Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11
1.1 . Система глутатиона 11
1.1.1 .Глутатион 11
1.1.2.Глутатионпероксидаза 14
1.1.3. Глутатионредуктаза..., 18
1.1.4. Глутатионтрансфераза 19
1.2. Ишемия головного мозга и система глутатиона 22
1.2.1. Острая ишемия головного мозга 22
1.2.2. Дисциркуляторная энцефалопатия 31
1.2.3. Система глутатиона при острой и хронической ишемии головного мозга 33
1.3. Современные представления о терапии инсульта 36
1.4. Влияние липоевой кислоты на головной мозг при его ишемии 39
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 44
2.1 . Клиническая характеристика материала 44
2.2.Методы исследования 47
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 51
3.1. Система глутатиона в плазме и эритроцитах крови больных ишемией головного мозга 51
3.1.1. Концентрация глутатиона в плазме и эритроцитах крови у больных ишемией головного мозга 51
3.1.2. Активность ферментов метаболизма глутатиона в плазме и эритроцитах крови у больных ишемией головного мозга 56
3.2. Система глутатиона в зависимости от периода ишемического инсульта 66
3.3. Состояние системы глутатиона у больных ишемическим инсультом после стандартного лечения 72
3.4. Состояние системы глутатиона у больных ишемическим инсультом после лечения берлитионом 81
3.5. Сравнительная характеристика клинического состояния больных
ишемическим инсультом получавших стандартное лечение и стандартное
лечение с присоединением берлитиона 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 94
ВЫВОДЫ 106
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 108
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 109
- Система глутатиона
- Клиническая характеристика материала
- Система глутатиона в плазме и эритроцитах крови больных ишемией головного мозга
Введение к работе
Актуальность работы. В последние годы как у нас в стране, так и за рубежом проблемы, связанные с сосудистыми заболеваниями головного мозга, приобрели важное медицинское и социальное значение в связи с широкой распространенностью, инвалидизацией лиц трудоспособного возраста и высоким уровнем летальности (Бурцев Е.М., 1978, Шпрах В.В., 1997; Гусев Е.И., Парфенов В.А., 2001; Гусев Е.И., Парфенов В.А., 2001; Гусев Е.И., Скворцова В.И., 2001; Одинак М.М., Вознюк И.А., 2002; Верещагин Н.В., и др., 2002; Скворцова В.И., 2004).
Цереброваскулярные заболевания в структуре смертности населения еще 5 лет назад занимали третье место, но в последние годы в связи с широкой распространенностью занимают уже второе место после кардиоваскулярных заболеваний (Mohr J.Р., 2004, WHO, 2003).
Ежегодно в мире переносят инсульт около 6 миллионов человек, а в России - более 450 тыс. (Гусев Е.И., Скворцова В.И., 2001). Согласно международным эпидемиологическим исследованиям (World Development Report), в мире от инсульта ежегодно умирают 4,7 миллионов человек. В Европе смертность от инсульта составляет от 63,5 (в Швеции) до 273,4 случаев (в России) на 100 тыс. населения (European Stroke Initiative, 2003). По материалам ВОЗ, частота инсульта составляет от 1,5 до 7,4 на 1000 населения (Гусев Е.И., Скворцова В.И., 2001; Верещагин Н.В. и др., 2002; Скворцова В.И., 2004). Смертность от инсульта составляет 280 человек на 100 тыс. населения (Гусев Е.И., Скворцова В.И., 2001; Скворцова В.И., 2004).
По данным Национального регистра инсульта, заболеваемость ИИ в России в 2001-2003 гг. составляла 3,36 на 1000 человек в год, у мужчин - 3,24, у женщин - 2,24 на 1000 населения. Наблюдается "омоложение" ИИ с увеличением его распространенности среди лиц трудоспособного возраста.
Ежегодная смертность от ИИ в России составляет 1,23 на 1000 населения и занимает одно из первых мест в мире. Ранняя 30-дневная летальность после ИИ составляет 34,6%, а в течение года умирают около 50% больных.
Инсульт является главной причиной инвалидизации населения: 31% пациентов, перенесших ИИ, требуют посторонней помощи для ухода за собой, а 20% не могут самостоятельно ходить, от 50 до 55% перенесших инсульт становятся инвалидами, лишь около 20% больных возвращаются к трудовой деятельности. Кроме этого, инсульт ложится тяжелым социально-экономическим бременем на государство: по данным ВОЗ, затраты на лечение одного больного с инсультом в США составляют 55 000 - 73 000 долларов в год. В России затраты на лечение больных инсультом составляют от 24,7 до 32,8 миллиардов долларов в год (Гусев Е.И., Скворцова В.И., 2001).
Инсульт - это клинический синдром, характеризующийся быстро возникающими очаговыми, часто в сочетании с общемозговыми симтомами, длящимися более 24 часов или приводящими к смерти больного без иной явной причины, кроме сосудистой патологии (ВОЗ). По характеру поражения головного мозга выделяют ишемический и геморрагический инсульт, их соотношение составляет, по данным международных мультицентровых исследований, 80-85 и 15-20%.
Дефицит кислорода в условиях ишемии головного мозга приводит к быстрому расстройству функционирования прооксидантной и антиоксидантной систем, которые в норме формируют стабильный энергетический гомеостаз. Накапливается все больше сведений, что повреждающее действие ишемии опосредуется свободными радикалами (Владимиров Ю.А., 1998; Ланкин В.З. и др., 2001). Перспективным в этом направлении является изучение состояния антиоксидантной системы, в которую входит целый ряд соединений, в том числе система глутатиона
(Кулинский В.И., 1999; Ланкин В.З. и др., 2004; Fernandez-Checa С. et al., 2003; Groussard С. et al., 2003; Tsunada S. et al., 2003).
Сведения о роли глутатиона при ишемии головного мозга являются противоречивыми. Так, по данным T.Mizui et al., (1992), Н. Shikama et al., (1995), истощение уровня глутатиона усиливает ишемическое повреждение головного мозга, а повышение - снижает. С другой стороны, глутатион может вызвать выброс глутамата, массивное освобождение которого приводит к развитию глутамат-кальциевого каскада и повреждению нейронов и клеток глии (Yang С. et al., 1995, Lipton, 1999).
Основной ролью системы глутатиона является защита клеток от активных форм кислорода (АФК), продукция которых значительно повышается при ИГМ (Кулинский В.И., 1999; Fernandez-Checa С. et al., 2003; Groussard С. et al., 2003; Tsunada S. et al., 2003).
Антиоксидантная защита от воздействия перекиси водорода осуществляется глутатионом и каталазои, но в митохондриях, где каталаза отсутствует, антиоксидантная защита осуществляется глутатионом, тем более что в головном мозге каталаза отсутствует вообще (Кулинский В.И., 1999; Fernandez-Checa С. et al., 2003; Groussard С. et al., 2003; Tsunada S. et al., 2003).
Одним из перспективных методов лечения ишемического инсульта является нейропротективная терапия с использованием препаратов, направленных на метаболическую защиту мозга. К таким препаратам с нейропротективным эффектом относится а-липоевая кислота, которая оказывает положительное влияние на энергетический обмен путем активации митохондриальных ферментов и обладает антиоксидантным действием (Busse Е. et al., 1992). К препаратом а-липоевой кислоты относится берлитион.
Таким образом, изучение свободнорадикальных процессов у больных с острыми и хроническими цереброваскулярными ишемиями
имеет большое значение в раскрытии механизмов развития заболевания. Вместе с тем, в настоящее время продолжаются поиски оптимальных вариантов медикаментозной терапии больных ИГМ.
Цель исследования: изучить состояние системы глутатиона в плазме и эритроцитах крови и влияние на нее а-липоевой кислоты (берлитиона) у больных с острой и хронической ишемией головного мозга.
Задачи исследования:
1. Изучить состояние системы глутатиона в плазме и эритроцитах
крови у больных ишемическим инсультом в зависимости от степени
тяжести и сроков заболевания.
2. Исследовать концентрацию глутатиона и активность
глутатионпероксидазы, глутатионтрансферазы и глутатионредуктазы в
плазме и эритроцитах крови больных дисциркуляторной энцефалопатией.
3. Определить клиническую эффективность берлитиона и его
влияние на систему глутатиона у больных ишемическим инсультом.
Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование системы глутатиона у больных острой и хронической ишемией головного мозга. Выявлены разнонаправленные сдвиги активности глутатионзависимых ферментов и концентрации глутатиона у больных ишемическим инсультом в зависимости от степени тяжести и сроков заболевания. Установлено, что степень активности ГПО обладает прогностическим значением исхода ишемического инсульта. Изучено влияния берлитиона на систему глутатиона у больных ишемическим инсультом. Показана клиническая эффективность применения берлитиона в лечении больных с острой ишемией головного мозга.
Научно-практическая значимость работы. Полученные результаты позволяют расширить представления о состоянии системы глутатиона и метаболизме глутатионзависимых ферментов у больных ишемией головного мозга. Полученные результаты дают возможность уточнить состояние
антиокислительных процессов и дифференцированно подойти к назначению
антиоксидантной терапии. Изменение активности ферментов метаболизма
глутатиона при ишемии головного мозга позволяет судить о перспективах
восстановления утраченных функций у больных ишемическим инсультом и
прогнозировать исход заболевания. Применение берлитиона положительно
влияет на течение ишемического инсульта, особенно при тяжелом его течении.
Внедрение результатов в практику. Методы определения состояния
системы глутатиона у больных острой и хронической ишемией мозга
внедрены в работу нейрососудистого отделения МУЗ ГКБ №8 города
Иркутска и неврологического отделения госпиталя ветеранов войн и
труда города Иркутска. Результаты исследования используются в
преподавании на кафедрах неврологии и нейрохирургии, клинической
фармакологии Иркутского государственного института
усовершенствования врачей и на кафедре биохимии Иркутского государственного медицинского университета.
Положения, выносимые на защиту:
Концентрация глутатиона и активность его ферментов имеют зависимость от формы ишемии головного мозга (ишемический инсульт или дисциркуляторная энцефалопатия). Нарушения активности ферментов (ГПО, ГТ, ГР) однотипны при всех степенях тяжести ИИ, но более выраженные изменения характерны для активности ГПО. ДЭ характеризуется изменениями ГТ в плазме и эритроцитах и ГПО в эритроцитах.
Изменения показателей системы глутатиона зависят от сроков и степени тяжести заболевания.
Препарат а-липоевой кислоты берлитион влияет на состояние системы глутатиона при ИИ и способствует положительной динамике в неврологическом статусе больных.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и
обсуждены на проблемной комиссии Иркутского института
усовершенствования врачей; на Всероссийской конференции «Человек и
здоровье» (Иркутск, 2004); на областной научно-практической
конференции неврологов (Иркутск, 2005); конференции в рамках
выставки «Сибздравоохранение» (Иркутск, 2004); на заседаниях
ассоциации врачей неврологов (Иркутск, 2004, 2005); на
республиканской конференции терапевтов и геронтологов (Улан-Удэ, 2005; на Российской научной конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии» (Курск, 2006).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 134 страницах и состоит из введения, трех глав, заключения, выводов и практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 14 таблицами и 26 рисунком, Список литературы содержит 219 источников, из которых 164 - иностранных авторов.
Система глутатиона
Глутатион - это трипептид у- глутамилцистеинглицин, который состоит из остатков глутаминовой кислоты, цистеина и глицина, выполняет важнейшую роль в жизнедеятельности всех клеток и организма в целом (Kosower N.S., Kosower Е.М., 1978; Meister А., Anderson М.Е., 1983; Meister A., 1995; Dringen R., 1999).
Активность глутатиона определяется наличием сульфгидрильной группы (SH) цистеина, за счет которой глутатион легко вступает в реакции одно- и двухэлектронного окисления, тиол-дисульфидного обмена, алкилирования и ацилирования. Известно, что большинство функций глутатион выполняет в восстановленной форме (Кулинский В.И., Колесниченко Л.С.,1990).
Синтез глутатиона наблюдается почти во всех клетках и протекает двухэтапно. Глутатион синтезируется из трех аминокислот: глутаминовой, глицина и цистеина.
1 этап: глутамат + цистеин — у-глутамилцистеин
2 этап: у-глутамилцистеин + глицин —» глутатион
В клетке глутатион находится в двух формах - восстановленной (GSH) и окисленной (GSSG). Концентрация восстановленного глутатиона в плазме крови составляет 20-25 мкмоль/л, а окисленного - 0,1-2,0 мкмоль/л. Глутатион содержится во всех органах и тканях высших животных. Высокие концентрации глутатиона обнаружены почти во всех органеллах: митохондриях, лизосомах, эндоплазматическом ретикулуме, плазматических мембранах, пероксисомах, аппарате Гольджи. Это главный низкомолекулярный тиол, составляющий 90-95% тиолов организма.
В клетке большая часть глутатиона содержится в цитозоле и митохондриях, меньшая - в цитоплазматическом ретикулуме (Kosower N.S., Kosower Е.М.,1978). В процессе метаболизма возникают восстановимые и невосстановимые потери глутатиона.
Невосстановимые потери - превращение глутатиона в метаболиты, в которые он переходит под воздействием ферментов глутатионтрансфера-зы (ГТ) и у-глутамилтрансферазы. Из этих метаболитов регенерация глутатиона невозможна.
При восстановимых потерях глутатион переходит в окисленную форму (GSSG) и смешанные дисульфиды (GSSR). Реакции катализируют следующие ферменты: глутатионпероксидаза (ГПО), глутатионтрансфе-раза (ГТ), глутаредоксин, дегидроаскорбатредуктаза и др. (Кулинский В.И., Колесниченко Л.С., 1990; Kosower N.S., Kosower Е.М., 1978).
Основной ролью системы глутатиона является защита клеток от активных форм кислорода (АФК), которые вызывают повреждение ДНК, липидов, белков, нарушают клеточный гомеостаз, вызывают накопление молекул с измененной структурой. Антиоксидантная защита организма от воздействия перекиси водорода осуществляется глутатионом и каталазой, но в митохондриях, где каталаза отсутствует, антиоксидантная защита осуществляется глутатионом (Кулинский В.И., 1999; Fernandez-Checa С. et al., 2003; Groussard С. et al., 2003; Tsunada S. et al., 2003).
Глутатион играет важную роль в защите от ксенобиотиков и их метаболитов, обезвреживает органические соединения почти всех химических классов (Кулинский В.И., Колесниченко Л.С, 1990; Meister A., Anderson М.Е., 1983; Reed D.J., 1990; Meister А., 1995; Cooper A.J., Kristal B.S., 1997; Lu S.C., 1999). Под воздействием глутатиона они связываются и выводятся с мочой или с желчью.
Клиническая характеристика материала
В работе использована классификация сосудистых поражений головного и спинного мозга Е.В. Шмидта (1985).
Диагноз ИИ и ДЭ устанавливался на основании комплексного клинического обследования пациентов.
Тщательно изучались жалобы, анамнез заболевания и жизни больного, данные объективного статуса. Больным проводилось клинико-лабораторное и функциональное обследования, включающие осмотр, общеклинические анализы крови и мочи, показатели гемокоагуляции, билирубин, функциональные печеночные пробы, мочевину, креатинин, холестерин, триглицериды или липидограмму, по показаниям пробу Зимницкого, пробу мочи по Нечипоренко, С-реактивный белок, щелочную фосфатазу, диастазу, иммунограмму.
Кроме этого, выполнялись электрокардиографическое исследование, ультразвуковое исследование внутренних органов. Больные консультированы кардиологом, окулистом, по показаниям - другими специалистами.
Этиологическая причина заболевания устанавливалась с помощью проведения ультразвуковой допплерографии, дуплексного сканирования, ЭХОКГ. Характер поражения головного мозга уточнялся проведением КТ, МРТ исследования.
Всего было обследовано 123 человека, из них 75 больных ишемическим инсультом (ИИ) и 25 - дисциркуляторной энцефалопатией (ДЭ). Среди исследуемых больных ИИ мужчин было 34 (45,4%), женщин - 41 человек (54,6%), средний возраст 66,7 ±1,2 года, а среди больных ДЭ было 7 (28%) мужчин и 18 (72%) женщин, средний возраст составил 59,4 ± 1,7 лет. Контрольную группу составили 23 человека относительно здоровых по цереброваскулярной патологии, из них - женщин 11(47,8%), мужчин - 12 (52,2%), средний возраст - 53,4±2,1 года (табл.1).
Система глутатиона в плазме и эритроцитах крови больных ишемией головного мозга
Концентрация глутатиона была изучена у 23 человек, входящих в состав контрольной группы, определялись значения в плазме и эритроцитах крови. Показатели концентрации глутатиона в плазме и эритроцитах контрольной группы практически здоровых лиц представлены в табл. 3.
Установлено, что в контрольной группе практически здоровых лиц концентрация восстановленного глутатиона (GSH) в эритроцитах была значительно выше, чем в плазме (в 108 раз). Разница в показателях содержания GSH в эритроцитах и в плазме свидетельствует о том, что глутатион относится к внутриклеточным компонентам с высокой функциональной активностью. В свою очередь, концентрация глутатиона в плазме может косвенно отражать процессы, протекающие в тканях и клетках в норме и при патологических состояниях.
Концентрация GSH изучалась у больных разными формами ИГМ до начала лечения. Концентрация GSH определялась до начала лечения в плазме и эритроцитах крови 75 больных ишемическим инсультом (ИИ) разной степени тяжести заболевания. Больные ИИ были разделены на три группы. В первую группу вошли 9 больных ИИ легкой степени тяжести, вторую группу составили 32 больных средней степени ИИ и третью группу образовали 34 больных ИИ тяжелой степени. Концентрация GSH также изучена до лечения в группе пациентов (25 человек), страдающих дисциркуляторной энцефалопатией (ДЭ). В таблицах 4 и 5 представлены показатели концентрации GSH в эритроцитах и плазме у больных разными формами ИГМ и лиц контрольной группы.
У больных ИИ легкой степени тяжести до начала лечения не было зарегистрировано изменения концентрации восстановленного глутатиона ни в плазме, ни в эритроцитах крови относительно показателей контрольной группы (р 0,05).
У больных ИИ средней степени тяжести до начала лечения установлено достоверное повышение (р 0,05) содержания GSH в плазме по сравнению с аналогичными параметрами контрольной группы на 47% (табл.5). Концентрация же GSH в эритроцитах больных ИИ-2 (табл.4) была на уровне данных контрольной группы (р 0,05).
