Введение к работе
Актуальность исследования. Известно, что деятельность современного человека осуществляется в условиях возрастания экстремальности общей и профессиональной экологической среды, когда организм нередко подвергается воздействию значительных колебаний газового состава вдыхаемого воздуха, вредных химических веществ и других факторов, среди которых центральное место занимает острый стресс (Гусев Е.И., 2009; Крыжановский Г.Н., 2002, 2004, 2009; Курляндский Б.А. и соавт., 2002; Меерсон Ф.З., 1993; Новиков B.C. и соавт., 1998; Новицкий В.В. и соавт., 2004; Останенко Ю.Н. и соавт., 2002; Саноцкий И.В., 2004; Сафронов Б.А. и соавт., 2002; Судаков К.В., 2007).
Ответная реакция организма на действие чрезвычайного фактора характеризуется специфическими и неспецифическими проявлениями. Специфическая активация функций организма возникает, как следствие изменения параметра внутренней среды, в пределах допустимого генофенотипически закрепленного диапазона регулирования (Горизонтов П.Д. и соавт., 1993; Медведев В.И., 1982; Гусев Е.И., Крыжановский Г.Н., 2009). К неспецифическим относят механизмы, независящие от вида действующего фактора и являющиеся наиболее общей чертой компенсаторно-приспособительных реакций (Власов В.В., 1994; Крыжановский Г.Н., 2002; 2004; Меерсон Ф.З., 1993; Новиков B.C. и соавт., 1998).
Разрегуляция компенсаторной реакции с развитием экстремального состояния в условиях токсического поражения организма сопряжена, помимо энергетического дисбаланса, с неконтролируемой интенсификацией (или, напротив, подавлением активности) процессов свободно-радикального окисления и ПОЛ, нарушением систем АОЗ и повреждением биологических мембран (Голиков С.Н. и соавт., 1989; Куценко С.А., 2004; Лужников Е.А. и соавт., 2000; 2001; Метью Дж. Элленхорн, 2003; Мышкин В.А. и соавт., 2007; Sergeeva et all., 2003). В некоторых работах показана зависимость переносимости экстремальных воздействий (гипоксии, вредных химических веществ) от степени напряжения механизмов «ПОЛ - АОЗ»: количества ДК, ТК, ШО, ТБК-РП, активности каталазы, СОД, ГП, Г-SH (Новиков B.C. и соавт., 1998; Луйк М.А., 2002; Мышкин В.А. и соавт., 2005; 2007; Sergeeva et all., 2003; Алимов Н.И. и соавт., 2005; 2007; Меньшикова и соавт., 2006; 2008). В частности, установлено, что прогрессирующая интенсификация ПОЛ или подавление его активности сопряжены с ослаблением интегральной устойчивости организма к действию экстремального фактора среды (как правило, увеличением смертности). Наряду с этим, низкая переносимость экстремальных воздействий связана с возрастанием в крови активности трансаминаз - АлАТ, АсАТ, ЛДГ и ЩФ (Новиков B.C. и соавт., 1998; Мышкин В.А., 1998; Мышкин В.А. и соавт., 2005; 2007).
В то же время, применение в условиях гипоксии/ишемии для защиты организма (органов и систем) антиоксидантов - «ловушек радикалов» тонарола, а-токоферола, цистамина, некоторых производных пиримидина и бензимидазо-ла приводит к значительному падению содержания свободных радикалов и, как следствие, продуктов липопероксидации в поврежденных тканях. Однако ука-
\ 3
занные препараты не устраняют угнетения ферментов АОЗ, что особенно ярко проявляется при длительном применении этих средств (Биленко М.В., 1989; Лукьянова Л.Д., 2004; Мышкин В.А. и соавт., 2001; 2002; 2007). Предполагалось, что компенсировать данный недостаток «ловушек радикалов» удастся применением препаратов - ферментов АОЗ, в частности - СОД и каталазы. Однако в ходе клинических испытаний эффективность таких препаратов, первоначально высокая в экспериментах in vitro и in vivo, оказалось далекой от ожидаемой, предположительного из-за их быстрого разрушения в крови и трудности проникновения в очаги поражения (Виноградов В.М. и соавт., 1982). Поэтому в данной работе для определения новых подходов к коррекции системы «ПОЛ - АОЗ» было принято решение, наряду с известными антиоксидантами, использовать комплексные препараты либо сочетания (комбинации) антиокси-дантов со специфическими антигипоксантами «прямого энергизующего действия».
Работа выполнялась в ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» (№ государственной регистрации 01200804869) и Уфимском НИИ медицины труда и экологии человека в рамках научно-исследовательской работы «Фармакология и токсикология перекисных повреждений мозга и печени» (1999-2001 г.г.), «Экспериментальное моделирование и поражение печени экотоксикантами» (2002-2004 г.г.), «Коррекция неблагоприятного воздействия эколого-профессиональных факторов» (стресс, гипоксия, экотоксиканты) (2005-2007 г.г.) по Государственной научно-технической программе Республики Башкортостан «Здоровье населения Республики Башкортостан: профилактика заболеваний, медицинские технологии, здоровый образ жизни» утвержденной Постановлением Правительства Республики Башкортостан № 250 от 23 декабря 2004 г. Раздел Vz «Окружающая и производственная среда и здоровье населения». Подраздел 126 «Экспериментальная коррекция переносимости эколого-профессиональных факторов».
Цель работы. Разработать эффективную метаболическую коррекцию стрессорных и химически индуцированных видов повреждений на основе комплексной оценки значимости нарушений ПОЛ, систем АОЗ и биоэнергетики в неспецифических составляющих патогенеза (токсогенеза).
Задачи исследования:
Оценить влияние препаратов и соединений на свободно-радикальное окисление в модельных системах.
Изучить влияние сукцината оксиметилурацила на процессы перекисного окисления липидов, функционально-метаболические сдвиги в организме при остром иммобилизационном стрессе.
Исследовать антиоксидантные свойства и противогипоксическую активность тиетазола, сукцината 1,3,6-триметил-5-гидроксиурацила, референтных препаратов и их влияние на состояние систем перекисного окисления липидов, антиоксидантной защиты при острой гипоксической гипоксии.
Разработать рациональный метод коррекции метгемоглобинемии, нарушений функционирования систем перекисного окисления липидов, антиоксидантной защиты, митохондриальных ферментов и некоторых мета-
\
болических реакций при острой гемической гипоксии, моделируемой натрия нитритом.
Изучить гепатозащитную активность тиетазола и его защитно-восстановительную эффективность при совместном использовании с атропином при интоксикации фосфорорганическими соединениями.
Разработать модель свободно-радикальной патологии печени и способ коррекции выявленных повреждений.
Оценить перспективность использования исследованных препаратов при изучаемых видах повреждений.
Положения выносимые на защиту:
Фармакологическая коррекция стрессорных и химически индуцированных повреждений должна производиться с учетом патофизиологической значимости неспецифических составляющих патогенеза (токсогенеза).
ПОЛ представляет собой ключевое звено патогенеза (токсогенеза) в цепи: повреждение мембран - нарушение метаболизма и требует соответствующей фармакологической коррекции антиоксидантным действием независимо от того является ли оно первичным или носит вторичный характер.
Стресс-протекторный эффект достигается при раннем применении препаратов с антиоксидантным и метаболическим типом действия, предотвращающих начальные проявления патологического процесса.
Протекторный эффект производных бензимидазола и пиримидина (сукци-натпиримидиновых комплексов) связан с ослаблением (устранением) неспецифических составляющих патогенеза (токсогенеза) - ПОЛ и взаимосвязанных с ним нарушений функционирования антиоксидантних систем, ферментов цикла Кребса, глюкозомонофосфатного шунта, МАО, СДГ, систем молекул регуляторов и положительным влиянием на интегральную устойчивость организма к острому (подострому) действию стресс-факторов.
Научная новизна работы. Впервые в рамках комплексного подхода изучены процессы ПОЛ, АОЗ, целостности мембранного аппарата клеток, непосредственно после действия острой гемической/гипоксической гипоксии, острого иммобилизационного стресса, однократного и/или многократного введения в организм различных химических веществ - ПХБ, трихлорбензола, этанола, карбофоса, трихлорметафоса и эффективности их коррекции фармакологическими средствами. Показано, что сочетанное применение производных пиримидина, обладающих антиоксидантными свойствами, с антигипоксантами прямого энергизующего действия имеет преимущество перед референтными антиоксидантами (тонарол, а-токоферол) и антигипоксантами (сукцинат натрия, мексидол), проявляющееся в большей эффективности и полноте коррекции метаболических нарушений.
Впервые выевлена взаимозависимость нарушений активности ферментов АОЗ и основных патофизиологических эффектов ПОЛ в печени при повреждающем действии гепатотоксических ядов, острого иммобилизационного стресса, острой гемической и отчасти острой гипоксической гипоксии, что доказывает его значимость, как общего звена патогенеза при действии факторов токсико-гипоксической природы.
\
Впервые обнаружено, что в условиях ОГеГ и метгемоглобинемии в полушариях головного мозга крыс подавление активности СДГ и МАО предшествует максимальному усилению интенсивности ПОЛ, что подтверждается соответствующим увеличением количества первичных и вторичных продуктов ПОЛ. На основе выявленной временной последовательности включения указанных механизмов в патофизиологический процесс, моделируемый нитритом натрия, разработан эффективный метод их коррекции, который заключается в сочетанием применении сукцината оксиметилурацила с цистамином.
Впервые установлено, что литиевая соль оксиметилурацила, в отличие от антиоксиданта тонарола, потенцирует защитный эффект метиленового синего при ОГеГ, моделируемой нитритом натрия. Обнаружен высокий противогипок-сический эффект комплексного соединения 1,3,6-триметил-5-гидроксиурацила с сукцинатом (коэффициент защиты препарата равен 3,15). Получены данные о стресс-протекторной активности комплексного соединения сукцината оксиметилурацила, сопоставимой по эффективности с мексикором.
Разработана модель цирроза печени, соответствующая критериям свободно-радикальной патологии. Впервые проведено сравнительное изучение ге-патопротекторной активности совместного применения оксиметилурацила с сукцинатом натрия (комплекс I) и мексикором (комплекс II) по сравнению с референтными препаратами. Применение препаратов ослабляет воспалительно-некротическое поражение печени, стабилизирует процессы ПОЛ, в значительной степени предупреждает прогрессирующее нарушение проницаемости мембран гепатоцитов, ослабляет гиперферментемию, снижение общего уровня АТФ, сопряженные с выживаемостью животных. Впервые на модели цирроза печени обнаружена более высокая метаболическая эффективность комплекса II по сравнению с гепатопротектором силимарином, оксиметилурацилом, мекси-долом (мексикором), сукцинатом натрия. Установлено, что применение комплекса II более эффективно восстанавливает активность ферментов АОЗ, окисление некоторых субстратов цикла Кребса, количество митохондриального белка и оказывает корригирующее действие на процессы ПОЛ в гепатоцитах.
Новым является установление возможности корригировать тиетазолом прооксидантное действие карбофоса в эритроцитах и гепатотоксический эффект трихлорметафоса. Среди комплексных соединений производных 6-метилурацила с янтарной, фумаровой, лимонной и аскорбиновой кислотами обнаружены препараты, обладающие антигипоксической активностью. В ряду производных 6-метилурацила выявлены вещества, обладающие антиоксидант-ной, антигипоксической и гепатопротекторной активностью.
Практическое значение работы. На основе изучения нарушений ПОЛ, активности ферментов АОЗ и метаболических процессов в органах и тканях экспериментально обоснованы рациональные методы коррекции стрессорных и химически индуцированных повреждений.
Полученные результаты могут быть использованы при разработке клинических рекомендаций по включению комбинаций оксиметилурацила с сукцинатом натрия или мексидолом в алгоритмы лечения токсических поражений печени при остром и хроническом течении патологического процесса.
\
Полученные результаты представляют интерес для дальнейших исследований по уточнению патофизиологических эффектов ПОЛ у животных с экспериментальной химической патологией.
Внедрение результатов исследования. Результаты исследования используются в лекционном курсе и практикуме на кафедрах патологической физиологии, биологической химии, фармакологии № I с курсом клинической фармакологии, общей хирургии, курсе токсикологии и медицинской защиты кафедры мобилизационной подготовки здравоохранения и медицины катастроф ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» Росздра-ва в следующих разделах обучения: патофизиология экстремальных состояний; механизм действия, патогенез и проявления токсического процесса при поражении токсичными модификаторами пластического обмена (полихлорирован-ные бифенилы); патофизиология гипоксии, стресса, печени, крови; механизм действия, патогенез и проявления токсического процесса при поражении ядовитыми техническими жидкостями; перекисное окисление липидов и антиокислительная защита; механизм действия, патогенез и проявления токсического процесса при поражении токсичными химическими веществами нейротоксиче-ского действия; антиоксиданты и антигипоксанты.
Результаты диссертационной работы внедрены в Республиканском центре хирургической гепатологии на базе Республиканской клинической больницы им. Г.Г. Куватова (г. Уфа). Комплексный патофизиологический подход используется в реабилитации пациентов с патологией печени после хирургических операций на органах гепато-билиарной системы. Оксиметилурацил и его комбинации с препаратами, содержащими сукцинат, применяются для коррекции нарушений уровня ПОЛ и функционально-метаболического состояния печени.
Апробация работы. Результаты исследования и основные положения диссертации доложены на: IX Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2002); Межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 70-летию профессора Сафина И.А. (Уфа, 2002); VI Конгрессе международной ассоциации морфологов (Уфа, 2002); II съезде Российского научного общества фармакологов (Москва, 2003); X Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2003); Научной конференции «Основные общепатологические и клинические закономерности развития критических, терминальных и постреанимационных состояний. Принципы их коррекции» (Москва, 2003); 2-ой Международной конференции «Патофизиология и современная медицина» (Москва, 2004); VIII Международной научной конференции «Здоровье семьи - XXI век» (Гоа, Индия, 2004); Научной конференции «Реанимация и ее роль в современной медицине» (Москва, 2004); Российской научной конференции «Медико-биологические проблемы противолучевой и противохимической защиты» (Санкт-Петербург, 2004); Межрегиональной конференции, посвященной 70-летию кафедры патологической анатомии и патофизиологии БГМУ «Актуальные вопросы патологии» (Уфа, 2004); III Российском конгрессе по патофизиологии с международным участием «Дизрегуляци-онная патология органов и систем» (Москва,2004); Республиканской научной
\
конференции «Гигиена производственной и окружающей среды, охрана здоровья рабочих в нефтегазодобывающей и нефтехимической промышленности» (Уфа, 2004); IX Международной научной конференции «Здоровье семьи - XXI век» (Далянь, Китай, 2005); Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы фармакологии и фармации» (Новосибирск, 2005); Межрегиональной научно-практической конференции с международным участием, посвященная 100-летию основателя кафедры патофизиологии БГМУ профессора В.А. Самцова «Типовые патологические процессы» (Уфа, 2005); 4-ой Российской конференции с международным участием «Гипоксия. Механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 2005); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные проблемы медицины труда», посвященной 50-летию образования Уфимского НИИ медицины труда и экологии человека (Уфа, 2005); Юбилейной научной конференции Курского ГМУ и Черноземного научного центра РАМН, посвященной 70-летию КГМУ (Курск, 2005); Научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины» (Санкт-Петербург, 2006); Объединенном пленуме Российского и Московского научных обществ патофизиологов, Научного совета по общей патологии и патофизиологии РАМН и Минздравсоцразвития РФ, посвященный 85-летию Г.Н. Крыжановского (Москва, 2007); 5-ой Российской конференции с международным участием «Гипоксия. Механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 2008); 6-ом Всероссийском симпозиуме по проблемам боевого стресса «Механизмы стресса в экстремальных условиях деятельности» (Москва, 2008); Международном симпозиуме «Адаптационная физиология и качество жизни: проблемы традиционной и инновационной медицины», посвященной 80-летию Н.А. Агаджаняна (Москва, 2008); Научной конференции «Новые технологии в анестезиологии - реаниматологии» (Москва, 2008).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 76 работ, в том числе: 7 статей в рецензируемых научных журналах и изданиях, 6 монографий, получены 5 патентов РФ на изобретения.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 323 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 50 рисунками, содержит 49 таблиц. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, собственных данных, их обсуждения, выводов и списка литературы, включающего 663 источника, из которых 183 зарубежных.
![Стоматологическое здоровье детей Омской области, обоснование и подходы к его коррекции [Электронный ресурс]](/i/i/4402/194724.png "Стоматологическое здоровье детей Омской области, обоснование и подходы к его коррекции [Электронный ресурс] Сунцова Виктория Валерьевна")
