Clinical Institute, Moscow, Russia

Abstract

Continuous hemofiltration was used in combination therapy of 27 patients with abdominal sepsis, with developing multichannel insufficiency or septic shock. Indicators of oxidative stress were studied. The enhancement of lipid peroxidation and the decrease in the content of α-tocopherol are established. Continuous hemofiltration improved the performance of antioxidant protection. The calculated coefficient of oxidative “K” stress in the serum and erythrocytes, normally approaching unity, was initially increased by 2.8 and 2.59 times, respectively. This index improved significantly after prolonged hemofiltration but remained elevated 1.28 and 1.72 times in plasma and erythrocytes.

Keywords: abdominal sepsis, hemofiltration, oxidative stress, α-tocopherol.

Усиление свободнорадикальных реакций, проявляющиеся окислительным стрессом с перекисным окислением жиров и ослаблением антиоксидантной защиты, наблюдается при различных патологических состояниях человека. При тяжелых гипоксических поражениях клеток и тканей наблюдается избыточная активация перекисного окисления липидов [4,6,9]. Избыточное усиление ПОЛ было выявлено у пациентов с гнойными заболеваниями абдоминальной области [1,5]. Известно, существуют естественные системы антиоксидантной направленности, которые постепенно истощаются. Данных о влиянии продолжительной (постоянной) гемофильтрации (ГФ) на показатели оксидативного стресса и компоненты антиоксидантной системы у больных абдоминальным сепсисом в изученной литературе нам не встретилось.

Материал и методы

Продолжительная гемофильтрация использована в интенсивной терапии 27 больных, поступивших в реанимационное отделение института из стационаров подмосковного региона в связи с развитием гнойно-септических осложнений и абдоминального сепсиса. Мужчин было 18, женщин – 9. Большинство пациентов было до 50 лет, что составило 66,7%. Перечень заболеваний, осложненных абдоминальным сепсисом, отражен в таблице 1.

Таблица 1 – Перечень заболеваний с абдоминальным сепсисом

Заболевание Число больных
Абс. %
Острый аппендицит 11 40,7
Акушерско-гинекологическая патология 4 14,8
Повреждения органов брюшной полости 3 11,1
Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки 4 14,8
Осложнения плановых операций 3 11,1
Спаечная тонкокишечная непроходимость 1 3,7
Панкреатит 1 3,7
Итого 27 100

Острый аппендицит чаще всего сопровождается абдоминальным сепсисом. Далее по частоте развития абдоминального сепсиса и синдрома полиорганной дисфункции занимают острая акушерско-гинекологическая патология и язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки.

Всем больным была выполнена релапаротомия, тщательной лаваж брюшной полости и назоинтестиналыюй интубации. В последующем применяли программную санацию брюшной полости, этиотропную антибиотикотерапию, иммунотерапию, энтеральное зондовое питание.

Исследование показателей оксидативного стресса проводили у 22 пациентов перед началом гемофильтрации и при ее завершении.

Кровь забирали в пробирки с ЭДТА, центрифугировали, отделяли плазму от эритроцитарной массы. Эритроцитарную массу дважды промывали физиологическим раствором.

Уровень гидроперекисей липидов (ГП) исследовали в эритроцитах и в плазме по методике В. В. Гавриловой, М. И. Мишкорудной [3]. Там же исследовали уровень малонового диальдегида спектрофлюорометрическим методом по способу К. Yagi, уровень α-токоферол (ТФ) исследовали спектрофлюорометрическим методом по способу G.Storer [10].

Общие липиды определяли унифицированными методами. Кроме того, оценку окислительного стресса проводили с помощью расчета коэффициента окислительного стресса К по модифицированной формуле [7]:

Результаты исследования и их обсуждение

При анализе результатов исследования , приведенных в таблице № 2, у пациентов абдоминальным сепсисом выявлено развертывание окислительного стресса в крови — проявляющиеся нарастанием эритроцитарных и сывороточных показателей гидроперекисей липидов.

Если пересчитать значения гидроперекисей липидов на 1 г липидов сыворотки, физиологическая норма этого показатели составит 0,26, то у пациентов как до ГФ, так и после ГФ этот показатель будет значительно повышен и составляет 0,46 и 0,44 соответственно. При расчете уровня гидроперекисей липидов на 1 мг эритроцитов, физиологическая норма составит 1,63. У больных пациентов абдоминальным сепсисом как до ГФ, так и после ГФ этот показатель значительно повышен и составляет 2,35 и 2,19 соответственно. После ГФ наблюдается тенденция к улучшению этого показателя. Таким образом, если рассматривать состояние эритроцитарной мембраны как отражение функционального состояния клеточных мембран в других органах, то данному показателю наблюдается активация оксидативного стресса.

При рассмотрении второго вторичного продукта окислительного стресса, нарастание малонового диальдегида (МДА) видно нет его накопления и в плазме и в эритроцитах. Уменьшение значений эритроцитарного МДА после ГФ сопровождается снижением коэффициента МДА/холестерин, физиологическая норма которого составляет 1,63, этот показатель снижается при ГФ с 1,71 до1,38.

Исходное значимое накопление МДА у пациентов абдоминальным сепсисом связано с большим потреблением одного из значимых антиоксидантов α-токоферола, при этом снижены эритроцитарные и плазменные уровни. Гемофильтрация сопровождается повышением плазменного уровня α -токоферола , и это связано с перераспределением α-токоферола в организме.

Известно, что об уровне резервов в организме витамина Е можно предполагать по оценке количества α-токоферола в эритроцитах и по коэффициенту соотношения α-токоферол/общие липиды (индекс Хорвитта), полученные результаты позволяют заключить, что ГФ способствует улучшению тканевых запасов организма витамином Е и тем самым нормализации обмена в мембранах клетки.

Несомненно представляет интерес оценить вклад α-токоферола в поддержание гомеостаза окислительного стресса у пациентов с сепсисом при органной дисфункции и вклад ГФ на эти взаимоотношения. В связи с этим нами для плазмы и эритроцитов рассчитаны степени потребности и обеспеченности, где за 100% взята величина физиологической нормы.

Таблица 2 – Динамика показателей окислительного стресса при продолжительной гемофильтрации (М±m)

Степень потребности в α-токофероле оказалась повышенной для сывороточного и плазменного α-токоферола. По окончании ГФ данный показатель более значимо снизился в плазме и незначительно — в эритроцитах.

Степень обеспеченности α-ТФ оказалась более низкой в эритроцитах. По окончании гемофильтрации она заметно повысилась в плазме и очень незначительно увеличилась в эритроцитах. Отсюда степень недостаточности в α-ТФ до ГФ была почти вдвое выше в эритроцитах и почти не изменилась в них после гемофильтрации, тогда как заметно поднялась после ГФ в плазме. Последнее свидетельствует о перераспределении α-токоферола после ГФ, но не обеспечивает потребность организма в нем. Эти результаты дают основание для рекомендации о введении α-токоферола пациентам абдоминальным сепсисом как до ГФ, так и после нес.

О глубоком нарушении метаболизма холестерина свидетельствуют данные о резком снижении уровня общего холестерина в сыворотке. Вероятно, понижение уровня холестерина в плазме объясняет стабильное содержание холестерина в эритроцитах.

Рассчитанный коэффициент окислительного стресса К в сыворотке и эритроцитах, в норме приближающийся к единице, исходно увеличен в 2,8 и 2,59 раза, соответственно. После проведения продолжительной гемофильтрации этот показатель существенно улучшился, но оставался повышенным для сыворотки 1,28 и для эритроцитов 1,72 раза. Коррекция окислительного стресса более быстро происходит в сыворотке, чем в эритроцитах.

По нашему мнению, улучшение показателей оксидативного стресса у пациентов с абдоминальным сепсисом после гемофильтрации необходимо связать с тем, что при гемофильтрации наблюдается снижение метаболитов перекисного окисления. Редукция метаболитов перекисного окисления временно протезирует антиоксидантную систему пациента. Видно, что после ГФ маркеры оксидативного стресса и антиоксидантной резистентности не соответствуют физиологическим параметрам, что диктует патогенетическую необходимость назначения препаратов повышающих антиоксидантную защиту.

Раннее в исследованиях было показано, что в процессе ГФ наблюдается улучшение показателей общей и системной гемодинамики, в том числе улучшение кровоснабжения печени [2]. Мы считаем, улучшением метаболических процессов в печени объясняется факт увеличения содержания общего холестерина у пациентов с абдоминальным сепсисом после гемофильтрации.

Выводы

  1. У пациентов абдоминальным сепсисом наблюдаются активация перекисного окисления липидов и значимое уменьшение содержания в организме α-токоферола. Использование продолжительной гемофильтрации в интенсивной терапии больных абдоминальным сепсисом позволяет усилить антиоксидантную толерантность, но не устранить ее дефицит.
  2. Динамика взаимоотношений между показателями общего холестерина, показателями перекисного окисления липидов и α-токоферола демонстрирует патогенетическую целесообразность проведения гемофильтрации у больных абдоминальным сепсисом и раскрывает один из механизмов ее эффективности.
  3. Полученные результаты патогенетически обосновывают применение в интенсивной терапии пациентов абдоминальным сепсисом препаратов с антиоксидантной направленностью.

Список литературы / References

  1. Абакумов М.М. Ранее применение плазмафереза в комплексной терапии медиастенита / М.М.Абакумов, И.В.Александрова, С.И.Рей и др. // Хирургия. – 2008. – №2. – С.4-9.
  1. Ватазин А.В. Послеоперационный перитонит. Хирургические концепции и методы экстракорпоральной гемокоррекции / А.В.Ватазин, А.М.Фомин, Е.Е.Круглов, А.Б. Зулькарнаев // М:Бином.- – 416с.
  2. Гаврилов В.Б. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови / В.Б.Гаврилов, М.И.Мишкорудная //Лабораторное дело. – 1983.- №3. – С.33-36.
  3. Матвеев С.Б Влияние гипохлорида натрия на эндогенную интоксикацию при алкогольном абстинентном синдроме / С.Б.Матвеев, Е.А.Лужников, Е.В.Клычникова, Л.Ф.Панченко и др. // Наркология. – 2014. Т.13. -№4(148).- С.43-46.
  4. Матвеев С.Б Интегральная оценка эндогенной интоксикации у больных гнойным медистенитом / С.Б.Матвеев, И.В.Александрова, С.И.Рей и др. // Клиническая лабораторная диагностика. – 2008.- №8.- С.12-13.
  5. Панченко Л.Ф Состояние окислительного стресса у больных с хронической недостаточностью кровообращения при токсической энцефалопатии / Л.Ф.Панченко, А.П.Баранов, Б.В.Давыдов, А.В. Струтынский // Патогенез. – 2015. – Т.13.- №3. – С.23-25.
  6. Панченко Л.Ф., Давыдов Б.В., Теребилина Н.Н., Баронец В.Ю., Журавлева А.С. Окислительный стресс при алкогольной болезни печени/ Л.Ф.Панченко, Б.В.Давыдов, Н.Н.Теребилина и др. // Биомедицинская химия. – 2018. – Т.59. – Вып.4. – С.452-458.
  7. Панченко Л.Ф. Содержание маркеров эндотелиальной дисфункции и медиаторов воспаления у больных алкоголизмом с хронической сердечной недостаточностью на конечных стадиях развития / Л.Ф.Панченко, С.В.Пирожков, В.Ю.Баронец и др. // Наркология. – 2018. – Т.17. – №2. – С.20-28.
  8. True S.M. The Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3)/ S.M.True, C.S.Deutschman, C.Seymour // JAMA. – 2016. – 315. – №8. – P.801-810.
  9. A simple fluorometric assay for type B monoamine oxidase activity in rat tissues / R.Yagi , O.Suzuki , E.Noguchi // Journal of -1976. -V.79. – №6. – P.1297.

Список литературы на английском языке / References in English

Цель: изучение влияния экстракорпоральной гемокоррекции на оксидативный стресс и антиоксидантную защиту организма у больных абдоминальным сепсисом. Материал и методы. Обследовано 46 больных. Все пациенты были разделены на две группы. Больным основной группы (n = 23), наряду со стандартной интенсивной терапией и активной детоксикацией (продленной вено-венозной гемофильтрацией), проводили метаболическую терапию сукцинатсодержащими антиоксидантами. Больные контрольной группы (n = 23) получали стандартную интенсивную терапию и активную детоксикацию. Исследование проводили в пять этапов: до гемофильтрации, а также через 1 сут, 3, 5 и 7 сут после ее начала. Результаты. Установлено, что на последнем этапе изучаемые показатели в основной группе отличались от таковых в контрольной, достигая нормальных значений. В контрольной группе существенное улучшение указанных показателей наблюдалось только на V этапе. Вывод. Сочетанное применение традиционной терапии сепсиса, активной детоксикации и метаболической протекторной терапии сукцинатсодержащими антигипоксантами приводит к более быстрому купированию оксидативного стресса, раннему восстановлению активности системы антиоксидантной защиты и нормализации газообмена в легких.

Ключевые слова

Об авторах

Список литературы

1. Белобородов В. Б. Иммунопатология тяжелого сепсиса и возможности ее коррекции // Вестн. интенсивной терапии. – 2010. – № 4. – С. 3‒8.

2. Гребенчиков О. А., Забелина Т. С., Филипповская Ж. С. и др. Молекулярные механизмы окислительного стресса // Вестн. интенсивной терапии. – 2016. – № 3. – С. 13–21.

3. Орлов Ю. П., Долгих В. Т., Глущенко А. В. и др. Роль сывороточного железа в активации процессов липопероксидации при критических состояниях // Общая реаниматология. – 2006. – Т. II. – С. 18–22.

4. Орлов Ю. П., Ершов А. В., Лукач В. Н. и др. Коррекция свободнорадикальных процессов и эндотоксемии у больных панкреонекрозом // Хирургия. Журнал им. Н. И. Пирогова. – 2015. – № 10. – С. 36–42.

6. Пасечник И. Н., Скобелев Е. И., Крылов В. В. и др. Абдоминальный сепсис и окислительный стресс // Хирургия. Журнал им. Н. И. Пирогова. – 2015. – № 12. – С. 18–23.

7. Руднов В. А. Сепсис: современные подходы к диагностике и интенсивной терапии // Вестн. анестезиологии и реаниматологии. – 2010. – Т. 7, № 1. – С. 48–57.

8. Руднов В. А., Миронов П. И. Клинические рекомендации по ведению больных с тяжелым сепсисом и септическим шоком (Surviving Sepsis Campaign 2008): анализ и комментарии // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. – 2008. – Т. 10, № 3. – С. 192–201.

9. Смирнов А. В., Нестерова О. Б., Голубев Р. В. Янтарная кислота и ее применение в медицине. Ч. I. Янтарная кислота: метаболит и регулятор метаболизма организма человека // Нефрология. – 2014. – Т. 18, № 2. – С. 33–41.

10. Толкач А. Б., Долгих В. Т. Влияние реамберина на кислородный баланс, окислительный стресс и легочную дисфункцию у пациентов c абдоминальным сепсисом // Бюллетень сибирской медицины. – 2012. – Т. 11, № 3. – С. 69–75.

11. Dellinger R. R., Levy M. M., Rhodes A. et al. Surviving sepsis campaign: international guidelines for management of severe sepsis and septic shock: 2012 // Crit. Care Med. – 2013. – Vol. 41. – Р. 580–637.

12. Laupland K. B., Kirkpatrick A. W., Delaney A. Polyclonal intravenous immunoglobulin for the treatment of severe sepsis and septic shock in critically III adults: a systematic review and meta-analysis // Crit. Care Med. – 2007. – Vol. 35, № 12. – P. 2686–2692.

13. Turgeon A. F., Hutton B., Fergusson D. A. et al. Metaanalysis: Intravenous immunoglobulin in critically ill adult patients with sepsis // Ann. Intern. Med. – 2007. – Vol. 146. – P. 193–203.

14. Victor V. M., Espulgues J. V., Hernandez-Mijares A., Rocha M. Oxidative stress and mitochondrial dysfunction in sepsis: a potential therapy with mitochondria-targeted antioxidants // Infec. CDisord Drug. Targets. – 2009. – Vol. 9. – P. 376–389.

Читайте также: