Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,653

МОЛЕКУЛЫ СРЕДНЕЙ МАССЫ КАК СУБСТРАТ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ПРИ ТЯЖЕЛЫХ ДЕРМАТОЗАХ

Копытова Т.В.
Изучен качественный и количественный состав молекул средней массы, выделенных из плазмы крови и патологического эпидермиса больных хроническими, тяжелыми дерматозами. В эксперименте in vitro на эритроцитах здоровых лиц установлено, что данные МСМ активируют перекисное окисление липидов, увеличивают сорбционную емкость эритроцитов и влияют на активность ферментов биотрансформации. Это позволяет считать, что при дерматозах развивается эндогенная интоксикация как общебиологическая реакция на патологически измененный метаболизм, обусловленная накоплением в крови молекул средней массы.

ВВЕДЕНИЕ

Одним из ведущих патогенетических синдромов критических состояний является эндогенная интоксикация (ЭИ). Это сложный многокомпонентный процесс, обусловленный патологической биологической активностью каких-либо эндогенных продуктов или дисфункцией систем естественной детоксикации и биотрансформации. Современные представления связывают ЭИ с накоплением в тканях и биологических жидкостях организма избытка метаболитов нормального или патологического обмена веществ, продуктов жизнедеятельности бактерий, большой антигенной нагрузкой [3,5]. Среди факторов, вызывающих ЭИ, выделяют три основных компонента: микробиологический, биохимический и иммунологический [4], которые по приоритетности могут занимать разное положение и определяют характер метаболических нарушений при той или иной патологии. Многочисленными клиническими и экспериментальными исследованиями установлено, что состояние ЭИ возникает при самых различных заболеваниях и не имеет специфических признаков. Его основа - дисбаланс системы гомеостаза, в результате которого, в тяжелых случаях, формируется синдром полиорганной недостаточности.

В настоящее время развитие ЭИ связывается с приоритетной ролью в оценке токсичности внутренней среды организма молекул средней массы (МСМ) - класса соединений с молекулярной массой до 5000Д. МСМ подразделяются на две большие группы - вещества средней молекулярной массы (ВНСММ) и олигопептиды (ОП). ВНСММ или катаболический пул МСМ представляют собой небелковые производные различной природы: мочевина, креатинин, мочевая кислота, глюкоза, молочные и др. органические кислоты, аминокислоты, жирные кислоты, холестерин, фосфолипиды, продукты свободнорадикального окисления, промежуточного метаболизма, нуклеопротеидного обмена и др., накапливающиеся в организме в превышающих нормальные концентрациях. Основная часть МСМ - олигопептиды - представлена веществами пептидной природы, выполняющими регуляторные и нерегуляторные функции. Развитие ЭИ - результат дисбаланса между поступлением токсинов в кровь и их детоксикацией.

Рядом исследований показано, что затяжное течение и хронизация патологических состояний могут быть ассоциированы с накоплением в крови своевременно не элиминированных конечных и промежуточных продуктов обмена [3]. К таким состояниям можно отнести и хронические дерматозы, при которых клинические проявления ЭИ нечетко выражены по сравнению с острыми процессами (сепсис, травмы,ожоги и др.) и накопление в крови продуктов ЭИ не имеет лавинообразного характера [13]. Кроме этого, известно, что применение таких видов детоксикации как гельфильтрация, лимфосорбция и плазмаферез имело положительные результаты при лечении, например, тяжелых форм псориаза [2].

Целью настоящего исследования явилось изучение уровня и свойств МСМ в крови больных хроническими, тяжело протекающими дерматозами.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Исследованы образцы крови от 70 больных тяжелыми дерматозами (псориаз, токсикодермии, эритродермии) и 30 практически здоровых лиц. Уровень МСМ с расчетом катаболического и анаболического пулов и определением количества олигопептидов определялся по методу М.Я.Малаховой [7], количество мочевой кислоты и мочевины определялось с помощью диагностических наборов на биохимическом анализаторе STATFAX, относительное содержание фракций фосфолипидов и нейтральных липидов выявлялось по результатам тонкослойной хроматографии, продукты перекисного окисления липидов (ПОЛ) - диеновые коньюгаты (ДК) эритроцитов - по методу [9], сорбционная емкость эритроцитов (СЕЭ) - по методу [12], активность глутатионтрансферазы плазмы и эритроцитов по методу [7].

Статическую обработку результатов проводили с использованием пакета статических программ Microsoft Excel 98 и Biostat для Windows 95. Сравнение показателей основной группы и группы контроля проводили с использованием параметрических методов, достоверность различий определяли по непарному t - критерию Стьюдента, статистически значимым считали значение р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Выявлено, что содержание МСМ в плазме крови больных составило 18,7 ± 0,69 у.е, а в эритроцитах 27,0 ± 0,26 у.е., что достоверно выше показателей контрольной группы (см. табл.1). Относительное содержание катаболических продуктов в МСМ плазмы составило 25,4 ± 1,16 % от общего числа МСМ, что также значительно превышало значение в группе относительно здоровых лиц (17,6 ± 1,2%). В эритроцитах этот показатель оставался в пределах нормы. При изучении качественного состава МСМ плазмы крови было определено наличие в нем таких низкомолекулярных веществ, как мочевина, мочевая кислота, фосфо- и нейтральные липиды, содержание которых у больных дерматозами достоверно отличалось от контрольной группы. Согласно уже известным данным дисбаланс в уровне фосфолипидов [8], продуктов пуринового [11] и белкового обмена [2] характеризует метаболические нарушения при развитии и прогрессировании дерматозов. Пептидная составляющая МСМ представлена олигопептидами. Их содержание в МСМ из плазмы крови больных дерматозами составило 34,0 ± 2,5 г/л против 18,7 ± 1,14 г/л в контроле, что может свидетельствовать об активизации при дерматозах процессов патологического протеолиза. Продуктами протеолитических реакций в данном случае являются такие регуляторные пептиды как гистамин и серотонин, отвечающие за зуд и покраснение кожи.

Таблица 1. Показатели эндоинтоксикации в крови больных хроническими, тяжелыми дерматозами (М±m)

Группы

Показатели

Субстрат

Контроль

 

Больные дерматозами

 

Р

∑МСМ

(усл.ед)

плазма

эритроциты

10,03 ± 0,25

19,26 ± 0,46

18,7 ± 0,69

27,0 ± 0,26

<0,01

<0,01

Катаболический

пул МСМ (%)

плазма

эритроциты

17,6 ± 1,2

37,7 ± 0,45

25,4 ± 1,16

38,3 ± 0,99

<0,01

>0,05

Олигопептиды в составе МСМ (мг/л)

плазма

эритроциты

18,7 ± 1,14

23,8 ± 1,5

34,0 ± 2,5

28,3 ± 1,9

< 0,01

> 0,05

Мочевина (ммоль/л)

В МСМ

0,45 ± 0,028

1,51 ± 0,95

< 0,01

Мочевая кислота (ммоль/л)

В МСМ

0,20 ± 0,01

0,26± 0,022

< 0,05

Фосфолипиды (%)

В МСМ

23,3 ± 1,5

18,0 ± 0,65

<0,02

Глицеролипиды (%)

В МСМ

26,17± 0,86

34,26± 0,83

<0,01

Общий холестерин (%)

В МСМ

36,8 ± 0,8

35,5 ± 0,45

>0,05

Неэтерифицированные

жирные кислоты (%)

В

МСМ

12,2 ± 0,5

12,36 ± 0,55

>0,05

Сорбционная емкость (%)

эритроциты

48,8 ± 2,15

56,2 ± 2,1

< 0,05

Диеновые коньюгаты (мкмоль/л)

эритроциты

3,25 ± 0,18

7,98 ± 0,78

< 0,01

Глутатионтрансфераза

ммоль/мин л;

ммоль/мин гНв

 

Плазма

Эритроциты

 

10,35±0,47

3,56 ± 0,18

 

6,78±0,95

2,67±0,39

 

< 0,05

>0,05

Примечание: Показатели фосфолипидов, глицеролипидов, общего холестерина, неэтерифицированных жирных кислот даны в % от общего количества липидов; р - достоверность различий с контролем.

МСМ были обнаружены нами и в составе патологически измененного эпидермиса от больных дерматозами. Это, прежде всего, эпидермальные чешуйки при псориазе, пузырная жидкость при эритродермиях и пузырных дерматозах. Здесь в составе катаболического пула преобладали продукты нуклеопротеидного обмена, что закономерно объясняется активным разрушением эпителиальных клеток при дерматозах.

Таким образом, в крови и патологическом эпидермисе больных дерматозами обнаружены МСМ, которые могут обуславливать развитие эндотоксемии.

С общебиологических позиций представлялось интересным исследовать патологические свойства МСМ от дерматологических больных. Согласно общепринятым представлениям состояние эндоинтоксикации характеризуется, как правило, активацией ПОЛ [6], нарушениями в работе системы биотрансформации [5], дисфункцией транспортных систем детоксикации [11].

Нами были исследованы сорбционная емкость (СЕЭ), перекисное окисление липидов и активность фермента биотрансформации - глутатион-трансферазы (ГТФ) мембран эритроцитов. С этой целью МСМ, выделенные из плазмы крови или патологического эпидермиса добавлялись к суспензии, отмытых физиологическим раствором, эритроцитов и плазме крови здоровых лиц. После инкубации клеток с патологическими МСМ в течение 60 минут «нагруженные» эритроциты исследовались на содержание продуктов ПОЛ, активность ГТФ и интенсивность СЕЭ. Данные эксперимента представлены в таблице 2.

Таблица 2. Показатели сорбционной емкости эритроцитов (СЕЭ), перекисного окисления липидов (диеновые коньюгаты - ДК) и активности глутатион-трансферазы (ГТФ) до и после инкубации МСМ с эритроцитами здоровых лиц ((М±m)

Показатели

до

инкубации с МСМ

после

инкубации с МСМ

 

Р

СЕЭ (%) n = 26

45,95 ± 5,15

56,7 ± 5,34

>0,05

ДК (мкмоль/л) n = 16

3,34±0,12

4,30±0,3

<0,05

ГТФ n = 25

Эритроциты(ммоль/мингНв)

Плазма (ммоль/мин л)

 

3,56 ± 0,18

8,79 ± 0,96

 

3,19 ± 0,13

6,85 ± 0,79

 

>0,05

>0,05

Примечание: р - достоверность различий показателей до и после инкубации эритроцитов с МСМ.

Изучение сорбционной емкости мембран эритроцитов было проведено на эритроцитах от 26 практически здоровых лиц. Среднее значение СЕЭ в этой группе составило 45,95 ± 5,15%. После добавления МСМ в 70,0% случаев наблюдалось закономерное повышение СЕЭ в среднем на 46,8%. Перераспределение токсической нагрузки между плазмой и эритроцитами крови является необходимой составной частью естественной детоксикации организма [3,5]. Эндотоксины связываются с трансмембранным белком эритроцитов - гликофорином, и в таком виде транспортируются к органам детоксикации. Поэтому компенсаторное увеличение СЭЕ в ответ на накопление в плазме крови эндотоксинов является нормальным физиологическим ответом и способствует детоксикации

Средний уровень ДК в 16 образцах эритроцитов здоровых лиц составил 3,34 ± 0,12 мкмоль/л. После инкубации эритроцитов с патологическими МСМ уровень ДК в них достоверно (р <0,05) повысился и составил 4,30 ± 0,3 мкмоль/л. Повышение составило в среднем 56,0 % и имело место в 71,0% случаев. То есть, МСМ, выделенные из плазмы крови и патологического эпидермиса, от больных дерматозами обладают свойством активировать процессы ПОЛ в мембранах эритроцитов здоровых лиц. Таким образом, они выступают как фактор усугубления процессов ЭИ. Подобные эффекты были описаны ранее, например, для термических травм [10]. МСМ, выделенные из плазмы крови ожоговых больных обладали выраженным мембранотоксическим действием.

Активность ГТФ, определенная у 25 здоровых лиц, в эритроцитах составила 3,56 ± 0,18 ммоль/мин гНв, а в плазме - 8,79 ± 0,96 ммоль/мин л. В 56,2% опытов наблюдалась тенденция к снижению активности фермента после инкубации эритроцитов с МСМ и добавления МСМ к плазме крови, в среднем, на 25,0%. Это снижение оказалось более выраженным в плазме крови.

Полученные нами данные нашли подтверждение в других экспериментальных исследованиях [1]. Авторы установили снижение активности ГТФ при действии активных форм кислорода и токсических веществ (ароматических дисульфидов) на эритроциты крыс. Это снижение происходит за счет образования дисульфидных связей в молекуле фермента между Cys47 и Cys101 с образованием димера ГТФ. Аналогичная ситуация имеет место при действии перекиси водорода на микросомальную ГТФ [1]. То есть, предполагается, что токсины воздействуют непосредственно на фермент, тем самым его инактивируя, что, в свою очередь, приводит к нарушениям процессов биотрансформации.

20 образцов суспензий эритроцитов были получены от больных, прошедших курс лечения энтеросорбентами. В них была определена СЕЭ, которая составила 49,3 ± 2,8%. После добавления МСМ сорбционная емкость мембран эритроцитов увеличилась до 66,6 ± 3,9%, достоверность различий <0,05. Подобная динамика изучаемого показателя имела место в 75,0% опытов. То есть, энтеросорбенты способствуют своеобразной очистке клеточных поверхностей, что значительно улучшает естественные физиологические функции клеток.

Различий в эффектах МСМ, выделенных из плазмы крови и патологического эпидермиса в проведенных исследованиях обнаружено не было.

Таким образом, полученные данные и выявленные в эксперименте in vitro на эритроцитах крови эффекты влияния патологических МСМ на метаболические процессы, сопровождающие развитее ЭИ в организме, позволяют заключить:

  • при дерматозах имеет место развитие эндогенной интоксикации с накоплением в крови продуктов нарушенного метаболизма, выявляемых в составе молекул средней массы;
  • основной субстрат ЭИ - молекулы средней массы, выделенные из плазмы крови и патологического эпидермиса больных дерматозами, активируют процессы перекисного окисления липидов, повышают сорбционную емкость эритроцитов и оказывают влияние на активность процессов биотрансформации эндотоксинов;
  • использование в комплексной терапии детоксицирующих препаратов (энтеросорбенты) оказывает эффект "биохимической санации" и восстанавливает физиологические функции клеток по биотранспорту эндотоксинов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Дадали В.А., Смертина М.Н. //Вопр.биол.и мед.химии. 2002. № 2. С. 21.
  2. Довжанский С.И., Утц С.Р. Псориаз или псориатическая болезнь Саратов: Саратовский гос. университет, 1992. - 174 с.
  3. Карякина Е.В., Белова С.В. //Клин. лаб. диагн. 2004. №3. С. 3.
  4. Макарова Н.П., Коничева И.Н. Синдром эндогенной интоксикации при сепсисе //Анестезиол. и реаниматол.1995. № 6. С. 4.
  5. Малахова М. Я. //Эффер. терапия. 2000. N4. С. 3.
  6. МарусановВ.Е., Михайлович В.А., Деманчская И.А., Гуло С.Л. //Эффер. терапия. 1995. № 2. С. 26.
  7. Медицинские лабораторные технологии. Справочник /под. ред. А.И. Карпищенко, Т.2.- С.Петербург, 2002. 400с
  8. Прохоренков В.И., Вандышева Т.М. //Вестн. дерматол. 2002. №3. С. 17.
  9. Современные методы в биохимии /под ред. Ореховича В.А.- М.Медицина, 1977. 280с
  10. Рябинин В.Е., Палимов А.Г., Лифшиц Р.И. //Вопр.биол.и мед.химии. 1988. №.6. С. 60.
  11. Тихонов Ю.В., Маркушева Л.И., Тогузов Р.Т. //Клинич. лаб. диагностика.1997.№.6. С.47.
  12. Тойгабаев А.А., Кургузкин А.В., Рикун И.В., Кирибжанова Р.И. //Лаб.дело. 1988. №. 9. С. 22.
  13. Химкина Л. Н., Добротина Н.А., Копытова Т.В. //Вестн. дермат. и венерол. 2001. N5. С. 32.

Библиографическая ссылка

Копытова Т.В. МОЛЕКУЛЫ СРЕДНЕЙ МАССЫ КАК СУБСТРАТ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ПРИ ТЯЖЕЛЫХ ДЕРМАТОЗАХ // Успехи современного естествознания. – 2006. – № 9. – С. 7-10;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=11264 (дата обращения: 18.07.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252