Введение к работе
Актуальность проблемы. Среди острых типичных инфекционных болезней большое место занимают сальмснеллезн, в заболеваемости которыми в последние годы не проявляется заметной тенденции к снижению как в России, так и в других странах мира. Проблема усугубляется тем обстоятельством, что сальмонеллезы, являясь наиболее распространенной нозокомиальной инфекцией, поражают преимущественно детей первого года жизни, иммунная система которых характеризуется функциональной незрелостью. В связи с этим высокая заболеваемость сальмонеллезами дает основания рассматривать эту проблему как одну из серьезнейших не только с медицинской, но и народнохозяйственной точки зрения.
Сложность решения проблемы сальмонеллезов связана с большим многообразием клинических форм/ тяжестью течения, трудностью диагностики и терапии.
Сальмонеллез относится" к инфекциям, характеризующимся внутриклеточной персистенцией возбудителя. Особенно большую роль в локализации и обезвреживании возбудителя играет процесс фагоцитоза. Как и при многих других инфекциях, фагоцитарная реакция лейкоцитов при сальшнеллезе является основным звеном защиты макроорганизма, определяющим в значительной мере течение и исход болезни. Данные литературы свидетельствуют о незавершенности фагоцитоза при сальмонеллезной инфекции (Ломакин М.С., 1990, Llnd-pren S.W., 1996). Известно, что завершённость фагоцитоза во многом определяется активностью систем, генерирующих активные формы кислорода (АФК) (Говорова Н.Ю., 1989, Маяиский А.Н., 1989) Важность окислительной ицактивации бактерий подтверждается данными о повышенной восприимчивости к инфекциям людей, нейтрофилы которых не способны продуцировать АФК (Roos D., 1989).
Активированные фагоциты представляют серьезную опасность не только для бактерий, но и для макроорганизма. Кислородные радикалы продуцируются не только внутрь фагосомы, значительная часть их попадает во внеклеточное пространство, в результате чего возникает опасность развития свободнорадикального перекисного окисления в органах и тканях инфицированного организма (Владимиров О.А.. 1991).
Перекисное окисление является универсальным механизмом вза-
имодействия кислорода со многими органическими субстратами, прежде всего, с липидами (Меньшикова Е.Б.. 1994). Внедрение кислорода в молекулы окисляемого субстрата приводит к образовали! реакционноспособных промежуточных продуктов - свободных радикалов, гидроперекисей и т.п., которые в дальнейшем вызывают повреждение других классов соединений - белков, нуклеиновых кислот, углеводов и пр. (Владимиров Ю.А., Арчаков А.И.. 1972).
Регуляция переписного окисления липидов (ПОЛ) в тканях млекопитающих осуществляется с участием антиоксидантной системы включающей перехватчиков свободных радикалов и ферменты, обеспе чивающие утилизацию активных форм кислорода, НгОг и липоперокси дов (Осипов А.Н., 1990, Wendel Д., 1988).
Накопленные к настоящему времени данные литературы позволя ют сделать вывод о том, что свободнорадикальное окисление липи дов при сальмонеллезной инфекции играет определенную патогенети ческую роль (Снмованьян Э.Н.. Шепелев А.П., 1988, Шепелев А.П. Мартыненко Л.Д., 1991). Однако работы по ферментативной регуля ции процессов перекисиого окисления липидов при сальмонеллез практически отсутствуют. До сих пор не изучены механизмы и при рода окислительного стресса при сальмонеллезе.
Очень важно определить на каком этапе сальмонеллезной иі! фекции происходят нарушения в системе антиоксидантной защиты какова степень дефицита антиоксидгнтов в организме.' Это поможе _ определить тактику лечения в различные периоды заболевания предотвратить органные повреждения.
В связи с вышеизложенным, изучение изменений активное*] ферментных систем генерирования радикалов кислорода и гидропер* кисеи, а также системы ферментных антиоксидантов в динамю сальмонеллезной инфекции являетск весьма актуальной задачей.
Целью исследования явилось выявление патогенетической ра процессов перегарного окисления липидов, а также состояния кк< лородзависимой реактивности фагоцитов крови при зксперимєнталі ном сальмонеллезе.
В работе были определены следующие задачи исследования: 1. Дать количественную характеристику процессов паї в пла кс крови, тканях печени и тонкого отдела кишечника в динами
экспериментального сальмонедлеза.
-
Оценить состояние ферментной антиоксидантной системы обезвреживания активных форм кислорода и лияопероксвдов в эритроцитах, тканях печени и тонкого отдела кишечника в динамике экспериментального сальмонедлеза.
-
Изучить изменение активности ксантиноксидазы в тканях печени и тонкого отдела кишечника в динамике экспериментального сальмонеллеза.
-
Исследовать биохимические особенности кислородзависимой реактивности фагоцитов крови при экспериментальном сальмонеллезе.
б. Изучить взаимосвязь процессов ПОЛ и реактивности фагоцитов в условиях сальмонеллезной инфекции.
6. Исследовать механизм действия соединений, оказывающих влияние на свободнорадикальные процессы в организме, на течение сальмонеллезной инфекции.
Основные положения, выносимые на защиту:
сальмонеллезная инфекция вызывает в организме животных комплекс биохимических нарушений, сопровождающихся активацией свободнорадикального окисления. Механизмы развития окислительного стресса в печени и тонком отделе кишечника инфицированных животных существенно различаются.
снижение эффективности антиоксидантиой защиты в органах и тканях животных при экспериментальном сальмонеллезе приводит к развитию дисбаланса сопряженных процессов образования и обезвреживания активных форм кислорода и липопероксидов;
наблюдаемая при сальмонеллезной инфекции гиперпродукция нейтрофилами активных^кислородных метаболитов обусловлена активацией системы НАДФН-оксидазы и миелопероксидазы;
применение антрациклиновых антибиотиков, являющихся индукторами свободнорадикальных процессов в клетках, приводит к снижению летальности при экспериментальном сальмонеллезе.
Научная новизна работы. Впервые проведено систематическое исследование активности ферментных систем генерирования и утили-заїцш активных кислородных метаболитов в крови, печени и тонкой кишке экспериментальных животных в динамике сальмонеллезной инфекции.
Выявлена важная роль ксантиноксидазы в инициации свободно-радикального окисления в органах зараженных зкивотных. Активация ксантиноксидазы в тонкой кишке повышает устойчивость организма по отношению к сальмонеллам. Пероральное введение специфического ингибитора' ксантиноксидазы - аллопуринола - значительно снижает резистентность животных к инфекции.
Полученные данные свидетельствуют об устойчивом понижении активности каталазы в печени зараженных животных. .
Впервые установлено резкое снижение концентрации восстановленного глутатиона в органах зараженных животных.
Расбалансированность ферментной антиоксидантний системы печени сопровождается резкой активацией пентозного цикла.
Научно-теоретическая и практическая значимость работы заключается в экспериментальном подтверждении роди процессов ПОЛ в патогенезе сальмонеллеза.
Впервые проведено систематическое изучение активности ферментов внутриклеточной антиоксидантной запиты в динамике сальмо-неллезной инфекции.
Установлено, что ведущим фактором антиоксидантной 'защиты гепатоцитов является каталаза и система восстановленного глутатиона. В тканях тонкой кішки основным элементом биоантиоксидант-ной системы является восстановленный глутатион.
Показано, что в реализации токсических эффектов в печени при сальмонеллезе важную роль играет инактивирование каталазы и снижение концентрации восстановленного глутатиона.
Впервые выявлена ведущая роль ксантиноксидазы как основного генератора активных кислородных радикалов в условиях сальмонед-лезной инфекции.
Впервые показана динамика изменений кислородзависшого метаболизма фагоцитов крови при сальмонеллезе. Подробно изучено влияние салъмонеллезной инфекции на активность основных ферментов "дыхательного взрыва" - НАДФН-оксвдазу и миелопероксидазу.
Впервые предложен показатель - коэффициент свечения огдельног нейтрофила, позволявдий дифференцировать повыаение интенсивности хемшпоминесценции клеток цельной крови, обусловленное увеличением количества нейтрофилов, и интенсификацию хемшшминесценции, связанную с повышением функциональной активности нейтрофилов.
Получены данные, объясняющие механизм положительного дейс-
твия лекарственных средств, обладающих прооксидантным действием (в частности, антибиотиков антрациклинового ряда) в начальный период садьмонеллезной инфекции.
>
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на 1-й научной сессии РГМУ (Ростов н/Д, апрель, 1996), на 7-м съезде Всероссийского общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов, Москва, январь 1997, на заседании Ростовского биохимического общества, февраль, 1997.
Публикация материалов исследования.
По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, из них 2 в зарубежной печати.
Структура и объем работы.
Диссертация изложена на 179 страницах машинописного текста, иллюстрирована 25 таблицами, 32 рисунками и 10 схемами. Работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов и обсуждения собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы, включающего 137 отечественных и 111 зарубежных источников.