Введение к работе
Актуальность проблемы. Со времени введения Г. Селье в научный лексикон термина «стресс» рамки этого понятия значительно расширились. Однако основная суть его осталась неизменной: стресс - это системная реакция организма, имеющая приспособительное значение в ответ на любое воздействие. Она проявляется не только активацией гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы (ГГАКС), изменением нейро-медиаторного баланса, но и интенсификацией свободно-радикальных процессов с мобилизацией антиоксидантной системы. При любых стрессор-ных воздействиях происходит усиление генерации активных форм кислорода (АФК) (Саприн А.Н., Калинина Е.В., 1999). Процесс свободно-радикального окисления (СРО) в настоящее время признан абсолютно универсальным и общебиологически значимым механизмом при развитии любого вида патологии. Нарушение баланса про- и антиоксидантной систем в организме приводит к развитию так называемого окислительного стресса (ОС), который сопровождает и осложняет течение фактически всех заболеваний (J.M.McCord, 1996; Скулачев В.П., 1998). В этих условиях очень важна своевременная мобилизация антиоксидантной защиты (АОЗ), которая участвует в снижении уровня реакционноспособных соединений, препятствуя тем самым проявлению их токсического действия в тканях. Некоторые ткани (мозг, сетчатка, легкие) обладают повышенной чувствительностью к окислительному стрессу, что связано с особенностями их строения и метаболизма (Halliwell В., 1992). При патологических состояниях в мозговой ткани создаются условия для дополнительной генерации радикальных продуктов, повышения интенсивности окислительной деструкции белков и липидов, что приводит к нарушению структуры и функции клеточных мембран (Гуляева Н.Б., Ерин А.Н., 1995; Evans Р.Н., 1.993; Yotz М.Е., etal., 1994; Halliwell В., 1989; Федорова Т.Н. с соавт., 1999).
Интенсификация процессов окислительной модификации компонентов клеточной мембраны мозга, в частности белков, может быть причиной изменений, связанных со способностью мембран генерировать и проводить нервный импульс, а также с нарушением рецепторных, медиаторных и энергетических систем. Возможно, это является одним из патогенетических звеньев возникновения психических расстройств, и, в первую очередь, таких, как депрессия и деперсонализация, в развитии которых стресс, в том числе и эмоциональный, играет существеїпгую роль.
Если депрессия сопровождается изменением гомеостаза в ответ на длительное стрессорное воздействие, то деперсонализация - реакция на острый стрессор. При этом отчетливая гипоалгезия или полная аналгезия, характерная для выраженной деперсонализации, позволяет предположить, что в патогенезе деперсонализации большую роль играет нарушение опи-
атной системы организма: повышение секреции эндорфинов и/или изменение чувствительности ошгатных рецепторов (Мороз Б.Т., Нуллер Ю.Л. с соавт., 1990; Нуллер Ю.Л., Михаленко И.Н., 1988), тогда как для депрессивного расстройства характерны нарушения адренокортикальных взаимодействий. Поэтому актуально не только изучение спектра стероидных гормонов и интенсивности ОС у больных с депрессией и синдромом деперсонализации, но также и оценка влияния на эти показатели блокатора опиат-ньгх рецепторов налоксона.
Данные об особенностях окислительной модификации белков в плазме крови больных с расстройствами психики в литературе отсутствуют. Не проводилось также комплексного анализа свободно-радикальных процессов и секреции кортикостероидов. Между тем исследование показателей окислительного стресса, в частности окислительной модификации белков, и уровня кортикостероидов (кортизола, кортизона и кортикостерона) в плазме крови больных с депрессией и синдромом деперсонализации, возможно, позволит приблизиться к пониманию патогенетических механизмов этих тяжелых состояний.
Цель исследования - изучение интенсивности ОС с использованием комплекса биохимических показателей, отражающих степень окислительной модификации белков плазмы крови и состояние антиоксидантной системы (АОС) при параллельном исследовании спектра кортикостероидов у больных с депрессией и синдромом деперсонализации.
В соответствии с целью исследования были сформулированы следующие задачи:
-
Исследовать зависимость окисления триптофана и тирозина очищенных белков (человеческого сывороточного альбумина - ЧСА и супер-оксиддисмутазы - СОД) в среде Фентон от времени инкубации, концентрации компонентов среды Фентон, действия радикальных ловушек (этанол, маннитол). Проанализировать степень структурных изменений окисленных белков, используя методы гельпроникающей хроматографии (ГГОС) и электрофореза.
-
Исследовать состояние прооксидантной системы на примере спонтанного и МКО белков, используя метод определения карбонильных производных аминокислотных остатков и образования битирозина в плазме крови здоровых людей и больных с психическими расстройствами (депрессия, деперсонализация). Определить характер изменения структуры (агрегация, фрагментация) окисленных белков плазмы крови во всех обследуемых группах с помощью электрофореза и по уровню образования кислоторастворимых низкомолекулярных пептидов.
-
Исследовать состояние АОС по активности ее ферментативных и неферментативных компонентов, направленных на дисмутацию 02" и раз-
рушение Н2С>2 в эритроцитах и плазме крови всех обследуемых пациентов.
4. Провести определение уровня кортикостероидов (кортизол, кортизон, кортикостерон) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) высокого давления у здоровых и больных. Исследовать концентрации кортикостероидов в плазме крови до и после введения бло-катора опиатных рецепторов налоксона у больных с деперсонализацией.
Научная новизна. Впервые разработаны методические условия исследования окислительной модификации белков по степени окисления триптофана и образованию битирозина очищенных белков в системе Фен-тон н показана целесообразность использования данной методики для оценки состояния прооксидантной системы плазмы крови у больных с психическими расстройствами.
Впервые проведен всесторонний анализ интенсивности окислительной деструкции очищенных белков и белков плазмы крови больных с психическими расстройствами (депрессия и деперсонализация), позволяющий судить об изменениях не только их первичной структуры, но и пространственной ориентации (по агрегации и фрагментации) белковых молекул.
Впервые проведено комплексное определение основных показателей антиоксидантной системы (ферментативная и неферментативная дисмута-ция 02*~, ферментативное и неферментативное расщепление Н202) плазмы крови и эритроцитов больных с депрессией и деперсонализацией.
Впервые исследованы концентрации кортизола, кортизона и кортико-стерона в плазме крови больных с синдромом деперсонализации. Изучено влияние блокатора опиатных рецепторов налоксона на эти показатели у больных с деперсонализацией.
Положения, выносимые на защиту.
-
Окислительная деструкция очищенных белков в системе Фентон осуществляется комплексом генерируемых реакционноспособных соединений, действие которых проявляется в зависимости от условий реакции и приводит к разной степени нарушений структурной организации белка. Подобный механизм изменения белковых молекул может играть роль в патогенезе психических нарушений.
-
Изменения уровня кортикостероидов у больных с психическими расстройствами сочетаются с состоянием окислительного стресса, от длительности и интенсивности которого зависят особенности металлкатализи-руемого окисления белков плазмы крови больных с депрессией и деперсонализацией.
Научно-практическая значимость. Разработана методика определения степени окислительной модификации белков по уровню образования битирозина, которая успешно использована для анализа степени интенсивности окислительного стресса у больных. Показана возможность участия в
реакции Фентон не только ОН*, но и, в зависимости от длительности и интенсивности стресса, других реакционноспособных соединений типа С03*~, феррил- и перферрил-ионов. Предложен комплекс биохимических исследований, позволяющих оценить состояние про- и антиоксидантной систем у больных с психическими расстройствами. Использованный метод определения концентрации кортикостероидов (кортизола, кортизона и кортико-стерона) и показателей окислительного стресса может служить дополнительным критерием объективной оценки состояния больного. Показан нормализующий эффект блокатора опиатных рецепторов налоксона на секрецию кортикостероидов у больных с синдромом деперсонализации. Полученные результаты могут быть использованы в учебном процессе и учтены при разработке критериев дифференциальной диагностики синдромов депрессии и деперсонализации.
Апробация работы. Положения диссертации доложены и обсуждены на Всероссийских и международных конференциях: Behavioral Pharmacology of Anxiety and Depression (20-23 November, 1997, England); 13lh cogress of Pathological and Clinical Physiology ( Brno, 1998); 12th Biennial European Society for Neurochemistry General meeting, StPetersburg, Russia, July 19-24, 1998; «Свободно-радикальные процессы: экологические, фармакологические и клинические аспекты» (Россия, Санкт-Петербург, 8-Ю сентября 1999); 41st International Conference on the Biochemistry of Lipid (13-16 Sept. 2000, Halle, Germany), а также на заседании проблемной комиссии и на совещаниях отделения клинических и экспериментальных исследований новых психотропных средств НИИ им. В.М. Бехтерева.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на J3f страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав собственных исследований, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, который включает в себя 23 работы отечественных и 162 зарубежных авторов. Диссертация иллюстрирована 12 рисунками и 8 таблицами.
