При дослідженні впливу тіотріазоліну і корвітину на метаболізм у кардіоміоцитах було виявлено, що обидва препарати проявляють антиоксидантну дію, достовірно знижуючи в сироватці крові рівень малонового діальдегіду. Також вони є інгібіторами антиоксидантної системи. Так тіотріазолін підвищує активність каталази та кількість сульфгідрильних груп у міокарді. У корвітина цей вплив виражений дещо більше. Він збільшує активність каталази та супероксиддисмутази, також зростає індекс антиоксидантної активності та кількість сульфгідрильних груп у ендокарді. Відсоток гемолізованих еритроцитів був у межах норми на фоні введення обох препаратів. На процеси гліколізу жоден з препаратів не вплинув.
Наступним етапом дослідження було з’ясувати можливість корекції тіотріазоліном та корвітином виявлених структурно-метаболічних змін у кардіоміоцитах за умов гострої сироваткової хвороби.
Вплив препаратів на імунну систему представлений у табл. 2.
Таблиця 2
Характеристика показників ЦІК та гемолітичної активності комплементу сироватки крові у морських свинок з гострою сироватковою хворобою, які отримували розчин тіотріазоліну та корвітину (М ± m; n = 20)
| Показник | Контроль | Дослід | Дослід + Т | Дослід + К |
| ЦІК великі, од. опт. густ. | 61,00 ± 5,00 | 53,00 ± 5,00 | 60,00 ± 5,00 | 69,00 ± 3,00* |
| ЦІК середні, од. опт. густ. | 206,00 ± 13,00 | 287,00 ± 12,00 | 264,00 ± 10,00° | 228,00 ± 4,00* |
| ЦІК малі, од. опт. густ. | 354,00 ± 9,00 | 430,00 ± 19,00 | 459,00 ± 15,00° | 350,00 ± 15,00* |
| ГАК, гемол.од.СН50 | 83,70 ± 4,26 | 64,13 ± 3,33 | 76,10 ± 4,55* | 80,48 ± 4,26* |
Примітка: * – достовірність різниці показників у порівнянні з дослідними тваринами; ° – достовірність різниці показників у порівнянні з контролем. |
||||
У тварин з гострою сироватковою хворобою, які отримували розчин тіотріазоліну достовірно збільшився лише показник гемолітичної активності комплементу (ГАК) на 19% (Р < 0,05). У групі тварин, які отримували розчин корвітину достовірно знизилися показники ЦІК середніх та малих розмірів на 21% (Р < 0,001) і 19% (Р < 0,005) відповідно, хоча показник ЦІК великих розмірів зріс на 30% (Р < 0,01). Показник гемолітичної активності комплементу стабілізувався до контрольних цифр (Р < 0,005).
На фоні введення тіотріазоліну тваринам з гострою сироватковою хворобою змін зі сторони ПОЛ не спостерігалося (див. табл. 3). Проте була позитивна динаміка в антиоксидантній системі. При цьому індекс антиоксидантної активності знизився на 14% порівняно з дослідними тваринами, але не наблизився до контрольних цифр. Достовірно підвищилися показники активності СОД на 56% (Р < 0,01) та каталази на 62% (Р < 0,001).
Таблиця 3
Характеристика опосередкованих показників пошкодження клітинних мембран міокарда у морських свинок з гострою сироватковою хворобою після введення розчинів тіотріазоліну та корвітину (М ± m; n = 20)
| Показник | Контроль | Дослід | Дослід + Т | Дослід + К |
| МДА, мкмоль/мл | 70,67 ± 0,74 | 102,0 ± 12,1 | 99,36 ± 10,74° | 81,40 ± 5,39° |
| ІАОА | 2,85 ± 0,04 | 4,57 ± 0,35 | 3,94 ± 0,43° | 2,53 ± 0,09* |
| СОД, од.акт./млЧхв | 458,47 ± 21,69 | 326,29 ± 12,9 | 509,37 ± 60,68* | 513,56 ± 14,65*° |
| Кат.ммольН2 О2 / млЧгод | 0,036 ± 0,001 | 0,040 ± 0,001 | 0,065 ± 0,002*° | 0,035 ± 0,001* |
| SH-сироватка, мкмоль | 0,109 ± 0,005 | 0,136 ± 0,005 | 0,066 ± 0,003*° | 0,063 ± 0,003*° |
| SH-ендокард, мкмоль | 26,26 ± 1,33 | 11,72 ± 1,16 | 16,85 ± 1,36*° | 19,01 ± 0,82*° |
| SH-міокард, мкмоль | 10,57 ± 0,44 | 4,72 ± 0,72 | 14,91 ± 1,03*° | 12,25 ± 0,56*° |
| ПГЕ, % | 8,82 ± 0,25 | 12,08 ± 0,29 | 5,26 ± 0,40*° | 7,55 ± 0,31*° |
Примітка: * – достовірність різниці показників у порівнянні з дослідними тваринами; ° – достовірність різниці показників у порівнянні з контролем. |
||||
Введення корвітину тваринам з гострою сироватковою хворобою викликало деяке пригнічення ПОЛ та активувало антиоксидантний захист. Як видно з табл. 3, кількість МДА мав тенденцію до зниження на 20%. Одночасно знижується індекс антиоксидантної активності на 45% (Р < 0,001) та активність каталази – на 13% (Р < 0,001). Проте, активність супероксиддисмутази зростає на 57% (Р < 0,001).
Під впливом як корвітину, так і тіотріазоліну в обох групах дослідних тварин достовірно знизився відсоток гемолізованих еритроцитів (Р < 0,05), (див. табл. 3).
Рис. 2. Зміни вмісту SH-груп у різних середовищах організму та перекисного гемолізу еритроцитів у тварин з гострою сироватковою хворобою під впливом тіотріазоліну і корвітину
Підвищена активність антиоксидантного захисту сприяла окисно-відновним перетворенням-SH-груп (див. табл. 3, рис. 2). Під впливом обидвох препаратів (тіотріазолін і корвітин) достовірно (Р < 0,001) зросла кількість сульфгідрильних груп в ендокарді та міокарді, одночасно з тим, зменшилася їх кількість у сироватці крові.
Як видно з табл. 4, введення як тіотріазоліну, так і корвітину тваринам із гострою сироватковою хворобою призводить до достовірного (Р < 0,05) зниження активності всіх органоспецифічних ферментів міокарда і наближенням цих показників до відповідних у контрольних тварин, що може свідчити про зменшення пошкодження кардіоміоцитів.
Таблиця 4
Характеристика активності органоспецифічних ферментів ураження міокарда у морських свинок з гострою сироватковою хворобою після введення тіотріазоліну і корвітину (М ± m; n = 20)
| Показник | Контроль | Дослід | Дослід + Т | Дослід + К |
| ЛДГ, Од/л | 28,90 ± 2,04 | 45,04 ± 2,79 | 27,77 ± 2,02* | 29,96 ± 2,49* |
| КФК, Од/л | 1,76 ± 0,18 | 3,37 ± 0,24 | 1,79 ± 0,13* | 1,78 ± 0,27* |
| АсАТ, Од/л | 37,99 ± 2,47 | 50,32 ± 3,17 | 39,38 ± 2,10* | 38,25 ± 2,39* |
Примітка: * – достовірність різниці показників у порівнянні з дослідними тваринами. |
||||
При оцінюванні вмісту продуктів гліколізу у кардіоміоцитах було встановлено (див. табл. 5), що введення тіотріазоліну тваринам з ГСХ спричинило зростання концентрації молочної кислоти в 1,6 рази (Р < 0,001), та зниження концентрації піровиноградної кислоти у 2 рази (Р < 0,001). Після введення корвітину в показниках процесу гліколізу виявлено наступні зміни: кількість молочної кислоти достовірно зменшилася на 18% (Р < 0,001), а кількість піровиноградної кислоти зменшилася на 22% (Р < 0,01).
Таблиця 5
Вміст продуктів гліколізу у сироватці крові морських свинок з гострою сироватковою хворобою після введення тіотріазоліну (М ± m; n = 20)
| Показник | Контроль | Дослід | Дослід + Т | Дослід + К |
| Лактат, ммоль/л | 0,83 ± 0,05 | 0,94 ± 0,02 | 1,50 ± 0,12*° | 0,77 ± 0,03* |
| Піруват, ммоль/л | 0,051 ± 0,008 | 0,087 ± 0,006 | 0,044 ± 0,005* | 0,068 ± 0,004* |
Примітка: * – достовірність різниці показників у порівнянні з дослідними тваринами; ° – достовірність різниці показників у порівнянні з контролем. |
||||
Для підтвердження позитивної динаміки змін у серці тваринам, яким вводили корвітин та тіотріазолін за умов гострої сироваткової хвороби, було проведено морфологічне дослідження тканин серця. Співвідношення між кардіоміоцитами та пухкою сполучною тканиною збережене. Відсутній спазм артеріальних судин дрібного та середнього калібру. Наявні незначні ділянки пухкої сполучної тканини з інфільтрацією мононуклеарами.
Отже, на основі проведених досліджень встановлено, що у патогенезі імунокомплексних захворювань провідна роль належить циркулюючим імунним комплексам. Патогенний вплив на серце імунні комплекси здійснюють декількома шляхами. По-перше: ініціююча дія імунних комплексів проявляється в активації системи комплементу, а по-друге: під впливом імунних комплексів відбувається активація деяких клітин крові. У процесі активації утворюються чисельні біологічно активні речовини, які зумовлюють пошкодження тканин у зв’язку з посиленням фагоцитозу та лізосомальної активності та спостерігається «респіраторний вибух», який характеризується утворенням надмірної кількості вільних радикалів. Як результат, посилюється перекисне окиснення ліпідів, яке є типовим мембранним механізмом патологічних процесів та хвороб. Експериментальні дослідження і клінічна практика виявили, що пероксидному пошкодженню структур, в основному, запобігає антиоксидантна система. Але за умов гострої сироваткової хвороби її активність недостатня.
Нагромадження в організмі кінцевого продукту пероксидного окиснення ліпідів (малонового діальдегіду), порушення його нейтралізації та утилізації прямо пов’язано з функціонуванням тіодисульфідної окисно-відновної системи, компонентами якої є сульфгідрильні (-SH) групи білків. Відомо, що порушення окисно-відновних перетворень SH-груп призводить до радикальної перебудови режимів життєдіяльності клітини, інтенсивності метаболізму, активації та інактивації багатьох біологічно активних речовин. При гострій сироватковій хворобі значно знижується вміст сульфгідрильних груп у ендокарді та міокарді і одночасно підвищується їх кількість у сироватці. Це свідчить про те, що пероксидні радикали, які утворилися в надмірній кількості: по-перше здійснили пероксидну модифікацію амінокислотних залишків (в першу чергу -SH-груп) мембранних білків, у тому числі і тих, які розташовані в активному центрі ферментів; по-друге здійснили конформаційні зміни у білкових молекулах крові; по-третє знизили компенсаторні можливості систем детоксикації.
Внаслідок розбалансованості між процесами пероксидного окиснення ліпідів та антиоксидантною активністю кількісні зміни переходять у якісні. Порушується структура мембран кардіоміоцитів. Як результат у крові підвищується активність всіх органоспецифічних для серця ферментів (креатинфосфокінази, лактатдегідрогенази, аспартатамінотрансферази).
Зміни метаболізму підтверджуються морфологічними змінами у тканинах серця.
Окиснення кінцевих продуктів розпаду білків, ліпідів, вуглеводів за допомогою кисню, перенесення електронів і трансформація енергії відбувається за допомогою мітохондрій. Тому порушення структури останніх призводить до погіршення енергопостачання клітини, що, у свою чергу, спричинює порушення її функції. Зростання концентрації пірувату свідчить про те, що порушується його утилізація і піруват майже повністю перетворюється на лактат. Зростання концентрації лактату в крові свідчить про переважне використання анаеробних шляхів синтезу енергії – піруват відновлюється до лактату. Лактат це кінцевий продукт гліколізу в анаеробних умовах, який виділяється через ендоплазматичну мембрану. Водночас, тривале виділення лактату призводить до виникнення у клітині лактат-ацидозу, який спричинює порушення функції клітини, зокрема кардіоміоцита.
Порушення, які виникли у міокарді достатньо добре коригувалися як тіотріазоліном, так і корвітином.
Імуномодулюючу та антиоксидантну дію за умов гострої сироваткової хвороби проявив лише корвітин. Проте обидва препарати проявили індукторні властивості, щодо антиоксидантної системи. Посиливши активність антиоксидантних ферментів і тіодисульфідної окисно-відновної системи вони сприяли нормалізації метаболізму у кардіоміоцитах та захистили структури мембран від дії продуктів ліпопероксидації. Це підтверджується показниками активності органоспецифічних ферментів, які були в межах норми. Завдяки своїй мембранопротекторній дії корвітин і тіотріазолін зменшили відсоток гемолізованих еритроцитів. Це все сприяло покращенню енергопостачання клітин і перехід з анаеробного типу енергозабезпечення на аеробний, який спостерігається за нормальних умов.
Результати морфологічних досліджень підтвердили позитивну динаміку у перебігу гострої сироваткової хвороби.
Отже, при імунокомплексних захворюваннях є доцільним використовувати препарати з антиоксидантними та мембранопротекторними властивостями, оскільки вони позитивно впливають на перебіг імунокомплексної патології і зменшують структурні зміни в уражених органах, зокрема у серці.
ВИСНОВКИ
У дисертаційній роботі теоретично узагальнено і по новому вирішено наукове завдання, яке відображене у встановленні змін в мембранах клітин, зокрема кардіоміоцитів за умов гострого імунокомплексного процесу, а також механізми і наслідки впливу циркулюючих імунних комплексів на клітини серця та морфологічні зміни в серці за даної патології.
Запропоновані нові підходи до корекції порушень, зумовлених імунокомплексною патологією, за допомогою тіотріазоліну та корвітину.
У результаті вирішення наукового завдання встановлено такі наукові і прикладні висновки:
1. За умов експериментальної гострої сироваткової хвороби зросли показники циркулюючих імунних комплексів середніх та малих розмірів на 39% (Р < 0,001) та 21% (Р < 0,001) відповідно, що підтверджує імунокомплексне походження пошкоджень. Одночасно з цим, знизилися показники гемолітичної активності комплементу на 23% (Р < 0,001), що свідчить про його участь у патологічному процесі.
2. Розвиток гострої сироваткової хвороби супроводжується наростанням активності пероксидного окиснення ліпідів, та зниженням антиоксидантного захисту, що призводить до зниженням кількості сульфгідрильних груп в міокарді та ендокарді, це свідчить про порушення окисно-відновних перетворень у цих органах. Також зріс відсоток гемолізованих еритроцитів (Р < 0,001), це свідчить про підвищення проникливості клітинних мембран, зокрема, кардіоміоцитів.
3. Достовірно у сироватці крові тварин із гострою сироватковою хворобою зросла активність органоспецифічних ферментів серця: креатинфосфокінази в 1,9 разів (Р < 0,01), аспартатамінотрансферази – в 1,3 рази (Р < 0,01) і лактатдегідрогенази – в 1,5 рази (Р < 0,01), що свідчить про порушення структури та підвищення проникності клітинних мембран.
4. Патоморфологічні зміни в серці за умов гострої сироваткової хвороби характеризуються альтеративно-ексудативними явищами, які супроводжуються порушенням структури плазматичних та цитоплазматичних мембран і мають гострий характер.
5. У інтактному організмі морських свинок тіотріазолін проявляє антиоксидантну дію, достовірно знижуючи активність процесів пероксидного окиснення ліпідів (Р < 0,05) та є індуктором антиоксидантної системи, достовірно підвищуючи її активність (Р < 0,05).
6. Корвітин у інтактних тварин проявляє імуномодулюючу дію, достовірно знижуючи кількість циркулюючих імунних комплексів середніх та малих розмірів (Р < 0,05) і активуючи систему комплементу. Виявляє антиоксидантну активність, знижуючи активність процесів ліпопероксидації (Р < 0,05) та посилює активність ферментів антиоксидантної системи (Р < 0,05).
7. Тіотріазолін у тварин з гострою сироватковою хворобою проявив позитивний вплив на структурно-метаболічні зміни у міокарді завдяки своїм мембранопротекторним властивостям та здатності активувати антиоксидантні ферменти.
8. Корвітин також мав позитивний вплив на виявлені зміни за умов гострої сироваткової хвороби завдяки своїм імуномодулюючим, антиоксидантним та мембранопротекторним властивостям, а також здатності активувати антиоксидантний захист.
9. При введенні тваринам з гострою сироватковою хворобою розчинів корвітину та тіотріазоліну зафіксовано позитивну динаміку змін у серці: відсутність альтеративно-ексудативних змін і поява продуктивної тканинної реакції.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ НАУКОВИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Пороховська Н.В., Бідюк М.М., Казановська Н.Ф. Стан перекисного окислення ліпідів та антиоксидантного захисту при імунокомплексному ураженні серця // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. – 2002. – № 4. – С. 77–81. (Здійснила моделювання гострої сироваткової хвороби, провела забір досліджуваного матеріалу, провела імунологічні та біохімічні дослідження, статистичну обробку отриманих результатів, сформувала висновки, підготувала статтю до друку).
2. Пороховська Н.В., Бідюк М.М., Найда Л.Я. Патоморфологічні зміни в серці морських свинок при гострій та хронічній сироватковій хворобі // Вісник наукових досліджень. – 2004. – № 1. – С. 97–98. (Здійснила моделювання гострої сироваткової хвороби, провела забір досліджуваного матеріалу, брала участь у морфологічних дослідженнях, сформувала висновки, підготувала статтю до друку).
3. Пороховська Н.В. Стан клітинних мембран при гострій сироватковій хворобі // Практична медицина. – 2007. – Т. ХІІІ, № 2. – С. 88–92.
4. Мембранопротекторна та антиоксидантна властивість корвітину при експериментальному імунокомплексному процесі / Н.В. Пороховська, Г.П. Никитюк, П.Й. Дудаш, З.С. Пороховська // Вісник наукових досліджень. – 2007. – № 3. – С. 71–73. (Дисертант самостійно здійснив моделювання на тваринах гострої сироваткової хвороби, провів забір досліджуваного матеріалу, імунологічні та біохімічні дослідження, статистичну обробку отриманих результатів, сформулював висновки, підготував статтю до друку).
5. Пороховська Н.В., Регеда М.С. Мембранопротекторна та антиоксидантна властивість тіотріазоліну за умов гострого імунокомплексного процесу // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. – 2007. – № 3. – С. 45–50. (Дисертант самостійно здійснив моделювання на тваринах гострої сироваткової хвороби, провів забір досліджуваного матеріалу, імунологічні та біохімічні дослідження, статистичну обробку отриманих результатів, сформулював висновки, підготував статтю до друку).
6. Стан антиоксидантного захисту при гострій сироватковій хворобі / Н.В. Пороховська, М.М. Бідюк, Н.Ф. Казановська, З.С. Пороховська // Фізіологічний журнал. – 2002. – Т. 48, № 4. – С. 101–102. (Здійснила моделювання гострої сироваткової хвороби, провела забір досліджуваного матеріалу, провела імунологічні та біохімічні дослідження, статистичну обробку отриманих результатів, сформувала висновки, підготувала статтю до друку).
7. Казановська Н.Ф., Пороховська Н.В. Характеристика активності ферментів при гострій сироватковій хворобі // Матеріали міжнародної конференції, присвяченої пам’яті професора Шостаковської І.В. – Львів, 2002. – С. 63. (Здійснила моделювання гострої сироваткової хвороби, провела забір досліджуваного матеріалу, провела імунологічні та біохімічні дослідження, статистичну обробку отриманих результатів, сформувала висновки, підготувала тези до друку).
8. Шлапак М.Б., Угрин О.М., Кужда Ю.Т., Пороховська Н.В., Піняжко О.Р. До питання активності церулоплазміну при гіперімунокомплексеміях в умовах застосування тіотріазоліну // Матеріали IV конференції з клінічної фармакології. – Вінниця, 2004. – С. 167–168. (Здійснила моделювання гострої сироваткової хвороби, провела забір досліджуваного матеріалу, провела імунологічні та біохімічні дослідження, статистичну обробку отриманих результатів,сформувала висновки,підготувала тези до друку).
9. Пороховська Н.В., Проник В.О. Ураження серця при гострій сироватковій хворобі // Матеріали 66-ої міжнародної конференції студентів та молодих вчених з міжнародною участю «Досягнення сучасної медицини». – Львів, 2005. (Автор самостійно виконала дослідження, що передбачали підготовку тварин, створення експериментальної моделі, забору досліджуваного матеріалу та проведення імунологічних та біохімічних досліджень, статистично опрацювала отримані результати, сформулювала висновки, підготувала тези до друку).
10. Пороховська Н.В. Вплив тіотріазоліну на стан пероксидного окиснення ліпідів та антиоксидантний захист при гострій гіперімунокомплексемії // Матеріали 75-ої міжвузівської наукової конференції молодих вчених і студентів. – Івано-Франківськ, 2006. – С. 34–35.
АНОТАЦІЯ
Пороховська Н.В. Мембранозалежні процеси в тканині міокарда морських свинок за умов гострої гіперімунокомплексної патології. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.04 – патологічна фізіологія. – Державний вищий навчальний заклад «Тернопільський державний медичний університет імені І.Я. Горбачевського» МОЗ України. Тернопіль, 2008 р.
Дисертація присвячена вивченню морфо-функціонального стану мембран кардіоміоцитів за умов гострої сироваткової хвороби.
Доведено, що пусковим механізмом пошкодження клітинних мембран кардіоміоцитів є надмірна кількість циркулюючих імунних комплексів середніх та малих розмірів. Як результат, активується система комплементу та надмірне пероксидне окиснення ліпідів, одночасно антиоксидантний захист є недостатнім. Виникають порушення структури клітинних та внутрішньоклітинних мембран кардіоміоцитів, це призводить до зміни в них метаболізму та енергопостачання.
Встановлено, що використання тіотріазоліну та корвітину значно зменшує структурні та метаболічні зміни у клітинах міокарда. Завдяки своїм імуномодулюючим, антиоксидантним та мембранопротекторним властивостям, а також здатністю індукувати антиоксидантний захист вони захищають мембрани кардіоміоцитів від пошкодження та забезпечують нормальне їх функціонування.
Ключові слова: гостра сироваткова хвороба, циркулюючі імунні комплекси, пероксидне окиснення ліпідів, пошкодження міокарда, мембрани, корвітин, тіотріазолін.
АННОТАЦИЯ
Пороховская Н.В. Мембранозависимые процессы в ткани миокарда морских свинок при условии острой гипериммунокомплексной патологии. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.04 – патологическая
8-09-2015, 22:24