Влияние тэс-терапии на показатели прооксидантно-антиоксидантной системы при остром инфаркте миокарда (экспериментально-клиническое исследование)

На правах рукописи

Губарева Елена Александровна

ВЛИЯНИЕ ТЭС-ТЕРАПИИ НА ПОКАЗАТЕЛИ ПРООКСИДАНТНО-АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ОСТРОМ ИНФАРКТЕ МИОКАРДА

(экспериментально-клиническое исследование)

14.00.16 – патологическая физиология

03.00.04 – биохимия

Автореферат диссертации

на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Краснодар - 2009

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кубанский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (ГОУ ВПО КГМУ Росздрава)

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор

Каде Азамат Халидович

доктор медицинских наук, профессор

Павлюченко Иван Иванович

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Овсянников Виктор Григорьевич

доктор медицинских наук, профессор

Нагиев Эйзудин Рамазанович

Ведущая организация: государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ставропольская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», г. Ставрополь

Защита состоится «____» __________ 2009 г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 208.038.02 при ГОУ ВПО КГМУ Росздрава (350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4, тел. {861}262-73-75).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО КГМУ Росздрава.

Автореферат разослан «____» __________________ 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Д 208.038.02 профессор Л.А.Скорикова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Острый инфаркт миокарда (ИМ) является одной из основных причин инвалидизации и смерти во всех экономически развитых странах, в том числе и в России. В конце прошлого века сформировалась концепция о важной роли окислительного стресса (ОС) в патогенезе острых форм ишемической болезни сердца (ИБС) [А.П.Голиков, В.Ю.Полумисков, А.А.Берестов и соавт., 1984; А.П.Голиков, П.П.Голиков, Б.В.Давыдов и соавт., 1996; R.K.Murray, D.K.Granner, P.A.Mayes, V.W.Rodwell, 1995; M.N.Sack, T.A.Rader, S.Park et al., 1996]. Развитие ОС при остром ИМ обусловлено тем, что при ишемии и реперфузии возникает достаточно много возможностей [В.З.Ланкин, 2000] для того, чтобы содержание активных форм кислорода (АФК) в тканях резко возрастало, способствуя образованию еще более активных липидных радикалов, причем опасность накопления АФК и липопероксидов при ишемии усугубляется вследствие одновременного повреждения и подавления ферментных систем их утилизации. Учитывая это, современная наука ищет новые способы коррекции ОС, как одного из звеньев патогенеза развития ИМ. Одним из таких методов может стать метод транскраниальной электростимуляции (ТЭС-терапии), предложенный проф. В.П. Лебедевым и соавт. (1983), в основе которого лежит активация опиоидергических структур головного мозга. ТЭС-терапия обладает многообразием эффектов, общей направленностью которых является нормализация гомеостаза, но до сих пор открытым остается вопрос о возможности использования ТЭС-терапии с целью коррекции ОС при различных патологических состояниях, в том числе и при остром ИМ.

Целью настоящего исследования было изучение влияния ТЭС-терапии на показатели прооксидантно-антиоксидантной системы организма при остром инфаркте миокарда в эксперименте и в клинике.

Задачи исследования:

1) изучить показатели прооксидантно-антиоксидантной системы локально в тканях сердца и системно в крови экспериментальных животных с моделированным острым инфарктом миокарда;

2) оценить показатели прооксидантно-антиоксидантной системы крови больных в различные периоды острого инфаркта миокарда с использованием модифицированных биохимических и биофизических методов;

3) определить динамику изменения показателей прооксидантно-антиоксидантной системы при остром инфаркте миокарда под влиянием ТЭС-терапии в эксперименте и в клинике;

4) изучить содержание опиоидных пептидов (-эндорфинов) в сыворотке крови больных с острым инфарктом миокарда при традиционном лечении и в комплексе с ТЭС-терапией;

5) дать патогенетическое обоснование использования ТЭС-терапии в комплексном лечении больных с острым инфарктом миокарда с целью коррекции окислительного стресса и его патофизиологических проявлений.

Научная новизна

В работе установлены закономерности изменения прооксидантно-антиоксидантной системы плазмы и эритроцитов крови у больных в различные периоды острого инфаркта миокарда. Впервые ТЭС-терапия использована в условиях эксперимента и клиники с целью коррекции окислительного стресса при остром инфаркте миокарда. Впервые при использовании ТЭС-терапии дана оценка динамики показателей прооксидантно-антиоксидантной системы локально в тканях и системно в крови при остром инфаркте миокарда и показаны их корреляционные взаимоотношения.

Практическая значимость работы. Экспериментальные и клинические исследования показали модулирующие возможности ТЭС-терапии в коррекции дисбаланса в прооксидантно-антиоксидантной системе при остром инфаркте миокарда. Результатом работы стало патогенетическое обоснование использования ТЭС-терапии в комплексе с традиционной терапией как немедикаментозного метода коррекции нарушений показателей прооксидантно-антиоксидантной системы, повышения антиоксидантной защиты миокарда у больных острым инфарктом миокарда, что позволит сократить сроки пребывания больных в стационаре. Кроме того, метод ТЭС-терапии доступен, прост в выполнении и не требует больших экономических затрат.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Динамика показателей прооксидантно-антиоксидантной системы на уровне тканей и организма в целом имеет однонаправленный характер в сторону превалирования прооксидантного звена, но не все показатели могут это отразить. Наиболее объективными являются интегральные показатели и биофизические методы исследования.

2. При развитии острого инфаркта миокарда опиоидергические системы реагируют снижением уровня -эндорфинов.

3. ТЭС-терапия в комплексе с традиционным лечением позитивно влияет на показатели прооксидантно-антиоксидантной системы и опиоидергическую систему, что позволяет рекомендовать ее у больных с острым инфарктом миокарда в качестве немедикаментозного метода коррекции окислительного стресса, основанного на активации опиоидергического звена антиноцицептивной системы, и ограничении чрезмерно выраженной стресс-реакции на ишемическое повреждение.

Апробация результатов исследования. Основные положения работы представлялись и обсуждались на ХХХIV научной конференции студентов и молодых ученых вузов Южного федерального округа России (Краснодар, 2007); научно-практической конференции молодых ученых и студентов Юга России «Медицинская наука и здравоохранение» (Анапа, 2008); на международной научной конференции студентов и молодых ученых «Молодежь – медицине будущего» (Одесса, 2008); IV съезде Российского общества биохимиков и молекулярных биологов (Новосибирск, 2008); научно-практической конференции «Актуальные проблемы ТЭС-терапии» (Санкт-Петербург, 2008); 6-ой международной научно-практической конференции «Достижения фундаментальных наук в решении актуальных проблем медицины» (Астрахань, 2008); на Всероссийской научной конференции «Перспективы развития ВУЗовской науки» (Сочи, 2008).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, из них 3 в журналах, рекомендованных ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 191 странице машинописного текста, который включает 9 таблиц, 39 рисунков и 2 фотографии. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 6 глав, отражающих результаты собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, списка литературы, содержащего 158 отечественных, 97 иностранных источников и 4 приложений.

Содержание работы

Материалы и методы исследования

Экспериментальная часть работы проведена на 48 здоровых белых нелинейных крысах-самцах. Все животные были разделены на 4 группы (табл. 1). Показатели прооксидантно-антиоксидантной системе изучались системно в крови и локально в тканях сердца крыс.

Таблица 1

Характеристика групп наблюдаемых животных

Группы животных	Характеристика отдельных групп	Объект исследования, количество
I группа (n=12) интактные животные	После проведения наркоза у крыс производился забор крови, а также эктомия сердец с целью изготовления гомогенатов.	Венозная кровь (n=12); гомогенат ткани сердца (n=7).
II группа (n=12) ложнооперированные крысы	Животным производили торакотомию и вскрытие перикарда без моделирования острого ИМ.	Венозная кровь (n=12); гомогенат ткани сердца (n=7).
III группа (n=12) группа сравнения	Моделирование острого ИМ путём перевязки левой коронарной артерии.	Венозная кровь (n=12); гомогенат ткани сердца (n=7).
IV группа (n=12) основная группа	Проведением однократного сеанса ТЭС-терапии через 2 часа после моделирования ИМ.	Венозная кровь (n=12); гомогенат ткани сердца (n=7).

ТЭС-терапия крысам проводилась модифицированным двухпрограммным электростимулятором "ТРАНСАИР-1" в анальгетическом режиме. Длительность одного сеанса во всех случаях составляла 45 минут (рис.1.).

Верификация острого ИМ осуществлялась по следующим критериям:

1. Электрокардиография.
2. Определение биохимических маркеров некроза кардиомиоцитов: (аспартатаминотрансфераза (АСТ), аланинаминотрансфераза (АЛТ), тропонин I, креатинфосфокиназа (КФК), креатинфосфокиназа MB-фракции (КФК-МВ).
3. Патогистологическое подтверждение острого ишемического повреждения миокарда.

Рис.1. Схема подготовки и проведения эксперимента по моделированию острого инфаркта миокарда и проведение ТЭС-терапии

Клиническая часть работы включала оценку различных показателей системы прооксиданты-антиоксиданты в крови больных с острым ИМ (n=72) с использованием новых биохимических методов. Время от начала ангинозного приступа до поступления стационар не превышало 24 часов. Среди обследованных больных преобладали мужчины – 55 (76,4%). Критерии отбора пациентов: 1) возраст пациентов не моложе 40 лет и не старше 80 лет; 2) наличие артериальной гипертонии не более 1 степени (уровень систолического (САД) 140 – 159 мм. рт.ст. и/или диастолического АД (ДАД) 90 – 99 мм. рт.ст.; 3) степень сердечной недостаточности по классификации Killip 1-2 (на основе T.Killip, J.Kimball, 1967; Д.Д.Тэйлор, 2004); 4) наличие неосложненного инфаркта миокарда; 5) отсутствие нарушений ритма; 6) отсутствие в анамнезе судорожных состояний, эпилепсии, травм и опухолей головного мозга, тиреотоксикоза; 7) добровольное согласие на участие в исследовании.

Все больные острым ИМ в соответствии с поставленными задачами были разделены на две группы (табл.2). Определение необходимых параметров в эритроцитах и плазме в обеих группах проводилось в динамике на 1-2 сутки, 10-14 сутки и 20-23 сутки течения ИМ.

Таблица 2

Характеристика групп больных

Группы больных	Количество больных, человек, (%)	Средний возраст, лет
Группа А- больные ИМ, получающие только традиционное лечение	36 (50,0%) муж – 26 чел, жен –10 чел	62,4±8,9
Группа Б - больные ИМ, получающие традиционное лечение в комплексе с ТЭС-терапией	36 (50,0%) муж – 29 чел, жен –7 чел	60,4±8,8

Контрольную группу составили здоровые добровольцы (n=21), сопоставимые по полу и возрасту с обследованными больными (29-67 лет, средний возраст – 45,1 ± 11,6 года).

ТЭС-терапию проводили импульсным электростимулятором «ТРАНСАИР-03» (ООО «Центр транскраниальной электростимуляции», г. Санкт-Петербург) в режиме биполярного импульсного тока ежедневно в течение 7-10 дней, силу тока подбирали индивидуально (от 1 до 2 мА, в среднем 1,6 мА). Длительность 1-го сеанса во всех случаях составляла 15 минут, всех последующих – 40 минут.

Состояние антиоксидантной системы (АОС) организма животных и больных оценивали по активности антиоксидантных ферментов каталазы (КАТ) и супероксиддисмутазы (СОД) эритроцитов и гомогената ткани сердца (ГТС), по основному неферментному компоненту АОС - по уровню восстановленных тиоловых групп эритроцитов и ГТС, а также по антиокислительной емкости плазмы и ГТС – отражающей суммарное количество восстановительных эквивалентов. Активность КАТ исследовали по методу R.Beers [R.Beers и др., 1952] в модификации [И.И.Павлюченко, А.А.Басов, С.Р.Федосов, И.А.Луговая, М.И.Быков, 2006], где количество перекиси водорода, разложившейся под действием фермента в изучаемом образце при оптимальных условиях (рН = 7.4 и температуре 37° С) выражали в ммольН2О2/Еr•мин. Для определения активности СОД использовали методику [В.А.Костюк, А.И.Потапович, Ж.В.Ковалева, 1990] в модификации [И.И.Павлюченко, А.А.Басов, С.Р.Федосов, И.А.Луговая, М.И.Быков, 2006]. Метод основан на способности СОД ингибировать индуцированную реакцию аутоокисления кверцетина, так как одним из промежуточных продуктов этой реакции является супероксидный анион-радикал. Количество тиоловых групп определяли с помощью реактива Эллмана [В.Н.Орехович, 1977]. Метод оценки общей антиоксидантной активности (АОА) плазмы крови основан на способности ее компонентов при окислении на поверхности рабочего электрода при определенном потенциале изменять силу электрического тока, регистрируемую при помощи аппарата «Яуза-01-AAA». Полученный сигнал сравнивали с калибровочным стандартом, например аскорбиновой кислотой. [А.А.Басов и др., 2006.]. Состояние прооксидантной системы оценивали в плазме крови по базальному количеству продуктов окислительной модификации биомолекул (ОМБ), реагирующих при 100 оС с тиобарбитуровой кислотой (ТБК) [И.Д.Стальная, Т.Г.Гаришвили, 1977]. В эритроцитах определяли базальный и индуцированный уровень ТБК-активных продуктов [В.Н.Ушкалова и др., 1993]. Тиобарбитуровое число плазмы (ТБЧпл.), эритроцитов базальное (ТБЧэр.) и индуцированное (ТБЧэр.Ind) и общее тиобарбитуровое число (ТБЧобщ.) выражали в оптических единицах. Уровень продуктов свободнорадикального окисления (СРО) в плазме крови оценивали по интенсивности индуцированной вспышки хемилюминесценции (ВХЛ) с помощью люминотестера LT-01 на основе методики НИИБИ г. Ростова-на-Дону, в модификации [С.Р.Федосов, А.А.Басов, И.С.Канус и др., 2007]. Количество эритроцитов для расчета активности ферментов и количества ТБК-активных продуктов в цельной крови определяли фотоколориметрически по методу Ресселя [Л.К.Рессель, И.Тодоров, 1961]. Для многоплановой диагностики ОС использовали также интегральный показатель состояния прооксидантных-антиоксидантных систем – коэффициент окислительной модификации биомолекул (КОМБ) по методу [И.И.Павлюченко, А.А.Басов, С.Р.Федосов, 2003]. Статистическую обработку проводили с использованием компьютерных программ Excel и Statistica. При сравнении средних значений изучаемых групп процент возможной ошибки находили по таблице t-критерия Стьюдента для парных сравнений, выражаемый в виде значений достоверности различия - «р», для множественных сравнений с контрольной группой использовали поправку Бонферрони [C.Гланц, 1999].

Результаты собственных исследований и их обсуждение

В ходе проведенных исследований установлено, что у всех животных с моделированным острым ИМ наблюдался значительный дисбаланс в прооксидантно-антиоксидантной системе как в крови, так и в тканях сердца. Однако, в группах животных с моделированным ИМ (III группа) и ложнооперированных крыc (II группа) нет статистически достоверных отличий в изменении отдельных показателей прооксидантно-антиоксидантной системы крови, так как эти результаты, прежде всего, отражают интенсификацию процессов свободнорадикального окисления (СРО) в крови, обусловленную доминирующим влиянием оперативного вмешательства, так как в эксперименте моделируется острый период ИМ, совпадающий по времени с травматическим периодом операционного стресса. Поэтому влияние ТЭС-терапии в крови можно оценивать по общему воздействию на ОС, обусловленный как операцией, так и ИМ.

Показатели индуцированной ВХЛ были повышены на системном и локальном уровне (относительно интактных животных): так, у животных III группы с моделированным ИМ амплитуда максимальной ВХЛ в плазме крови повышена на 18,4% (p<0,01), в ГТС на 17,3% (p<0,02); площадь индуцированной ВХЛ в плазме крови на 36,7% (p<0,01), в ГТС на 47,3% (p<0,02). На фоне ТЭС-терапии в IV группе животных отмечается менее значительное увеличение изучаемых показателей: амплитуда максимальной ВХЛ в плазме крови повышена на 12,1% (p>0,01), в ГТС на 6,26% (p>0,02) относительно контроля; площадь индуцированной ВХЛ в плазме крови на 27,7% (p<0,01), в ГТС на 47,3% (p>0,02) относительно контроля, что, вероятно, связано с меньшей интенсификацией свободнорадикальных процессов в условиях повышения в крови биологически активных веществ и увеличении резистентности неспецифического низкомолекулярного звена системы АОС к повреждению при ИМ при использовании ТЭС-терапии. В III группе ТБЧ эр. было увеличено - на 17,5 % (p<0,01); ТБЧпл. – на 12,5% (p>0,01); ТБЧобщ. – на 16,4% (p<0,01), ТБЧ в ГТС на 96,9% (p<0,02) относительно контроля, что указывает на увеличение продуктов окислительной модификации биомолекул в первую очередь белковой и липидной природы в плазме крови и клеточных структурах. На фоне проведения даже однократного сеанса ТЭС-терапии у животных IV группы показатели ТБЧ эр., ТБЧпл. и ТБЧобщ. практически не отличались от контроля, а ТБЧ ГТС было повышено на 35,60% (p<0,02) относительно контроля. Полученные данные свидетельствует о частичной нейтрализации прооксидантной нагрузки на фоне ТЭС-терапии.

При изучении показателей ферментного звена АОС системно в крови в острейший период ИМ отмечено возрастание активности КАТ эритроцитов относительно интактных крыс на 24,75% (p>0,01) и повышение активности СОД эритроцитов относительно контроля на 26,31% (p>0,01), что носит, вероятно, компенсаторный характер, проявляющийся экстренной мобилизацией защитных систем организма, в том числе и АОС. Однако, этот механизм адаптации может быстро истощаться. На фоне ТЭС-терапии вследствие частичной нейтрализации прооксидантной нагрузки отмечается менее выраженное напряжение ферментного звена АОС. Локально в тканях сердца экспериментальных животных отмечается иная направленность изменения активности КАТ и СОД, нежели в крови. Так, в III группе животных (экспериментальный ИМ) отмечено снижение активности КАТ на 49,77% (p<0,02) в сравнении с контролем и снижение активности СОД относительно контроля на 57,72% (p<0,02). На фоне ТЭС-терапии вследствие частичной нейтрализации прооксидантной нагрузки отмечается менее выраженное напряжение ферментов 1-ой и 2-ой линии АОС. Выраженность дисбаланса в работе отдельных звеньев АОС в работе подтверждена также исследованием АОА плазмы крови и ГТС у животных с моделированным острым ИМ. Так, у животных III группы отмечается снижение АОА плазмы на 18,55% (p>0,01) относительно интактных крыс. На фоне ТЭС-терапии отмечается положительная динамика восстановления АОА плазмы, что проявляется увеличением этого показателя, но он остается в наблюдаемой группе ниже контрольных значений на 9,13% (p>0,01), в ГТС у животных III группы отмечается снижение показателя АОА на 36,41% по сравнению с контролем (p<0,02), на фоне ТЭС-терапии у животных IV группы показатель АОА практически достигает контрольных значений. Это может свидетельствовать о важной роли опиоидных пептидов в регуляции метаболических процессов.

Для комплексной оценки ОС использовали также интегральный показатель – коэффициент окислительной модификации биомолекул (КОМБ). Особенностью расчетного показателя является то, что в нем за основу взяты показатели уровня окислительной модификации различных биомолекул, прежде всего липидов, определяемых по реакции с тиобарбитуровой кислотой, и количество окислено-модифицированных тиоловых групп, отражающих степень окислительной модификации белков и пептидов. Одновременно уровень ТБК-активных продуктов отражает состояние прооксидантного звена прооксидантно-антиоксидантной системы, а уровень тиоловых групп – состояние АОС, то есть в этом показателе представлены параметры обеих систем, баланс которых он характеризует. Проведенные исследования выявили, что КОМБ был повышен у всех животных III группы относительно контроля и составил: КОМБэр. – 11,1 ОЕА (p<0,01), КОМБ ГТС - 10,8 ОЕА (p<0,02). В IV группе на фоне ТЭС-терапии отмечается менее выраженное повышение этого показателя: КОМБэр. составил 6,5 ОЕА (p<0,01), КОМБ ГТС составил 4,3 ОЕА (p<0,02) по сравнению с интактными животными, что свидетельствует о более низком уровне ОС и позитивном влиянии ТЭС-терапии. Для ГТС данные представлены в сводной таблице 3.

Таблица 3

Показатели прооксидантно-антиоксидантной системы ГТС у экспериментальных животных различных групп (M±m)

Показатели	Интактные крысы (n=7) M ±m	II группа (n=7) M ±m	III группа (n=7) M ±m	IV группа (n=7) M ±m
АОА, мг/л vitC	16,7 ± 1,7	15,4 ± 1,5	10,6 ± 0,5*	16,1 ±1,4**
ВХЛмах,усл.ед	0,194 ± 0,006	0,201 ± 0,007	0,228 ± 0,008*	0,206 ± 0,014
Площадь ВХЛ, усл.ед.	0,145 ± 0,014	0,162 ± 0,016	0,214 ± 0,017*	0,176 ±0,034
ТБЧгом, ОЕ	0,343 ±0,018	0,327 ± 0,020	0,675 ± 0,145*	0,465 ± 0,023*
SH-группы, ОЕ	0,318 ± 0,027	0,296 ± 0,037	0,175 ± 0,026*	0,227 ± 0,015*
КАТ,усл.ед./грамм ГТС	0,215 ± 0,038	0,197 ± 0,037	0,108 ± 0,012*	0,127 ± 0,018
СОД,усл.ед./грамм ГТС	0,224 ± 0,042	0,230 ± 0,060	0,095 ± 0,020*	0,131 ± 0,034
КОМБ, ОЕА	0,120 ± 0,965	0,878 ± 1,344	10,771 ± 3,842*	4,278 ± 0,833*
КАТ /СОД, %- КАТ /CОД	116,89 ± 31,49	106,04 ± 23,18	148,19 ± 34,57*	154,22 ±43,85*

Примечание: * - р<0,02 – в сравнении с контролем; ** - p1 < 0,05 – достоверность различий между IV и III группами

Изучив динамику процессов СРО в эксперименте при создании модели острого ИМ и влиянии на эти показатели однократного сеанса ТЭС-терапии, проведено клиническое исследование, направленное на изучение динамики изменений прооксидантно-антиоксидантной системы больных острым ИМ при использовании ТЭС-терапии в комплексе с традиционным лечением. При анализе параметров индуцированной хемилюминесценции установлено, что в плазме крови больных группы А интенсивность амплитуды максимальной ВХЛ на 1-2 сутки достоверно увеличивается в 5,4 раз относительно контроля, на 10-14 сутки отмечается некоторое снижение ВХЛ, но этот показатель остается выше контрольных значений в 3,4 раза (p<0,01), оставаясь повышенным и к 20-23 суткам в 2,13 раз (p<0,01), что свидетельствует о повышенном фоне реакций СРО и в этот период. У больных группы Б на фоне ТЭС-терапии отмечается следующая динамика показателей максимальной ВХЛ: 1-2 сутки - повышение амплитуды максимальной ВХЛ сопоставимое с больными группы А; на 10-14 сутки отмечается снижение максимальной ВХЛ на 27,5 % в сравнении с максимальной ВХЛ при ИМ на фоне традиционной терапии (p<0,05), что говорит о некотором уменьшении выраженности свободнорадикальных процессов. А к 20-23 суткам протективный эффект ТЭС-терапии менее выражен, так как максимальный эффект гашения процессов СРО и как следствие максимальной ВХЛ идет в первые 2 недели. Также отмечено изменение показателя площади ВХЛ. В группе А (относительно контроля): 1-2 сутки острого ИМ - достоверное повышение площади ВХЛ на 181,4%; 10-14 сутки – повышение на 89,62% (p<0,01); 20-23 сутки – на 45,16% (p<0,01). У больных группы Б отмечается следующая картина: на 1-2 сутки площадь ВХЛ больше контроля на 249, 41 % (p<0,01), к 10-14 суткам отмечается снижение площади ВХЛ в сравнении с этим показателем при ИМ на фоне традиционной терапии, к 20-23 суткам протективный эффект ТЭС-терапии менее выражен.

Для более объективной оценки уровня ОС было проведено исследование уровня ТБК-активных продуктов, включающих промежуточные и конечные продукты СРО в эритроцитах и плазме крови больных с острым ИМ, выраженное в виде ТБЧэр.; ТБЧпл.; ТБЧобщ. (отражает суммарное количество ТБК-активных подуктов в клетках и во внеклеточной среде). Установлено, что в группе А на 1-2 сутки ИМ отмечается (относительно контроля) повышение ТБЧэр. на 33,8% (p<0,01); ТБЧпл. - на 243% (p<0,01); ТБЧобщ. - на 54,21% (p<0,01). На 10-14 сутки показатель ТБЧ эр. выше контрольных значений на 17,6% (p<0,01); ТБЧ пл. - на 122,4% (p<0,01); ТБЧобщ. - на 27,84% (p<0,01). К 20-23 суткам уровень ТБК-активных продуктов так и не достигает контрольных значений: ТБЧэр. выше контроля на 14,8% (p<0,01); ТБЧпл. - на 86,4% (p<0,01); ТБЧобщ. - на 21,78% (p<0,01). У больных группы Б при использовании ТЭС-терапии на 1-2 сутки показатели ТБЧэр., ТБЧпл., ТБЧобщ. изменены аналогично группе А в тот же период острого ИМ. На 10-14 сутки – ТБЧэр. выше контроля на 15,81% (p>0,01), ТБЧпл. - на 76,31% (p<0,01); ТБЧобщ. - на 21,71% (p<0,01). К 20-23 суткам показатели ТБЧэр. и ТБЧпл. практически достигают контроля, ТБЧпл. на 37,04% (p<0,01) выше относительно контроля. Полученные данные свидетельствуют о возможности влиять на прооксидантно-антиоксидантную систему неспецифическими методами лечения, в частности, ТЭС-терапией, при этом эффект более выражен на уровне клеточного звена. При изучении тиоловых групп эритроцитов у больных наблюдаемых групп выявлена индивидуальная картина их изменения. Так, в группе А на 1-2 сутки отмечается снижение количества SH-групп относительно контроля на 20,96% (р<0,01); на 10-14 сутки – на 17,32% (р<0,01); постепенно восстанавливаясь к 20-23 суткам, но все еще оставаясь ниже контрольных значений. У больных группы Б на фоне ТЭС-терапии отмечается положительная динамика восстановления сульфгидрильных групп, начиная с первых дней ТЭС-терапии; на 10-14 сутки (по сравнению с показателями в группе сравнения) отмечается увеличение SH-групп на 12,5% (р<0,05), а к 20-23 суткам показатели сульфгидрильных групп практически достигают контроля. Увеличение количества SH-групп у больных с острым ИМ на фоне ТЭС-терапии может являться косвенным показателем повышения неспецифической резистентности организма, угнетенной в условиях массивной прооксидантной нагрузки.

У обследуемых больных группы А с неосложненным ИМ выявлены следующие изменения показателей активности КАТ эритроцитов: на 1-2 сутки ИМ наблюдается снижение ее активности на 48,6% (р<0,01), с 10-14 суток показатель КАТ превышал показатели контроля на 44,5% (р<0,01). К 20-23 суткам отмечалось снижение активности КАТ до значений равных показателям контроля и даже ниже (среднее значение активности КАТ на 7,51% было ниже контрольных значений). На фоне проводимой ТЭС-терапии у больных группы Б положительная динамика восстановления функционирования КАТ эритроцитов наблюдается, начиная с 20-23 суток (после 10 сеансов ТЭС-терапии), что свидетельствует о повышении концентрации в плазме крови биологически активных веществ (-эндорфинов), модифицирующих работу этого фермента (на 20-23 сутки КАТ при ТЭС-терапии на 27,7% выше, чем у больных группы А, р<0,05), и повышающих резистентность организма к образовавшимся в ходе ОС при остром ИМ пероксиду водорода и пероксилам, что уменьшает дальнейшую (стадия рубцевания) токсическую нагрузку на неповрежденные и восстанавливающиеся ткани, способствуя процессам регенерации. При изучении активности СОД у больных группы А отмечается следующая динамика: на 1-2 сутки острого ИМ она повышалась в 2,91 раза (р<0,01) по сравнению с контролем, к 10-14 суткам активность СОД оставалась выше контрольных значений в 2,1 раза (р<0,01), так и не достигая показателей контроля даже к 20-23 суткам. При изучении показателей СОД у больных группы Б при применении ТЭС-терапии отмечается положительная динамика изменения активности СОД эритроцитов, начиная с 20-23 суток (после 10 процедуры ТЭС-терапии), что свидетельствует о снижении образования супероксидных анион-радикалов в организме человека и соответственно снижении нагрузки на ферментное звено АОС. Это подтверждается уменьшением к 10-14 суткам уровня хемилюминесценции, которая отражает динамику образования свободных радикалов различной химической природы. В целом при этом снижается экспрессия и функциональная активность фермента в условиях ослабления давления прооксидантов на 1-ю линию ферментов АОС (на 20-23 сутки СОД при ТЭС на 12,71% ниже, чем у больных группы А (р<0,05), с параллельным накоплением вторичных продуктов перекисного окисления, для обезвреживания которых требуется не СОД, а каталаза и пероксидаза, а также глутатионтрансферазная система (стадия пролиферации или регенерации). Такие изменения следует рассматривать как положительные с точки зрения высокомолекулярного звена АОС (рис.2.).

Примечание: * - p<0,01 в сравнении с контролем,** - р<0,05 – в сравнении с группой А с соответствующим временным интервалом (А1-1-2 сут.; А2- 10-14 сут.;А3- 20-23 сут.)

Рис. 2. Динамика показателей ферментов 1-й и 2-й линии АОС у больных инфарктом миокарда на фоне традиционного лечения и в комплексе с ТЭС-терапией

Дисбаланс в работе ферментов отражает интегральный показатель КАТ/СОД. На 1-2 сутки у больных группы А отмечено снижение соотношения КАТ/СОД относительно контроля на 85,26% (р<0,01), обусловленное как снижением в этот период активности КАТ, так и одновременным нарастанием активности СОД. На 10-14 сутки показатель КАТ/СОД повышался, но все же оставался ниже контроля на 39,1% (р>0,01), к 20-23 суткам - наблюдалось значительное истощение адаптационных защитных систем, в том числе и ферментного звена АОС (уменьшение показателя КАТ/СОД составило 50,13% (р<0,01) относительно контроля (рис.2.). Применение ТЭС-терапии приводит к стабилизации работы ферментов КАТ и СОД к 20-23 суткам острого ИМ и, соответственно, интегрального показателя КАТ/СОД, препятствуя истощению адаптационных возможностей организма, в том числе и ферментного звена АОС.

Примечание: * - p<0,01 в сравнении с контролем, ** - р<0,05 – в сравнении с группой А с соответствующим временным интервалом (А1-1-2 сут.; А2- 10-14 сут.;А3- 20-23 сут.)

Рис. 3. Интегральный показатель окислительного стресса у больных инфарктом миокарда с традиционным лечением и на фоне ТЭС-терапии

При исследовании показателя КОМБэр. в группе А были выявлены следующие изменения: в 1-2 сутки при остром ИМ показатель повышен и составляет 13,8 ОЕА, что свидетельствует о выраженном ОС, в динамике течения заболевания показатель КОМБэр. постепенно снижается, но все-таки остается выше показателей контроля даже к 20-23 суткам.

На фоне проводимой ТЭС-терапии отмечалась положительная динамика изменения показателя, что отмечается уже к 10-14 суткам (показатель КОМБэр. у группы Б на 67,7% ниже показателя в группе А). Это подтверждает положительное влияние на защитные системы организма ТЭС-терапии и возможность использования для контроля баланса в прооксидантно-антиоксидантной системе как отдельных показателей системы АОС, так и интегрального коэффициента, что более объективно (рис.3.).

Таким образом, в группах с применением ТЭС-терапии наблюдается достоверное улучшение основных параметров прооксидантно-антиоксидантной системы при остром ИМ.

ВЫВОДЫ

1. У крыс с моделированным острым инфарктом миокарда отмечается развитие окислительного стресса, проявляющегося дисбалансом в прооксидантно-антиоксидантной системе, однонаправленным увеличением показателей прооксидантного звена как системно в крови, так и локально в тканях сердца и разнонаправленным изменением ферментов 1-ой и 2-ой линии антиоксидантной системы на организменном и тканевом уровнях (снижение активности СОД на 57,72% и каталазы на 49,77% в тканях сердца и компенсаторное повышение их активности в крови).

2. Под влиянием ТЭС-терапии отмечается нормализация основных показателей прооксидантно-антиоксидантной системы у экспериментальных животных как на локальном уровне в ткани сердца, так и системно в крови, что наиболее показательно проявилось в изменении интегрального показателя КОМБ в гомогенате, который отражает общий уровень окислительного стресса (на фоне ТЭС-терапии показатель в 2,5 раза ниже, чем без ТЭС-терапии).

3. Развитие острого инфаркта миокарда у больных проявлялось резким дисбалансом в прооксидантно-антиоксидантной системе, сопровождающимся повышением показателей прооксидантного звена, максимально выраженным в 1-2 сутки заболевания, а также снижением антиоксидантного потенциала крови в тот же период течения инфаркта миокарда и одновременной дискоординацией в работе антиоксидантных ферментов (повышением активности СОД на фоне снижения активности каталазы).

4. Применение ТЭС-терапии в комплексном лечении больных с острым инфарктом миокарда позволило снизить выраженность окислительного стресса и привело к нормализации изучаемых показателей прооксидантно-антиоксидантной системы, что выразилось в их позитивной динамике на фоне ТЭС-терапии к 20-23 суткам наблюдения (ТБЧэр., ТБЧпл., уровень тиоловых групп эритроцитов практически достигали контроля, аналогичную динамику имел показатель КОМБэр.), что особенно важно для предотвращения развития осложнений.

5. Развитие острого инфаркта миокарда сопровождается значительным снижением уровня -эндорфинов (на 71,1% относительно контроля) у больных острым инфарктом миокарда к 10-м суткам, при этом проводимая ТЭС-терапия в комплексе с традиционным лечением больных острым инфарктом миокарда стабилизирует уровень -эндорфинов и ускоряет восстановление основных показателей прооксидантно-антиоксидантной системы, что позволяет рекомендовать данный простой и безопасный немедикаментозный метод в комплексном лечении пациентов с инфарктом миокарда.

Практические рекомендации

1. Проведенное биохимическое исследование свидетельствует о целесообразности включения в комплекс лечебных мероприятий при остром инфаркте миокарда ТЭС-терапии, обладающей антирадикальным, антиоксидантным действием, причем выражен гомеостатический эффект в отношении только измененных показателей.

2. В остром периоде инфаркта миокарда ТЭС-терапию рекомендовано применять дополнительно к комплексному медикаментозному лечению следующим образом: в режиме биполярного импульсного тока ежедневно, сила тока подбирается индивидуально (от 1 до 2 мА, в среднем 1,6 мА), положение электродов фронто-мастоидальное. Длительность 1-го сеанса составляет 15 минут, всех последующих – 40 минут. Сеансы проводят в течение 7-10 дней.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Павлюченко И.И., Басов А.А., Губарева Е.А., Мелконян К.И., Макарова М.О., Еремина Т.В., Моргоев А.Э. Способ интегральной биохимической оценки уровня окислительного стресса у больных при различных патологических состояниях // Тезисы докладов IV съезда Российского общества биохимиков и молекулярных биологов. – Новосибирск, 2008. – С.438.
2. Губарева Е.А., Каде А.Х., Павлюченко И.И., Басов А.А., Борисенко В.Г. Динамика показателей антиокислительной активности плазмы крови в различные периоды острого инфаркта миокарда // Сборник материалов 60-й научной студенческой конференции и 36-й конференции молодых ученых СГМА. – Смоленск, 2008. – С. 59-60.
3. Губарева Е.А., Каде А.Х., Быков И.М., Павлюченко И.И., Басов А.А., Зингилевский К.Б., Макарова М.О., Старицкий А.Г., Болдовская Е.А. Состояние системы антиокислительной защиты у больных с острым инфарктом миокарда на фоне ТЭС-терапии // Материалы 6-ой Международной научно-практической конфиренции «Достижения фундаментальных наук в решении актуальных проблем медицины». – Астраханский медицинский журнал. – 2008. - №3. – С.156-158.
4. Губарева Е.А., Каде А.Х., Павлюченко И.И., Басов А.А., Луговой А.Н., Дамашаускас Р.О., Макарова М.О. Изменение показателей антиокислительных ферментов на общем и локальном уровне при моделировании инфаркта миокарда у крыс // Фундаментальные исследования. – 2008. - №9. – С. 59-60.
5. Губарева Е.А., Каде А.Х., Павлюченко И.И., Басов А.А., Борисенко В.Г., Макарова М.О. Динамика антиоксидантного статуса больных с острым инфарктом миокарда на фоне ТЭС-терапии // Тезисы докладов научно-практической конференции, посвященной 25-летию разработки и внедрения метода «Актуальные проблемы ТЭС-терапии». – Санкт-Петербург, 2008. – С. 30-32.

*6. Борисенко В.Г., Каде А.Х., Губарева Е.А., Порханов В.А., Братова А.В. Влияние ТЭС-терапии на состояние кардиомиоцитов крыс с экспериментальным инфарктом миокарда // Кубанский научный медицинский вестник. – 2008. – Т. 104, №5. – С. 28-30.

* 7. Борисенко В.Г., Абсалямова С.О., Губарева Е.А., Каде А.Х., Могильная Г.М., Дудецский В.И. Влияние ТЭС-терапии на морфологию и гистохимию кардиомиоцитов крыс на ранних стадиях моделированного инфаркта миокарда // Кубанский научный медицинский вестник. – 2008. – Т. 104, №5. – С. 30-33.

*8. Губарева Е.А., Каде А.Х., Павлюченко И.И., Быков И.М., Зингилевский К.Б., Басов А.А., Макарова М.О., Борисенко В.Г., Старицкий А.Г. Прогностическая значимость определения активности ферментов антирадикальной защиты у больных с острым инфарктом миокарда // Кубанский научный медицинский вестник. – 2008. – Т. 102-103, №3-4. – С. 104-106.

9. Губарева Е.А., Каде А.Х., Павлюченко И.И., Зингилевский К.Б., Старицкий А.Г., Басов А.А. Динамика активности ферментов антирадикальной защиты эритроцитов у больных с острым инфарктом миокарда на фоне консервативного лечения // Фундаментальные исследования. – 2008. - №3. – С. 103-104.

10. Борисенко В.Г., Губарева Е.А., Каде А.Х. Влияние ТЭС-терапии на морфологию и гистохимию кардиомиоцитов крыс с моделированием ишемии миокарда // Тезисы докладов научно-практической конференции, посвященной 25-летию разработки и внедрения метода «Актуальные проблемы ТЭС-терапии». – Санкт-Петербург, 2008. – С. 21-23.

* - работа, опубликована в журнале, включенном ВАК в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий

Список сокращений

АОА–антиокислительная активность,

антиоксидантная активность

АОС – антиоксидантная система

АФК – активные формы кислорода

ВХЛ– вспышка хемилюминесценции

ГТС – гомогенат ткани сердца

ИМ – инфаркт миокарда

КАТ – каталаза

КОМБ– коэффициент окислительной модификации биомолекул

ОМБ – окислительная модификация биомолекул

ОС – окислительный стресс

СОД – супероксиддисмутаза

СРО – свободнорадикальное окисление

ТБК – тиобарбитуровая кислота

ТБЧ – тиобарбитуровое число

ТЭС–транскраниальная электростимуляция

SH-группы – сульфгидрильные

группы