Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 12
1.1. Современные представления о патогенетических механизмах заболеваний головного мозга ишемического характера 12
1.2. Общее понятие об активных формах кислорода 15
1.3. Участие активных форм кислорода в функциональной активности клеток 18
1.4. Характеристика основных компонентов антиоксидантной защиты 22
1.5. Особенности окислительного стресса при патологических состояниях 26
1.6. Особенности свободнорадикальных процессов в нервной ткани в норме и при патологических состояниях 30
1.7. Состояние окислительного стресса при ишемии 38
1.8. Коррекция окислительного стресса у больных, перенесших ишемический инсульт 42
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 47
2.1. Общая характеристика клинических наблюдений 47
2.2. Методы обследования больных 51
2.2.1. Биохимические методы исследования свободнорадикальных процессов в крови 54
2.2.1.1. Исследование показателей прооксидантной системы организма 54
2.2.1.2. Исследование показателей антиоксидантного статуса организма 57
2.3. Методы обработки результатов 62
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ БОЛЬНЫХ 64
3.1. Результаты обследования общей группы больных 64
3.2. Результаты комплексного обследования больных в группах 80
3.2.1. Результаты комплексного обследования больных, получавших цитофлавин 81
3.2.2. Результаты комплексного обследования больных, получавших кортексин 87
3.2.3. Результаты комплексного обследования больных, получавших только необходимое стандартное лечение 91
3.3. Анализ биохимических показателей окислительного стресса у всех пациентов до и после лечения в сравнении со здоровыми людьми 96
Глава 4. Исследование антиоксидантнои и антирадикальной активности препаратов, используемых в лечении больных, перенесших ишемический инсульт на модельных системах 102
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 109
ВЫВОДЫ 121
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 122
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 123
- Современные представления о патогенетических механизмах заболеваний головного мозга ишемического характера
- Общая характеристика клинических наблюдений
- Результаты обследования общей группы больных
Введение к работе
Актуальность темы
Одной из главных социально значимых проблем здравоохранения третьего тысячелетия является мозговой инсульт [Шмидт Е.В., 1975; Гусев Е.И., 1992; Виленский Б.С., 1995; Одинак М.М., Михайленко А.А., Иванов Ю.С. и др., 1998; Яхно Н.Н., 1999; Гусев Е.И., Скворцова В.И., Стаховская Л.В. и др., 2003]. В последнее десятилетие наблюдается явная тенденция к повышению частоты инсульта в молодом возрасте [Бурцев Е.И., 1986; Скоромец А.А., 2000; Деев А.С., Захарушкина И.В., 2000]. Летальность среди лиц, перенесших мозговой инсульт, к концу первого года заболевания' превышает 50%. Треть заболевших - это лица трудоспособного возраста, из которых к труду возвращаются лишь 15-20%, остальные остаются инвалидами, требующими постоянной медико-социальной поддержки [Симоненко В.Б., Широков Е.А., Виленский.Б.С, 2006].
Клинические проявления ишемического инсульта имеют весьма-широкий спектр и хорошо изучены. Известно, что острый период этого заболевания и состояние ишемии/реперфузии мозговой ткани в эксперименте-на животных протекают на фоне окислительного стресса (ОС). ОС сопровождается интенсивной генерацией активных форм кислорода (АФК), обладающих выраженным токсическим действием, что, в первую очередь, проявляется в окислительной деструкции белков, липидов, нуклеиновых кислот, углеводов. Параллельно отмечается- снижение активности антиоксидантной защиты (АОЗ).
Процесс интенсификации свободнорадикального окисления и развитие ОС в настоящее время признаны универсальным общебиологическим механизмом при развитии любого вида патологии. Биохимические изменения в тканях, вызванные интенсивной генерацией АФК, в основном, имеют общие закономерности. Некоторые отличительные особенности можно выявить только на начальных стадиях. Так, при воспалительных процессах пусковым фактором интенсификации свободнорадикальных процессов является
"дыхательный взрыв", при гипоксии - нарушение, в первую очередь, системы тканевого дыхания, при химических поражениях — активация системы микросомального окисления. Таким образом, причины, вызывающие интенсификацию свободнорадикальных процессов могут быть разными, но изменения на молекулярном уровне носят однотипный характер и процессы генерации АФК тесно связаны между собой. Общим для всех заболеваний является усиление свободнорадикальных процессов и снижение буферной емкости АОЗ, нарушение ее мобилизации в ответ на повышение активности прооксидантной системы (ПОС) [Дубинина Е.Е., 2006]. В этих условиях очень важна своевременная антиоксидантная защита, которая участвует в снижении уровня реакционноспособных соединений и тем самым препятствует их токсическому действию в тканях.
До настоящего времени исследования интенсивности'
свободнорадикальных процессов проводились, в основном, у больных с острыми нарушениями мозгового кровообращения. Состоянию'1 гипоксии/ишемии мозга и роли ОС в этих процессах посвящены, многочисленные экспериментальные работы на животных, где четко* выявлены нарушения между АОС и ПОС в сторону усиления последней, что сопровождается осложнением течения фактически всех заболеваний, в том числе и мозгового инсульта [Биленко М.В., 1998; McCord J.M., 1996].
Роль окислительного стресса у больных с последствиями мозговых
инсультов, клиническое проявление которых обусловлено пирамидными,
сенсорными, мозжечковыми, глазодвигательными, бульбарно-
псевдобульбарными, когнитивными расстройствами, нарушением статики и ходьбы, остается малоизученной и практически неосвещенной. Фактически отсутствуют работы, в которых проводился анализ интенсивности ОС и его связи с характером клинических проявлений в постинсультном периоде. В связи с увеличением распространенности сосудистых церебральных нарушений и их тяжелыми последствиями, такими, как потеря трудоспособности и развитие деменции, одной из важнейших задач
7 неврологии является поиск новых подходов в лечении клинических проявлений последствий мозговых инсультов, одним из которых является применение антиоксидантной терапии.
Цель исследования
Исследовать состояние анти- и прооксидантной систем- у больных, перенесших ишемическии инсульт, в зависимости от неврологических проявлений заболевания. Оценить эффективность применения препаратов, «цитофлавин» и «кортексин», обладающих антиоксидантными и антигипоксантными свойствами, на неврологические симптомы и параметры окислительного стресса.
Задачи исследования
Изучить клинические симптомы и параметры окислительного стресса' (показатели анти- и прооксидантной систем) у больных с > последствиями ишемического инсульта.
Выявить характер взаимосвязей между неврологическими характеристиками заболевания и показателями ОС.
Оценить динамику неврологических симптомов и показателей* окислительного стресса в процессе восстановительной терапии.
Провести сравнительную оценку полученных результатов у больных в* зависимости от характера применяемой лекарственной терапии.
Оценить влияние препаратов «цитофлавин» и «кортексин» в комплексной терапии на динамику неврологического статуса и. показателей окислительного стресса.
Изучить в опытах in vitro антиоксидантную и антирадикальную активность препаратов цитофлавин, кортексин, кавинтон, мексидол, глиатилин, актовегин, луцетам, мильгамма, милдронат, используемых в лечении больных, перенесших ишемическии инсульт.
Научная новизна исследования
Впервые на основе проведения комплексных клинико-биохимических методов исследования у больных после перенесенного ишемического инсульта установлено нарушение равновесия и выявлены корреляционные связи между неврологическими симптомами и показателями окислительного стресса. Обнаружено изменение параметров анти- и прооксидантной систем: понижение активности супероксиддисмутазы и каталазы, окисленного и восстановленного глутатиона, спонтанной и индуцированной хемилюминесценции и повышение конечного продукта ПОЛ - малонового диальдегида. Изменения биохимических показателей коррелируют с тяжестью последствий ишемического инсульта и имеют хронологическую зависимость от длительности заболевания, темпов регресса основных неврологических симптомов, оцениваемых по шкале Рэнкина, и показателями функционального восстановления по индексу Бартела. Впервые в опытах in vitro на модельных системах проведена сравнительная характеристика антиоксидантных и антирадикальных свойств препаратов, которые использовались при лечении исследуемых больных, проведен анализ их влияния на процессы свободнорадикального окисления. Впервые клинически и экспериментально обоснована необходимость включения антиоксидантных препаратов с широкими фармакологическими свойствами в программы восстановительного лечения после перенесенного ишемического инсульта. Таким больным необходимо проводить более длительные курсы антиоксидантной терапии с использованием нескольких препаратов.
Научно-практическая значимость
В результате проведенных исследований показано, что больной после перенесенного ишемического инсульта находится в состоянии хронического окислительного стресса. Степень его выраженности связана с характером неврологического дефицита, что является обоснованием необходимости использования антиоксидантных препаратов для коррекции выявленных
9 нарушений. Системный подход к оценке свободнорадикальных процессов у больных после перенесенного ишемического инсульта служит основой для разработки дополнительных тестов ранней диагностики, оценки прогноза заболевания и эффективности лечения. Результаты исследования подтвердили, что лечение последствий ишемических инсультов должно быть комплексным, а необходимость назначения антиоксидантных препаратов должна определяться на основе индивидуальной оценки выраженности параметров окислительного стресса и активности эндогенных антиоксидантов у каждого конкретного больного.
Основные положения, выносимые на защиту
В восстановительном периоде ишемического инсульта у больных сохраняется состояние хронического окислительного стресса, степень выраженности которого зависит от тяжести неврологического дефицита и комплекса восстановительных мероприятий.
Более эффективному восстановлению нарушенных функций способствует включение в реабилитационную программу лекарственных средств, обладающих антиоксидантной активностью.
Апробация и реализация работы
Основные положения работы доложены и обсуждены на пятой научно-
практической конференции «Методы исследования регионарного
кровообращения и микроциркуляции в клинике - 2005» (Санкт-Петербург,
2005), 14 Всероссийской научно-практической конференции
«Нейроиммунология-2005» (Санкт-Петербург, 2005), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы клинической, социальной и военной психиатрии-2005» (Санкт-Петербург, 2005), научной конференции с международным участием «Психиатрические аспекты общемедицинской практики» (Санкт-Петербург, 2005), 4-ой Национальной научно-практической конференции с
10 международным участием «Активные формы кислорода. Оксид азота. Антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 2005), Всероссийской юбилейной научно-практической конференции «Поленовские чтения» (Санкт-Петербург, 2006), 9 Всероссийском съезде неврологов (Ярославль, 2006), 5 Северо-Западной международной научно-практической конференции по проблемам внезапной смерти (Санкт-Петербург, 2006), Юбилейной научной сессии «Психоневрология в современном мире» (Санкт-Петербург, 2007), Всероссийском научном конгрессе с международным участием «В.М. Бехтерев - основоположник нейронаук: творческое наследие, история и современность» посвященном 150-летию со дня рождения В.М. Бехтерева (Казань, 2007).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 11 научных работ в отечественной печати. Среди них 2 статьи в научно-практических журналах, рекомендуемых ВАК Минобразования России.
Внедрение результатов работы
Основные положения диссертации используются в практике лечебно-
диагностической работы отделения реабилитации неврологических больных
Государственного учреждения «Санкт-Петербургский научно-
исследовательский психоневрологический институт им. В.М. Бехтерева» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, двух глав собственных исследований с обсуждением, заключения, выводов, практических рекомендаций, библиографического указателя. Работа иллюстрирована 25 рисунками и 32 таблицами.
Библиографический указатель включает 119 источников на русском и 174 на иностранных языках.
Современные представления о патогенетических механизмах заболеваний головного мозга ишемического характера
Не будет преувеличением отметить, что самый частый и распространенный типовой патологический процесс при критических состояниях любого генеза и в том числе, при острых нарушениях мозгового кровообращения - это гипоксия.
Ишемия является одним из наиболее распространенных вариантов циркуляторной гипоксии головного мозга, развивающейся при нарушении проходимости сосудов вследствие их тромбоза, тромбоэмболии и других причин. Патогенез поражения церебральных структур при сосудистых ишемических поражениях головного мозга однотипен, несмотря на многообразие причин, их вызывающих. В результате острого нарушения регионального церебрального и системного кровотока, его микроциркуляции и снижения уровня кислорода в крови, притекающей к мозгу, происходит деструкция клеточных мембран нейронов и глиальных элементов, с изменением структур мембран эндотелиоцитов, выстилающих капиллярное русло и их просвета за счет нарушения внутриклеточного ионного гомеостаза и метаболизма макроэргических соединений. Результатом этих гипоксическо-ишемических расстройств является развитие первичной и прогрессирование вторичной церебральной ишемии, формирование лакунарных инфарктов и увеличение зон ишемических полутеней с сосудистыми поражениями мозга [Гусев Е.И., Скворцова В.И., 2001; Верещагин Н.В., Пирадов М.А., Суслина З.А., 2002]. Головной мозг в первую очередь и, в большей степени, по сравнению с другими органами претерпевает изменения при кислородном голодании (Болдырев А.А., 1995; Adams J.DJr, Odunze I.N., 1991;). Высокая чувствительность мозга к недостатку кислорода обусловлена преимущественным окислением энергетических субстратов через зависимый путь, являющийся наиболее ранимым при снижении парциального давления кислорода. Преобладание аэробных процессов образования энергии над анаэробными в центральной нервной системе вызывает значительные изменения аденилатного пула и особенно снижение содержания АТФ при гипоксии и ишемии. Кроме того, чувствительность мозга к гипоксии объясняется интенсивностью протекающих в нем окислительных процессов и отсутствием существенных запасов углеводов [Мак-Мюррей У., 1980]. В покое мозг потребляет до 20-25% всего кислорода, поступающего в организм. По скорости поглощения кислорода и, следовательно, по чувствительности к гипоксии различные отделы мозга можно расположить в таком порядке: кора больших полушарий мозжечок и промежуточный мозг средний и продолговатый мозг. Нейроны коры головного мозга являются одними из наиболее уязвимых при кислородной недостаточности [Самойлов М.О., 1985].
Считается, что ведущим фактором так называемой "отсроченной" гибели нейронов, происходящей в течение нескольких суток после ишемии или гипоксии мозга, их последующей реперфузии и реоксигенации, в условиях, когда большинство нарушенных биохимических параметров нормализуется, является усиление внутри- и внеклеточной продукции свободных радикалов [Гусев Е.И., Скворцова В.И., Коваленко, B.C. и др., 1999; Дубинина Е.Е., 2006; Christensen Т., Bruhn Т., Balchen Т. et al., 1994; Stoll G., Jander S., Schroeter M., 1998].
Общая характеристика клинических наблюдений
В исследование было включено 80 человек. Из них 60 больных, перенесших ишемический инсульт в каротидном и вертебробазилярном бассейнах, давностью от 10 месяцев до 5 лет и 20 практически здоровых пожилых людей. Все пациенты проходили обследование и лечение в отделении реабилитации неврологических больных Государственного учреждения «Санкт-Петербургский научно-исследовательский психоневрологический институт им. В.М. Бехтерева Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» за период с 2004 года по 2007 год. Диагностика проводилась в соответствии с «МКБ-10» и «Классификацией сосудистых поражений головного и спинного мозга» [Шмидт Е. В., 1985; Дубовская Н.Г., Соколов А.Б., Крылов Д.В., 2002].
Определение характера и особенностей течения патологического процесса у больных проводилось с помощью комплексного клинико-неврологического обследования, включавшего неврологический осмотр, МРТ головного мозга, ТКДГ и биохимического исследования анти- и прооксидантной системы. В крови этих больных до и после лечения оценивали показатели окислительного стресса: активность антиоксидантных ферментов супероксиддисмутазы и каталазы, окисленного и восстановленного глутатиона, малонового диальдегида, интенсивность спонтанной и индуцированной хемилюминесценции. Также были проведены клинические анализы крови и мочи, биохимические анализы крови, ЭКГ. Всем больным проводилось определение уровня общего холестерина крови. В нашем исследовании желательный уровень холестерина ( 5,17 ммоль/л) [Чазов Е.И., 1997; Тиц Н.У., 1997] имели 21 пациент (35%), погранично высокий (5,17-6,18 ммоль/л) - 9 (15%), повышенный ( 6,18 ммоль/л) - 30 больных (50%).
Обследование больных осуществляли при их поступлении в стационар и на 15-16 сутки после лечения препаратами.
Возраст больных колебался в диапазоне от 52 до 79 лет (в среднем 65,13±0,84 лет). Мужчин было 26 человек (средний возраст 64,69±0,79лет), женщин — 34 человека (средний возраст 65,47±1,21 лет). Длительность заболевания составила 2,4±0,3 года.
Результаты обследования общей группы больных
На МРТ головного мозга у всех 60 больных были выявлены ишемические очаги различных размеров, соответствующие локализации кровоснабжения заинтересованных бассейнов. В остром периоде нарушения мозгового кровообращения у 50 (83,3%) больных очаг поражения диагностирован в области средней мозговой артерии, у7(11,7%)-в области передней мозговой артерии, у 3 (5 %) - в области задней мозговой артерии. У 36 (60%) больных очаг поражения локализовался в больших полушариях, у 24 (40 %) человек - в сочетании с поражением в области ствола и мозжечка. Количество и размеры очагов представлены в таблице 6.
Как видно из таблицы 6, у пациентов преобладали множественные очаговые изменения мозгового вещества (63,4%). Чаще всего встречались изменения в виде последствий множественных лакунарных инфарктов (51,7%). У 11,7% больных обнаружено сочетание лакунарных и кортикально-субкортикальных очагов. Характер изменений в очаге у 42 пациентов был-представлен глиозом, у 6 человек - кистой, у 12 - их сочетанием. Локализация очагов по отделам головного мозга представлена в таблице 7.
Как видно из таблицы 7, большинство очагов локализовалось только в полушариях мозга (60%). У 40% локализация очагов представлена сочетанным поражением больших полушарий, ствола и мозжечка.
Двусторонняя локализация полушарных очагов обнаружена у 41 (68,3%) пациента, односторонние очаги были выявлены у 19 (31,7%) больных.. Правосторонняя локализация полушарных очагов была установлена у 12 больных (20%), левосторонняя - у 7 (11,7%).
У 82% больных односторонние очаги были обнаружены в зоне васкуляризации глубоких ветвей церебральных артерий. Из них 37% - в белом веществе полушарий мозга, 26% - в базальных ганглиях, 16% - в белом веществе и базальных ганглиях. У 21% пациентов односторонние очаги локализовались в области кровоснабжения корковых ветвей артерий мозга. Уровни расположения односторонних очагов в больших полушариях мозга представлены в таблице 8.
