Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 10
1.1. Экспериментальные модели ишемии головного мозга 10
1.2. Патогенетические механизмы, лежащие в основе ишемии мозга 14
1.3. Нарушение энергетического обмена в головном мозге как фактор нарушения мозгового кровообращения 20
1.4. Эффективность биологически активных добавок при нарушении мозгового кровообращения 22
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 31
2.1. Постановка эксперимента 31
2.2. Модель ишемии мозга 32
2.3. Получение биологического материала 33
2.3.1. Получение плазмы крови 33
2.3.2. Приготовление суспензии эритроцитов и гемолизатов 33
2.3.3. Приготовление гомогенатов мозга 33
2.3.4. Получение митохондриальной фракции мозга 33
2.4. Биохимические методы исследования 34
2.4Л. Определение содержания гидроперекисей липидов и ТБК-РП 34
2.4.2. Определение активности каталазы 35
2.4.3. Определение активности глутатионпероксидазы 35
2.4.4. Определение концентрации восстановленного глутатиона 36
2.4.5. Определение активности глутатионредуктазы 37
2.4.6. Определение активности глутатион-8-трансферазы 37
2.4.7. Определение содержания тиоловых групп белков 38
2.4.8. Определение содержания белка 38
2.4.9. Определение содержания гемоглобина 39
2.4.10. Определение оксидазной активности церулоплазмина 39
2.4.11. Определение содержания молекул средней массы 40
2.4.12. Определение содержания глюкозы 40
2.4.13. Определение содержания пировиноградной кислоты 41
2.4.14. Определение содержания молочной кислоты 41
2.4.15. Определение содержания ионов Na+, К+ и Са2+ 42
2.5. Статистическая обработка 42
ГЛАВА 3. Описание полученных результатов 44
3.1. Влияние окклюзии сонных артерий на свободнорадикальные процессы в мозге и крови крыс 44
3.2. Влияние окклюзии сонных артерий на ионный баланс, энергетический обмен и уровень эндогенной интоксикации в мозге и крови крыс 61
3.3. Эффекты церебрамина на свободнорадикальные процессы в мозге и крови крыс в условиях окклюзии сонных артерий 70
3.4. Эффекты церебрамина на ионный баланс, энергетический обмен и уровень эндогенной интоксикации в мозге и крови крыс в условиях окклюзии сонных артерий 79
ГЛАВА 4, Обсуждение полученных результатов 87
Выводы 115
Список литературы 117
- Патогенетические механизмы, лежащие в основе ишемии мозга
- Эффективность биологически активных добавок при нарушении мозгового кровообращения
- Влияние окклюзии сонных артерий на свободнорадикальные процессы в мозге и крови крыс
- Эффекты церебрамина на свободнорадикальные процессы в мозге и крови крыс в условиях окклюзии сонных артерий
Введение к работе
Актуальность исследования. Известно, что в патогенезе большинства заболеваний, в том числе и заболеваний, связанных с ишемическим повреждением мозга, важное место занимают цепные процессы свободно-радикального окисления (Тельпухов и др., 1992; Bilenko, 2001). Как правило, эти реакции протекают по механизму перекисного окисления липидов (ПОЛ) (Хачатурьян и др., 1996) и традиционно оцениваются по скорости и количеству образования одного из конечных продуктов окисления малонового ди-альдегида (МДА). Динамика образования продуктов ПОЛ контролируется мембранно-связанной системой биоантиоксидантов, которая, как известно, представлена в основном глутатионзависимыми ферментами (Меньшикова и др., 2006). Кроме того, структурное нарушение мембран в результате интенсификации перекисных процессов после ишемии/реперфузии сопровождается накоплением токсических веществ, усиливающих функциональные нарушения клеток мозга (Жилина, 1999). В литературе имеются сведения о характере ПОЛ при цереброваскулярной патологии (Волошин и др., 1991; Смирнова и др., 2002). Однако, вопросы развития и динамики этих процессов у больных с нарушением мозгового кровообращения в зависимости от основного этиологического фактора и неврологической симптоматики мало изучены, что не позволяет сделать однозначных выводов о механизме развития этой патологии (Владимиров, 1986; Федорова и др., 1999).
Возможности фармакологической коррекции ишемических повреждений мозга широки и включают препараты, влияющие на различные звенья патогенеза постишемического и посттипоксического повреждения нервной ткани. Используются активаторы энергетического метаболизма мозга, ноотропные средства, аминокислоты, препараты, улучшающие синаптическую передачу, антигипоксанты, антиоксиданты, церебральные вазодилятаторы (Стулин и др., 2003; Панченко, 2004). Вместе с тем многие существенные проблемы, касающиеся разработки эффективных способов предупреждения развития и
замедления темпов прогрессирования ишемических повреждений мозга, остаются далекими от полного разрешения (Манвелов и др., 1998; Скворцова, Стаховская, 2004). Ввиду сложности и многокомпонентности патогенеза сосудистых заболеваний мозга возникает необходимость применения большого количества средств, влияющих на различные звенья, что приводит к поли-прагмазии, нередко сопровождающейся осложнениями. Поэтому поиск новых возможностей в лечении больных с ишемией мозга, ишемическим инсультом, по-прежнему, является актуальной проблемой (Hacke et al., 2004).
Учитывая сложность нейрохимических реакций при ишемии, не представляется возможным свести выбор терапевтического воздействия до какого-либо единственного лекарственного или физического фактора, поскольку в процессе лечения необходимо добиться нормализации системного и мозгового кровообращения, скорректировать нарушения метаболизма тканей мозга (Виленский, 1999; Парфенов, 2004; Танашян, 2004).
Таким образом, важнейшими направлениями в снижении метаболических сдвигов при кислородной недостаточности мозга являются нормализация гемоперфузии, использование антиоксидантов и антигипоксантов. В этой связи представляет интерес изучение эффектов отечественных биологически активных добавок (БАД), таких как «Цитаминов», созданных в Институте биорегуляции и геронтологии РАМН (Морозов и др., 2001). Среди цитаминов в настоящее время при лечении хронической и переходящей ишемии мозга используют БАД - церебрамин.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы является выяснение свободнорадикальных механизмов развития ишемических повреждений мозга и коррекция нарушения мозгового кровообращения церебрамином.
Для выполнения поставленной цели нами были выдвинуты следующие задачи:
- изучить состояние свободнорадикальных процессов в мозге и крови животных при переходящей односторонней, хронической односторонней и двусторонней окклюзии сонных артерий.
исследовать ионный баланс в мозге и крови животных при переходящей односторонней, хронической односторонней и двусторонней окклюзии сонных артерий.
изучить изменение уровня эндогенной интоксикации и энергетического обмена в мозге и крови животных при переходящей односторонней, хронической односторонней и двусторонней окклюзии сонных артерий.
изучить влияние церебрамина на свободно-радикальные процессы, ионный баланс, уровень эндогенной интоксикации и энергетический обмен в крови и мозге крыс при двусторонней окклюзии сонных артерий.
Основные положения, выносимые на защиту.
Характер свободно-радикальных процессов изменяется в зависимости от степени нарушения мозгового кровообращения. При 3-минутной окклюзии правой сонной артерии активация глутатионпероксидазы и снижение каталазнои активности в коре головного мозга животных отражают незначительное возрастание интенсивности перекисных процессов, тогда как в стволовых структурах происходит нарушение глутатионовой антиоксидантной системы защиты, что приводит к накоплению ТБК-реактивных продуктов. В результате в стволовых структурах возрастает соотношение лактат/пируват и уровень эндогенной интоксикации.
При хроническом пережатии левой сонной артерии на 24 часа в мозге происходит снижение первичных и накопление вторичных продуктов перекисного окисления липидов на фоне понижения активности глутатионпероксидазы и содержания восстановленного глутатиона. Возрастание активности глутатионтрансферазы в гемисферах коры свидетельствует о большей защищенности коры больших полушарий от продуктов ПОЛ (гидрофобных пероксидов). Это отражается на еще большем, чем при переходящем НМК, возрастании соотношения лактат/пируват и нарушении ионной емкости митохондриальной фракции стволовых структур.
При двусторонней окклюзии сонных артерий отмечаются сходства в течении свободно-радикальных процессов с моделями как переходящего, так
и хронического нарушения мозгового кровообращения, что отражается в нарушении энергетического обмена не только стволовых структур, но и геми-сферы коры и существенных отклонениях в ионной емкости мозга животных. 4. Церебрамин, обладая свойством фармакологического прекондицио-нирования, в модели двусторонней окклюзии сонных артерий способствует снижению влияния нарушения мозгового кровообращения на про- и антиок-сидантные системы, нормализует энергетический обмен и ионную емкость тканей мозга и крови животных.
Научная новизна. Впервые показано, что при окклюзии сонных артерий разной продолжительности смещение баланса про- и антиоксидантов в мозге животных усиливается при увеличении степени нарушения мозгового кровообращения. При переходящем или хроническом пережатии сонной артерии интенсификация свободно-радикальных процессов происходит в стволовых структурах, а при двусторонней окклюзии сонных артерий, - и в коре больших полушарий. Увеличение интенсивности процессов переокисления положительно коррелирует с нарушением энергетического обмена и ионной емкостью в структурах мозга животных.
Впервые установлено, что церебрамин снижает влияние двусторонней окклюзии сонных артерий путем активации антиоксидантной системы защиты, в результате чего происходит уменьшение накопления продуктов переокисления липидов, т.е. нарушения клеточных мембран, что, в свою очередь положительно отражается на энергетическом обмене и ионной емкости клеток мозга и крови.
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты исследований являются вкладом в решение проблем цереброваскулярной патологии, расширяют представления о механизмах этой патологии, дают оценку состояния регуляторных систем мозга и крови.
Результаты проведенного исследования показывают эффективность це-ребрамина как препарата, снижающего негативные последствия ишемизации
9 ткани мозга, что позволяет рекомендовать его для дальнейших преклиниче-ских исследований при данном осложнении.
Внедрение результатов работы в практику. Основные результаты работы внедрены в учебный процесс в виде методических разработок для проведения практических и семинарских занятий на кафедре биохимии Дагестанского государственного университета и включены в спецкурс «Нейрохи-мия».
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались: на III Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы современных наук: теория и практика». Днепропетровск, 2006; на XXVII итоговой научно-технической конференции преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов ДГТУ. Махачкала, 2006.
Основные публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ.
Патогенетические механизмы, лежащие в основе ишемии мозга
После реоксигенации (реперфузии) ишемического очага отмечается усиление гибели нейронов. Клеточная гибель является следствием реализации нескольких механизмов: увеличение внутриклеточной концентрации свобод-ного Са , отека сосудистого происхождения, усугубляемого лактоацидозом, активации свободно-радикального окисления (Christensen et al., 1994; Stoll, et al., 1995).
Таким образом, в патогенезе ишемии мозга окислительный стресс, гиперпродукция свободных радикалов, продуктов ПОЛ играют роль необходимого звена процесса, активного механизма деструкции мембран и гибели нейронов (Биленко, 1989; Horakova et ah, 1990). Высокая эффективность перехватчиков свободных радикалов и других антиоксидантов в качестве средств профилактики и терапии повреждений мозга, возникающих при его ишемии-реперфузии, косвенно подтверждает патогенетическую роль окислительного стресса при ишемии мозга (Suzuki, 1998).
Образование свободных радикалов и других активных форм кислорода (АФК) в ткани мозга при ишемии ускоряет деградацию фосфолипидных структур мембран нейронов (активацию фосфолипазного гидролиза с участием фосфолипазы А2) с высвобождением жирных кислот, в том числе и ненасыщенных - основного субстрата ПОЛ (Викторов, 2000). Свободно-радикальная атака полиненасыщенных жирных кислот обуславливает каскадное возрастание АФК в процессе ПОЛ (Zalewska, Wilson, 1989), ингиби-рование митохондриального дыхания (Hillered, Chan, 1988). Этому способствует также ферментативное окисление арахидоновой кислоты цикло- и ли-поксигеназами с образованием соответственно простагландинов и лейкот-риенов (Hall et al., 1993), избыточный синтез арахидоната клеточными элементами глии (астроцитами) (Katsuki, Okuda, 1995). В самих же глиальных элементах, как и в купферовских клетках печени, индукция N0 вызывает ин-гибирование циклооксигеназ-2 и, соответственно, защищает глию от окислительного стресса (Minghetti et al., 1996). Терапевтический эффект индомета-цина - ингибитора циклооксигеназ - при ишемии мозга подтверждает значимость свободнорадикального механизма в их патогенезе: энзиматические превращения арахидоната сопровождаются образованием интермедиаторов. Ведущую роль в активации ПОЛ играют ацидоз и активация фосфолипаз, высвобождение арахидоната (Лыскова и др., 1997).
Свободные радикалы, образующиеся при ишемии/реперфузии, способствуют высвобождению цитокинов, в том числе глутамата, пресинаптиче-скими нервными окончаниями (Pellegrini-Giampietro et al. 1990; Kathman, Herschkowitz, 1994;). Одновременно закономерно снижается (с продолжительностью и тяжестью ишемии) содержание в мозге крыс альфа-токоферола. Понижение этого метаболита продолжается и на протяжении последующей реоксигенации (Yoshida et al., 1980; 1982), что также подтверждает участие свободнорадикального механизма в патогенезе ишемической деструкции и гибели нейронов. Увеличение в 2-4 раза содержания глутамина в спинномозговой жидкости обнаружено не только при ишемии мозга, но и при черепно-мозговой травме и при гидроцефалии (Сапег, 1991). На определенной стадии гипоксии-ишемии мозга усиленная продукция глутамина -нейротрансмиттера возбудимых нейронов, - играет реактивную защитную роль по отношению к гипоксически повреждаемым структурам гиппокампа (Schurretal.,1999).
При этом степень активации ПОЛ при ишемии и исход интенсификации свободнорадикальных процессов зависит во многом от предшествующего состояния процессов ПОЛ в мозге (Опитц, Саркисова, 1996). Полная окклюзи-онная ишемия мозга крысы сопряжена со значительным повышением содержания всех исследуемых групп продуктов ПОЛ, начиная с 5-ти минутной ишемии (Биленко и др., 1988). Реперфузия после 30-ти минутной ишемии сопровождается новым подъемом содержания диеновых конъюгатов. Полная и неполная ишемия мозга в эксперименте сопровождается увеличением содержания МДА (в 1,5-1,6 раза), снижением уровня АК - главного антиоксиданта мозга, а также восстановленного глутатиона, а-токоферола, убихинона. Повышенная продукция свободных радикалов при ишемии является одной из причин длительного спазма сосудов, расположенных перифокально, что наблюдается, например, в экспериментальной модели субарахноидально-го кровоизлияния (Lazzarino, 1998; Kamii et. al., 1999). Через 4-е часа, а также спустя 1, 3, 7 и 14 суток после кровоизлияния сосуды мышей перфузировали 10% раствором формалина и затем смесью угля и 10% желатина - для измерения диаметра средней мозговой артерии. Установлено, что на 3-й сутки после геморрагии диаметр артерии с 138,5±14,5 мкм в норме уменьшается до 110,5±20,5 мкм. Супероксиддисмутаза (у СОД-трансгенных мышей) существенно уменьшала эффект ишемии - диаметр артерий был равен 127,9±29,5 мкм. Следовательно, супероксиддисмутаза эффективно снижает ишемиче-ский вазоспазм. Это позволяет предположить, что в его возникновении принимает участие супероксидный анион-радикал 0{. Другим фактором спазма гладких мышц сосудов мозга при ишемии является, по-видимому, нарушение баланса между протеинкиназой С, с одной стороны, и NO/цГМФ протеинки-назой G, с другой. При ишемии увеличение внутриклеточного диацилглице-рина (одного из вторичных мессенджеров) активирует протеинкиназу С, обусловливает генерацию свободных радикалов; уровень цГМФ при этом относительно снижен из-за инактивации гуанилатциклазы (Asaho, Matsui, 1998). В итоге формируется длительный (2 недели) спазм сосудов, препятствующий быстрой ликвидации последствий ишемии. Следовательно, именно свободные радикалы ("ОН, 02 ) воздействуют на гладкомышечные клетки сосудистой стенки, обусловливая формирование длительного вазоспазма (Moncada etal., 1991; Caner, 1993; Башкатова, Раевская, 1998). Активация протеинкина-зы С может служить маркером ранних этапов ишемии мозга и гибели нейронов, наряду с МДА (Bilenko et al., 1981; Lazzarino, 1995; Скороход, 2002).
Эффективность биологически активных добавок при нарушении мозгового кровообращения
Церебрамин получен из коры головного мозга крупного рогатого скота и представляет собой комплекс белков и нуклеопротеидов, обладающих избирательным действием на клетки головного мозга, способствующих ускорению восстановления функций мозга и улучшению памяти. Клинические испытания проведены у 257 больных с отдаленными последствиями черепно-мозговой травмы (давность перенесенных травм составляла от 1 года до 10 лет) и стрессовых состояний, состояниями после инсульта, сосудистыми эн-цефалопатиями, интеллектуально-мнестическими расстройствами, снижением умственной работоспособности, памяти, внимания, включая пожилых людей (Дьяконов, 2005). Контрольная группа состояла из 188 аналогичных больных, которым назначалось традиционное лечение. Эффективность при 28 менения церебрамина оценивали субъективно и объективно: по результатам корректурной пробы и показателям электроэнцефалографии (ЭЭГ). При сопоставлении субъективного состояния больных установлено значительное уменьшение жалоб. Больные отмечали улучшение памяти, сообразительности, ориентации в окружающей обстановке и профессиональной деятельности, уменьшение интенсивности и длительности головных болей и головокружения, нормализацию сна, появление эмоциональной уравновешенности, волевых качеств, чувства отдыха после ночного сна. Объективно в динамике получены лучшие результаты при анализе выполнения корректурной пробы до и после лечения при сравнении с больными контрольной группы: возросло количество просмотренных знаков, уменьшилось количество ошибок, отмечено отсутствие резких колебаний в количестве просмотренных знаков за равные промежутки времени, наличие периода «врабатываемости» к середине выполнения задания и постепенное снижение кривой к концу задания, что свидетельствует о большей устойчивости внимания. У пациентов наблюдалась стабилизация биоэлектрической активности мозга при оценке данных электроэнцефалограммы: увеличение альфа-индекса, более четкая модулиро-ванность и восстановление зональных различий альфа-ритма, исчезновение пароксизмальных разрядов, ослабление ирритативных процессов; улучшилась структура типов ЭЭГ, что выразилось в увеличении нормальных и условно-патологических типов при сокращении почти вдвое числа патологических типов ЭЭГ. Таким образом, включение резервных мощностей коры головного мозга с помощью церебрамина улучшает интегральные функции головного мозга и уменьшает проявления интеллектуально-мнестического снижения при начальных формах органической деменции различного происхождения. В контрольной группе подобных позитивных изменений не выявлено.
Церебрамин рекомендуется (Дьяконов, 2005) применять для ускорения восстановления функций головного мозга после черепно-мозговой травмы, инсульта, оперативных вмешательств на головном мозге, при детском цереб 29 ральном параличе, снижении способности к обучению, задержке психомоторного и речевого развития у детей, интеллектуально-мнестических расстройствах, воздействии на организм различных экстремальных факторов. Также он рекомендуется лицам пожилого возраста для поддержания устойчивой умственной работоспособности. Церебрамин принимают за 10-15 минут до еды по 1 - 3 таблетки 2-3 раза в день в течение 10-15 дней. Желателен повторный курс через 3-6 месяцев. Побочных явлений при применении це-ребрамина и противопоказаний не выявлено.
Таким образом, применение биологически активных добавок стало особенно актуальным в последние десятилетия жизни, что связано с развитием болезней технической революции, т.е. к результатам активной, не всегда продуманной антропогенной деятельности. С одной стороны появилось много рафинированных и искусственных продуктов, лишенных пищевых волокон. Увеличилась загрязненность питьевой воды хлором, сероводородом, радоном, промышленными растворителями, все больше становится в воздухе концентрация тяжелых металлов, ее насыщение выхлопными газами, появилась увлеченность фармакохимией, физиотерапией с использованием лучей УВЧ, кварцевания, электропроцедур, которые, безусловно, приводят к нарушениям защитных функций организма. Все чаще исследователи отмечают, что первопричинами появления основных болезней из состояний предболез-ни - высокогликемическая пища, способствующая насыщению крови глюкозой с последующим нарушением в эндокринной системе, и нашествие ксенобиотиков (Кузник и др., 1998). При регулярном употреблении высокоглике-мической пищи ухудшается состояние кровеносных сосудов, желудочно-кишечного тракта, пищеварительной системы, респираторные и другие соматические эффекты (Зайчик, Чурилов, 1999).
Под влиянием ксенобиотиков в организме чрезмерно активируются пе-рекисные процессы (Голиков и др.; 1986; Parke, 1987; Ракитский, 1997). Гиперокислительная составляющая ведет к резкому увеличению числа свободных радикалов, которые противостоят не только действию ксенобиотиков, а зачастую, отклоняясь от своего основного назначения, ведут к патологическим процессам, как перекисное окисление липидов и «поломка» генетического аппарата (Середенин, Дурнев, 1992). Таким образом, представленные неоднозначные данные литературы о роли БАД в клинической практике определяют необходимость дальнейшего детального изучения механизмов действия цитаминов при нарушении мозгового кровообращения.
Влияние окклюзии сонных артерий на свободнорадикальные процессы в мозге и крови крыс
Интенсификация свободнорадикальных процессов в условиях нарушения мозгового кровообращения обеспечивается достаточностью субстратов для протекания ПОЛ, как во время ишемии, так и во время реперфузии мозга. В первую очередь, субстратом процессов переокисления выступают полиненасыщенные жирные кислоты. В этих условиях на первое место выступает определение степени нарушений в нейрохимических системах по соотношению про- и антиоксидантних показателей ПОЛ. Кроме того, важным является проведение сравнительного анализа отклонений в процессах свободно-радикального окисления при переходящем и хроническом нарушении мозгового кровообращения. Поэтому, в данной работе были исследованы показатели свободнорадикальных процессов в трех моделях: 1) 3-х минутной окклюзии ПСА с последующей 24-часовой реперфузией; 2) 24-часовой окклюзии ЛСА и 3) двусторонней окклюзии (3-х минутной окклюзии ПСА и 24-часовой окклюзии ЛСА),
Устойчивыми продуктами радикальных процессов ПОЛ являются вторичные (конечные) соединения. В клинических и биологических исследованиях широкое применение получил метод определения ТБК-реактивных продуктов (ТБК-РП), часто используемого в качестве интегрального показателя активации свободнорадикальных процессов (Колесова и др., 1984; Pompella et al., 1987; Draper et al., 1993).
Содержание ТБК-реактивных продуктов значительно изменялось при нарушении кровоснабжения мозга (табл. 1). При 3-х минутной окклюзии ПСА с последующей реперфузией (2-я группа) содержание ТБК-РП существенно (на 73%) возрастало, лишь в стволовых структурах мозга, снижалось в плазме крови (на 54%) оставаясь без изменения в коре больших полушарий по сравнению с ложнооперированными животными. Количество липопере-кисей снижалось на 48% в коре больших полушарий, на 33% в стволовых структурах мозга и не изменялось в плазме крови по сравнению с контролем. Таким образом, при переходящей окклюзии только в стволовых структурах происходило выраженное накопление малонового диальдегида относительно первичных продуктов ПОЛ, что свидетельствует об интенсификации свобод-норадикальных процессов преимущественно в этих структурах мозга.
При 24-часовом нарушении мозгового кровообращения (3-я группа) в стволовых структурах животных обнаружено достоверное возрастание содержания МДА (+34%; р 0,05) и снижение уровня липоперекисей (-40%; р 0,05) по сравнению с этими показателями ложнооперированных крыс. Одновременно в коре происходило понижение содержания липоперекисей (-83%; р 0,05). В крови животных третьей группы отмечалось значительное возрастание содержания первичных продуктов ПОЛ (+56%; р 0,05) по сравнению с ложнооперированными животными.
При двустороннем нарушении мозгового кровообращения (4-я группа) наблюдалось снижение содержания ТБК-реактивных продуктов (-21 %; р 0,05) и лшшперекисей (-64%; р 0,05) в коре больших полушарий. В стволовых структурах происходило выраженное накопление ТБК-РП (+103%; р 0,01), тогда как содержание липоперекисей, напротив, понижалось на -89% (р 0,05). В крови содержание ТБК-РП снижалось на 37%, а количество липоперекисей возрастало в 3 раза по сравнению с ложнооперированными животными.
Следовательно, в условиях переходящей и хронической окклюзии происходит наиболее выраженная интенсификация свободнорадикальных процессов, приводящая к накоплению вторичных продуктов переокисления, происходит лишь в стволовых структурах мозга, первичные накапливаются в крови. В коре больших полушарий мозга не обнаружены накопления продуктов переокисления.
Повышение интенсивности ПОЛ в мозге при нарушении мозгового кровообращения, может быть обусловлено различными причинами и, прежде всего, активацией прооксидантной и недостаточностью антиокислительной систем организма. Интенсификация ПОЛ при стрессорном поражении ЦНС, по всей вероятности, связана с выходом в кровь катехоламинов, глюкокорти-коидов и накоплением продуктов их метаболизма, индуцирующих ПОЛ, в органах-мишенях (Крыжановский, 1997).
Для оценки антиоксидантного статуса мозга и крови животных, находящихся в условиях нарушения мозгового кровообращения, было исследовано состояние глутатионовой системы.
Эффекты церебрамина на свободнорадикальные процессы в мозге и крови крыс в условиях окклюзии сонных артерий
Уменьшение продолжительности жизни напрямую связано с ростом числа нейродегенеративных заболеваний. Кроме того, нейродеструктивные изменения, имеющие место при различных видах патологии (гипоксия, гипогликемия, черепно-мозговая травма и т.д.), снижают и социальную активность человека (Покровский, 2004). Поэтому совершенствование мер диагностики и лечения заболеваний, связанных с отклонениями в работе головного мозга, одно из важнейших задач современной биологии и медицины (Преображенский и др., 1999).
В настоящее время большинство исследователей, занимающихся лечением повреждений мозга, сходятся на том, что важнейшими патогенетическими моментами развития церебральной ишемии являются сосудистые и гематологические нарушения с последующим снижением мозгового кровотока (МК) и энергетической недостаточностью нейрона (Дамбинова и др., 2003).
В связи с этим стратегия лечебных мероприятий при НМК включает дифференцированную фармакологическую коррекцию (Ecker et al., 2003; Chapman et al., 2004; Meisel et al., 2004; Straub et al., 2004). Медикаментозное воздействие в остром периоде развития ишемических повреждений мозга (первые 12-18-24 часа) должно быть направлено на: сохранность цитоскеле-та нейронов и функциональной активности мембранных структур; обеспечение сохранности ГЭБ; эффективную оптимизацию церебральной микроциркуляции; предотвращение микротромбообразования - реооптимизапию (в том числе в переходных параконтузионных зонах).
В плане проведения дальнейших лечебных мероприятий для восстановления утраченных или измененных функций головного мозга генеральной линией является стремление нормализовать или улучшить метаболизм пострадавшего мозга, активизировать сохранившиеся структуры и предупредить или ограничить наступление необратимых церебральных расстройств. С целью фармаконейропротекции и обеспечения метаболической защиты ней 88 ронов предполагается использование ГАМК-ергических ноотропных, нейро-трофических, вазоактивных препаратов.
Одним из перспективных средств, используемых с целью коррекции ишемических нарушений в мозге, является церебрамин, - биологически активная добавка, улучшающая состояние эндотелия сосудов, устраняющая повышение "вязкости" крови, а также являющаяся вазопротектором, оптимизирующим состояния ГЭБ при церебральной ишемии (Дьяконов, 2005). Однако остается не до конца изученным вопрос, касающийся более тонких биохимических эффектов, оказываемых церебрамином при ишемии/реперфузии мозга. В связи с этим целью данной работы явилось изучение влияния цереб-рамина на свободнорадикальные процессы, энергетический и ионный баланс структур мозга и крови крыс, находящихся в условиях окклюзии сонных артерий разной продолжительности. Известно, что разная степень торможения активности АО ферментов создает условия для накопления АФК и вторичных продуктов перекисного окисления липидов (Юрженко, 1989; Пожаров, Меняйленко, 1993). При переходящем нарушении мозгового кровообращения (3-минутная окклюзия ПСА) наиболее значительное накопление ТБК-реактивных продуктов наблюдалось в стволовых структурах. При хроническом нарушении МК (24-часовая окклюзия ЛСА), а тем более при двусторонней окклюзии сонных артерий (4-я группа) отмечалось накопление вторичных продуктов ПОЛ на фоне снижения содержания липопе-рекисей, наиболее наблюдаемое при двусторонней окклюзии сонных артерий. При этом необходимо отметить наибольшую тенденцию возрастания интенсификации свободнорадикальных процессов при воздействии хронической и, тем более двусторонней окклюзии сонных артерий, что характеризует влияние степени нарушения мозгового кровообращения (переходящей, хронической) на накопление продуктов перекисного окисления липидов. В дан 89 ном случае также возможно утверждать о наименьшей устойчивости подкорковых структур к воздействию НМК, что, расходится с данными литературы (Биленко, 1989; Федорова и др., 1999). Тем не менее, обращает на себя внимание снижение накопления вторичного продукта ПОЛ при добавлении в рацион питания церебрамина до двусторонней окклюзии сонных артерий, что наиболее было выражено в стволовых структурах мозга, где в большей степени увеличивался уровень МДА при НМК (4-я группа). Возможно, церебрамин способствует такому изменению баланса в про-оксидантно-антиоксидантной системе, когда количество ферментов антиоксидантний защиты достаточно для утилизации накапливающихся активных форм кислорода в условиях окклюзии сонных артерий. Известно, что первым звеном в антиоксидантной защите тканей от АФК являются ферменты, обладающие каталазной активностью. Регистрируемое при стрессе снижение активности каталазы в клетках мозга при 3-х минутной окклюзии сонных артерий (рис. 3), вероятно, обусловлено ингибирующим действием АФК: Ог , ОН , которые приводят к окислительной модификации каталазы. Последняя способна к «радикальному» разложению Н202 с образованием ОН (Зенков и др., 2001). Показано, что действие стресс-фактора на организм приводит к изменению электрофоретических и адсорбционных свойств АО ферментов, изменяет термостабильность, конформацию и заряд молекул (Меныцикова и др., 2006).
