Введение к работе
Актуальность проблемы. Более 1000 лекарственных средств обладают потенциальной гепатотоксичыостью (Gardiner S. et al, 2006; Скрыпник И.Н., 2008; Яковенко Э.П. и соавт., 2009). При лекарственном поражении печени активируется перекисное окисление липидов, нарушаются целостность мембран и функции дыхательной цепи митохондрий гепатоцитов. В большинстве случаев острых лекарственных поражений печени достаточно отмены препарата для обратного развития патологических изменений. В ситуациях, когда требуется длительный курс лечения, высокоэффективные лекарственные средства, имеющие гепатотоксические эффекты, необходимо комбинировать с корректорами метаболических нарушений (Демина М.Б. и соавт., 2007). В частности, противотуберкулезное средство I ряда изониазид и ненаркотический анальгетик парацетамол без дополнительного назначения гепатопротекторов могут приводить к развитию гепатита и даже фульминантной печеночной недостаточности, при которой возникают экстренные показания к трансплантации печени (Рейзис А.Р. и соавт., 2009; Каратеев А.Е., 2010; Ghosh A. et al., 2009; Semfke A. et al., 2009; Bhadauria S. et al., 2010). Эти препараты являются активными прооксидантами, в гепатоцитах ковалентно связываются с белками и ферментами, истощают ресурсы восстановленного глутатиона, тормозят дыхательную функцию митохондрий и энергопродукцию. В результате этих метаболических нарушений изониазид и парацетамол активируют апоптоз и вызывают некроз гепатоцитов (Bhadauria S. et al, 2010; Kakarla S. et al., 2010).
Основными лекарственными средствами, восстанавливающими метаболизм и функциональное состояние печени, являются гепатопротекторы (Гуревич К.Г, 2007). К их числу относят препараты, содержащие эссенциальные фосфолипиды, растительные полифенолы, тиолы, аминокислоты (Новиков В.Е, 2005; Сачек М.М, 2010). Препараты фосфолипидной природы способствуют восстановлению целостности мембран гепатоцитов, регулируют активность мембраносвязанных ферментов и циторецепторов, поддерживают процессы окисления и фосфорилирования в митохондриях, улучшают антитоксическую и экскреторную функции печени (Ерофеева СБ., 2009; Пахомова И.Г. и соавт, 2010).
В связи с этим представляет интерес изучить терапевтический эффект гепатопротекторов фосфолипидной природы эссенциале (высокоочищенная фракция фосфатидилхолина из соевых бобов) и эплира (комплекс фосфолипидов, сульфолипидов, тиолов, каротиноидов илового осадка) (Саратиков А.С. и соавт, 2004) на биоэнергетику, процессы липопероксидации в печени и апоптоз при интоксикации изониазидом и парацетамолом.
Энергетический обмен является базисным процессом, обеспечивающим функционирование всех систем живого организма, поэтому нарушения в системе энергопродукции сопровождаются истощением энергетических ресурсов, развитием патологических реакций и заболеваний. Митохондрии могут служить центральным барометром для оценки жизнеспособности клеток (Seo A. et al, 2010). Многие лекарственные средства в терапевтических дозах воздействуют на систему энергопродукции. _
Помимо создания ксенобиотической нагрузки, они ингибируют метаболические пути биоэнергетики (Jones D. et al., 2010). Регулятор энергетического обмена янтарная кислота, оптимизируя процессы энергообеспечения, повышает продукцию АТФ и препятствует деградации митохондрий (Кондрашова М.Н., 1991).
Учитывая различный механизм действия гепатопротекторов фосфолипидной природы и регуляторов митохондриального метаболизма, можно ожидать потенцирования их протективного действия при токсической гепатопатии, сопровождающейся истощением систем энергопродукции в печени.
Цель работы. Изучение влияния гепатопротекторов, содержащих фосфолипиды, -эссенциале и эплира и их комбинаций с янтарной кислотой на функциональное состояние митохондрий, перекисное окисление липидов печени, процессы апоптоза при экспериментальной интоксикации изониазидом и парацетамолом.
Задачи исследования.
Изучить влияние противотуберкулезного средства I ряда изониазида и ненаркотического анальгетика парацетамола в остром и отдаленном периодах интоксикации на функциональное состояние митохондрий, перекисное окисление липидов печени, апоптоз лейкоцитов, содержание в крови фактора некроза опухолей-а, интерлейкина-10, общего белка, билирубина, активность аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрасферазы и щелочной фосфатазы.
Оценить влияние гепатопротекторов, содержащих фосфолипиды, - эссенциале и эплира и их комбинаций с янтарной кислотой на биоэнергетику, перекисное окисление липидов печени, содержание в крови общего белка, билирубина, активность печеноспецифических ферментов в условиях экспериментальной интоксикации изониазидом и парацетамолом.
Исследовать влияние эссенциале, эплира и их комбинаций с янтарной кислотой на апоптоз лейкоцитов, содержание в крови фактора некроза опухолей-а и интерлейкина-10.
Сравнить терапевтические эффекты гепатопротекторов фосфолипидной природы и их комбинаций с янтарной кислотой при разных моделях повреждения печени и режимах применения.
Научная новизна. Впервые изучено влияние гепатопротективных средств эссенциале, эплира и их комбинаций с янтарной кислотой на функциональное состояние митохондрий печени крыс и активность апоптоза при экспериментальной патологии печени, вызванной изониазидом и парацетамолом. Эссенциале при обеих моделях патологии оказывает выраженный терапевтический эффект: в печени восстанавливает сопряженность митохондриального окислительного фосфорилирования, тормозит перекисное окисление липидов, в крови препятствует развитию апоптоза лейкоцитов, снижает содержание фактора некроза опухолей-а, повышает уровень интерлейкина-10.
Комбинация эссенциале с янтарной кислотой уменьшает ингибирующее действие парацетамола на кинетические параметры дыхательной активности митохондрий печени.
При токсическом действии изониазида янтарная кислота не усиливает терапевтическое действие эесенциале.
При интоксикации изониазидом эплир лишь умерено восстанавливает биоэнергетику и тормозит процессы липопероксидации в печени, препятствует активации апоптоза, нормализует содержание общего белка, общего и непрямого билирубина, активность аминотрансфераз и щелочной фосфатазы в крови. При интоксикации парацетамолом гепатопротективное влияние эплира проявляется в большей степени, чем действие эесенциале. Комбинация эплира и янтарной кислоты обладает наилучшим терапевтическим эффектом на обеих моделях поражения печени: оптимизирует кинетические характеристики функционального состояния митохондрий, нормализует сопряженность окислительного фосфорилирования, тормозит до нормы перекисное окисление липидов, снижает активность апоптоза, восстанавливает биохимические показатели крови.
Практическая значимость работы. Экспериментально обоснована целесообразность включения гепатопротекторов в комплексную терапию лекарственных поражений печени, вызванных изониазидом и парацетамолом. При патологии, вызванной изониазидом, для защиты печени рационально применение эесенциале и комбинации эплира с янтарной кислотой. В условиях токсического действия на печень парацетамола максимально выраженное протективное действие оказывает комбинация эплира и янтарной кислоты. Для диагностики сложных случаев токсического поражения печени и контроля над терапией возможно определение в крови числа лимфоцитов и гранулоцитов в состоянии апоптоза, содержания фактора некроза опухолей-а и интерлейкина-10.
Основные положения, выносимые на защиту.
Противотуберкулезное средство изониазид является активным прооксидантом; при экспериментальном поражении печени изониазидом и ненаркотическим анальгетиком парацетамолом в митохондриях гепатоцитов разобщается окислительное фосфорилирование, изониазид неадекватно повышает интенсивность дыхания, парацетамол тормозит дыхательную функцию митохондрий.
При модели гепатопатии, вызванной изониазидом и парацетамолом, в крови усиливается апоптоз лимфоцитов и гранулоцитов, повышается содержание активатора апоптоза фактора некроза опухолей-а, снижается количество противовоспалительного фактора интерлейкина-Ю.
Гепатопротекторы фосфолипидной структуры эесенциале и эплир, как эффективные антиоксиданты, при токсической гепатопатии, вызванной изониазидом или парацетамолом в эксперименте, улучшают биоэнергетику печени, уменьшают гипербилирубинемию и гиперферментемию, препятствуют апоптозу лейкоцитов, росту в крови содержания фактора некроза опухолей- а, повышают уровень интерлейкина-10.
Комбинация эплира и регулятора энергетического обмена янтарной кислоты оказывает наиболее выраженный протективный эффект при патологии, вызванной изониазидом или парацетамолом, в условиях токсического действия изониазида значительный терапевтический эффект оказывает также эесенциале.
Апробация работы.
Материалы работы обсуждены на заседаниях кафедры фармакологии Сибирского государственного медицинского университета и лаборатории физиологии, молекулярной и клинической фармакологии отдела клинической фармакологии с клиникой НИИ фармакологии Сибирского отделения РАМН (2007-2010), X конгрессе молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» (Томск, 2009), 64-й Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием (Екатеринбург, 2009), XI конгрессе молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» (Томск, 2010). Материалы диссертации опубликованы в 8 научіак статьях и материалах конференций, в том числе 2 статьи опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов кандидатских диссертаций.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, главы, характеризующей результаты экспериментальных исследований, их обсуждения, выводов и списка использованной литературы. Работа изложена на 157 страницах, иллюстрирована 10 таблицами и 8 рисунками. Библиография включает 183 источников, из них 75 - зарубежных.
