Введение к работе
Актуальность темы. Окислительный стресс (ОС) - один из наиболее распространенных видов стресса, является реакцией на многие экстремальные факторы, возникает в ответ на воздействие активных форм кислорода (АФК) и свободных радикалов на молекулярные структуры клеток, характеризуется срывом функционирования системы антиоксидантной защиты (АОЗ), интенсификацией процессов свободнорадикального окисления (СРО) и сопровождается накоплением в органах и тканях токсичных продуктов окислительной модификации биомолекул (ОМБ) [Владимиров ЮА, Арчаков А И, 1972, Агаджанова Л М, 1998, Балаболкин МИ, КлебановаЕМ, 2000, Микашинович3И идр, 2004, ЛакомкинВЛ идр, 2005, Меныцикова ЕЕ и dp, 2006, Мискевич ДА и dp, 2007, Азизова О А идр, 2007, Halliwell В, Gutteridge JMC, 1999] Сахарный диабет (СД) является одной из проблем современного здравоохранения и практически на всех этапах сопровождается в той или иной мере выраженным ОС [Балаболкин МИ и dp, 2005, Клебанова ЕМ, 2006, Плетюшкина ОЮидр, 2006, Догадин С А идр, 2007, Amos A et al, 1997] При этом неконтролируемые реакции свободнорадикального окисления (СРО) с развитием состояния ОС наряду с дислипидемией, дефицитом инсулина или инсулинорезистентностью, и, как следствие, гипергликемией при СД, являются одним из обязательных компонентов патогенеза сосудистых осложнений. [Дубинина ЕЕ, 1998, Карпигценко А И 2001, Балаболкин МИ и dp, 2005, Шестакова С А и dp, 2006, Клебанова ЕМ, 2007, Шестакова MB, и dp, 2007, Страхова и др, 2007, Taskinen MR., 1997]
Особое значение в лечении заболеваний, патофизиологической и патобиохимической основой которых является ОС, имеет своевременное и дозированное применение эффективных антиоксидантных средств (препараты содержащие витамины Е, С, липоевую кислоту и другие тиолсодержащие вещества, а также комбинированные антиоксидантные комплексы), которые необходимы для коррекции прооксидантно-антиоксидантной системы и окислительного метаболизма в целом [Балаболкин МИ и др, 2005, Перевозкина МГ и др, 2007, Базарнова ЮГ, 2007]. Необходимо отметить, что если фармакологическая значимость и механизмы антиоксидантного действия витаминов Е и С хорошо изучены и препараты на их основе достаточно широко применяют в клинической практике, то значимость и дозировки препаратов липоевои кислоты, глутатиона и других тиолсодержащих веществ, рекомендуемых к применению в практической медицине, до последнего времени недооценены и детально не исследованы с биохимической точки зрения [Балаболкин МИ и др, 2005, Макеева А В и др, 2007, Кулинский ВИ и др, 2007, Cross J V, Templeton D J, 2004, Forman HJ et al, 2004, Poole LB et al, 2004], хотя и находит все большее применение в медицинской практике в форме фармпрепаратов (тиоктацид, берлитион, эспа-липон) и различных парафармацевтических средств (глутатион, глютатион формула) При этом необходимо учитывать, что применение любого антиоксидантного средства должно быть строго дозированным и
обоснованным, так как в зависимости от используемой дозы лекарственные средства могут проявлять как антиоксидантный, так и прооксидантный эффект Щорожко А И и др„ 1988, Дубинина ЕЕ, 2001, Микашиноеич ЗИ u dp, 2005, КвиннПДж, 2004, HalltwellB, Guttendge JМС, 1990, James AM etal, 2004]
Кровь больных с ОС, уровень которого установлен комплексно с учетом различных показателей прооксидантяо-антиоксидантной системы [Павлюченко ИИ, 2005], является эффективной естественной биосистемой для изучения антиоксидантной активности (АОА) различных фармацевтических и парафармацевтяческих средств как m vitro, так и ex vivo Такие исследования необходимы прежде всего потому, что одни антиоксидантные средства проявляют свой эффект только ш vivo, другие как m vivo так и in vitro, в связи с чем их делят на антиоксиданты (АО) прямого и косвенного действия [Зайцев ВГ, Островский О В, Закревскш ВИ, 2003] Перспективным представляется изучение антиоксидантного потенциала различных объектов с помощью биофизических методов (амперометрического и хемилюминесцентного), позволяющих определять суммарное количество легко окисляемых групп, активных доноров протона в восстановительных реакциях, что важно для установления принципиального наличия потенциальной АОА у исследуемых веществ или наличие прооксидантных качеств Другим из подходов к изучению АОА фармпрепаратов и парафармацевтиков является их апробация in vitro в специально создаваемых тест-системах с искусственной индукцией СРО В настоящее время отечественными и зарубежными компаниями предлагаются к использованию хемилюминесцентные, амперометрические, кондуктометрические анализаторы для определения АОА фармацевтических средств, биологических жидкостей и пищевых продуктов Нередко оборудование разработано и внедряется в широкое использование работниками немедицинского профиля и/или не имеющими прямого отношения к практическому здравоохранению, поэтому актуальна их апробация и сравнительная оценка в лабораторных и клинических условиях
Учитывая все вышеизложенное, целью настоящего исследования явилось проведение сравнительной оценки АОА и антиоксидантной емкости различных классов антиоксидантных средств m vitro и ex vivo с использованием биохимических и физико-химических методов тестирования.
Задачи исследования
Установить динамику процессов перекисного окисления белково-липидных компонентов эритроцитов и плазмы крови у больных СД 1 и 2 типа на фоне проводимой антиоксидантной терапии тиолсодержащими средствами
Изучить ex vivo влияние тестируемых антиоксидантных средств в различных дозировках на интенсивность процессов перекисного окисления биомолекул и состояние системы антиоксидантной защиты (АОЗ) эритроцитов и плазмы крови больных СД 1 и 2 типа
Изучить сравнительную характеристику антиоксидантнои и антирадикальной активности тиолсодержащих фармпрепаратов и биологически активных добавок (производных липоевой кислоты и глутатиона) в авторских модельных тест-системах ш vitro и ex vivo
Провести сравнительное комплексное амперометрическое и хемилюминесцентное определение антиоксидантнои и антирадикальной активности индивидуальных и комбинированных антиоксидантных средств in vitro и ex vivo
Научная новизна работы
На основании комплексного подхода диагностики показана динамика ОС у больных с СД 1 и 2 типа на фоне проводимой антиоксидантнои терапии тестируемыми препаратами (берлитион, тиоктацид)
Впервые на большом клинико-экспериментальном материале проведено сравнительное изучение АОА тиолсодержащих и ряда иных индивидуальных и комбинированных антиоксидантных средств на доклиническом этапе с применением модернизированных хемилюминесцентных и амперометрических методов
Предложен новый способ сравнительной характеристики антиоксидантнои емкости и АОА, дозозависимых антиоксидантных эффектов исследуемых препаратов различных фармацевтических и парафармацевтических препаратов с помощью амперометрического метода («аскорбиновый эквивалент») и в модельных тест-системах (патент № 2182706,2001)
Впервые для выявления пролонгированного антиоксидантного эффекта фармацевтических и парафармацевтических средств m vitro и ex vivo апробирован программный комплекс (свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006611562, 2006) регистрации показателя степени ингибирования площади индуцированной вспышки хемилюминесценции (ВХЛ) для оценки уровня свободнорадикальных процессов (СРП)
Практическая значимость исследования
Выявлены особенности динамики показателей ОС у больных СД 1 и 2 типа в зависимости от тяжести болезни и уровня гипергликемии, и предложены алгоритмы диагностики уровня ОС в зависимости от характера его развития и течения
Установлен ex vivo и m vitro факт индивидуальной чувствительности прооксидантно-антиоксидантной системы крови больных СД 1 и 2 типа к различным антиоксидантным средствам (фармпрепаратам или парафармацевтикам) Показаны наиболее эффективные средства антиоксидантнои коррекции ОС у больных СД, что позволяет оптимизировать процесс патогенетической антиоксидантнои терапии при сахарном диабете, сократить затраты на лечение и реабилитацию больных с СД, снизить число неблагоприятных исходов заболевания
На основании полученных результатов дана сравнительная
характеристика АОА и антиоксидантной емкости тиолсодержащих (берлитион, глютатион формула) и комплексных (кардиотоник, ультраантиоксидантная формула) препаратов, проведена стандартизация их АОА Разработан алгоритм оценки АОА лекарственных средств, что позволяет сократить сроки внедрения новых антиоксидантных препаратов в практическую медицину
Внедрение
Результаты исследования используются в учебном процессе на кафедре фундаментальной и клинической биохимии лечебного, педиатрического, медико-профилактического, фармацевтического и стоматологического факультетов Кубанского государственного медицинского университета и кафедре клинической нутрициологии ФПКМР Российского государственного университета Дружбы народов Разработанные методы диагностики ОС и мониторинга антиоксидантной терапии нашли применение в клинике внутренних болезней и используются в МУЗ Городской больнице № 2 и МУЗ Городская клиническая больница № 1 г Краснодара в отделениях эндокринологии
Апробация работы
Основные положения диссертации были изложены на 63-й научно-практической конференции молодых ученых и студентов (Краснодар, 2002), Международной научно-практической конференции Современные технологии фитонутрициологии в акушерстве, гинекологии и педиатрии» (Москва, 2003 год). Международной конференции «Reactive oxygen and nitrogen species, antioxidants and human health» (Смоленск, 2003 год), IV конференции молодых ученых Кубани «Актуальные проблемы экспериментальной и клинической гастроэнтерологии» (Краснодар, 2003), III Всемирном конгрессе по клинической патологии и реабилитации в медицине (Паттайя, Таиланд, 2005), II Российской конференции по иммунотерапии иммунореабилитояогии (Москва, Россия, 2005), 5-й научно-практической конференции с международным участием «Достижения фундаментальных наук в решении актуальных проблем медицины» (Астрахань-Волгоград-Москва, 2006), XIV Международной конференции и дискуссионного научного клуба «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» (Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 2006), XXXIV научной конференции студентов и молодых ученых вузов Южного федерального округа России (Краснодар, 2007)
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 17 печатных научных работ, из них 9 в журналах, рекомендованных ВАК, получены 3 авторских свидетельства на изобретение, полезную модель и программное обеспечение для ЭВМ
Структура и объем диссертации
Похожие диссертации на Сравнительная характеристика антирадикальной активности различных классов антиоксидантных средств в условиях окислительного стресса
