Содержание к диссертации
Список сокращений 4
Введение 5
Глава 1. Обзор литературы 13
Роль суставных структур в жизнедеятельности организма 13
Экспериментальные модели для изучения функционирования суставов 17
Особенности морфофункциональных изменений суставов при аутоиммунных процессах 19
Механизмы действия полиферментов 24
Механизмы действия хондропротекторов 29
Механизмы действия антигипоксанта 33 Глава 2. Материалы и методы исследований 36
Объект исследования 36
Методы исследования 40 Глава 3. Общие, лабораторные и морфологические признаки формирования адъювантного артрита у крыс серий сравнения (2-я и 3-я серии)
Местные признаки воспаления 45
Гематологические биохимические и иммунологические тесты 48
Морфологические проявления 50 Глава 4. Влияние полиферментного препарата («Вобэнзим»), хондропро-тектора («Дона»), антигипоксанта («Оксибутират натрия») и их сочетан-ного применения на изменения в суставах крыс с адъювантным артритом 57
Влияние полиферментного препарата (Вобэнзим) на общие, лабораторные и морфологические признаки АдА у крыс 57
Влияние хондропротектора (дона) на общие, лабораторные и морфологические признаки АдА у крыс 61
4.3. Влияние антигипоксанта (оксибутират натрия) на общие,
лабораторные и морфологические признаки АдА у крыс 66
Влияние сочетанного энтерального применения полиферментного препарата (вобэнзим) и хондропротектора (дона) на общие, лабораторные и морфологические признаки АдА у крыс 69
Влияние сочетанного энтерального применения полиферментного препарата (вобэнзим) и хондропротектора (дона), а также внутрисуставного введения антигипоксанта (оксибутират натрия) на общие, лабораторные и морфологические признаки АдА у крыс 73 Глава 5 Обсуждение полученных результатов 96 Выводы 115 Список литературы 117
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АА - аутоиммунные артриты
АдА - адъювантный артрит
ГАГ - гликозаминогликаны
МДА - малоновый диальдегид
ПГ - протеогликаны
ПОЛ - перекисное окисление липидов
ПП - признаки поражения
РА - ревматоидный артрит
СО - синовиальная оболочка
СХ - суставной хрящ
ЦИК - циркулирующие иммунные комплексы
Введение к работе
Важную роль в функционировании организма играет опорно-двигательная система, одной из структурный единиц которой является сустав.
Нормальное функционирование суставов обеспечивается многими составляющими, например, образованием процессами синтеза и деградации хряща, которые находятся в равновесии в здоровом организме.
Изменения в суставах с их разрушением происходят интенсивно при старении организма, а также воздействии самых разнообразных повреждающих факторов. Поражения суставов у людей относятся к самой распространенной категории заболеваний (Статун А.Н., 2005; Черкащина М.О. и соавт., 2006; Зборовский А.Б. и соавт., 2007; Каратеев Д.Е., Олюнин Ю.А., 2008). . Как правило, это тяжелые хронические процессы, в том числе ревматические, облигатным проявлением которых является развитие аутоиммунного синови-та, плохо поддающегося коррекции (Завадовский Б.В. и соавт., 2005; Зборовский А.Б. и соавт., 2005; Сучков СВ. и соавт., 2005; Прокопьева Н.Л. и соавт., 2008; Westwood O.M.R. et al., 2006).
Вследствие того, что «традиционные» базисные противовоспалительные препараты во многих случаях не способны достаточно эффективно контролировать прогрессирование деструкции суставных тканей, необходимо использовать новые подходы к репаративной регенерации суставов, восстановлению их функциональной активности (Сигидин Я.А., Лукина Г.В., 2000; Сажин В.П., Беликова О.Д., Федотова Т.И., 2004; Сорока Н.Ф., Кевра В.М., 2005; Kraag G.R., 1989).
Одна из точек зрения на развитие повреждения суставов заключается в том, что происходит уменьшение синтеза и увеличение катаболизма в суставных тканях. Для сохранения гомеостатического равновесия в таких случаях можно использовать системные полиэнзимные комплексы, относящиеся к классу биорегуляторов (Зборовский А.Б., Стожаров М.Ю., Мозговая Е.Э.,
2003; Лила A.M., Стернин Ю.М., Мазуров В.И., 2003; Гусейнов Н.И., Гусейнова Н.Н., 2005).
По данным литературы известно, что полиэнзимы оказывают противовоспалительное, противоотёчное, иммуномодулирующее, аналгезирующее действия, фибринолитический и тромболитический эффекты, улучшают реологические свойства крови (Ноуза К., 1994; Штаудер Г., 1996; Насонова В.А., Гавалов СМ., 1999; Зборовский А.Б. и соавт., 2003).Они способны также стимулировать процесс ликвидации иммунных комплексов и ингибировать активность компонентов комплемента (Мазуров В.И., Лила A.M., Стернин Ю.М., 1995; Насонова В.А., Гавалов СМ., 1999; Зборовский А.Б., Стожаров М.Ю., Мозговая М.М., 2003; Inderst R., 1992, Репина М.А., 2002, Сизякина Л.П.,2006). Однако вопрос о том, обладают ли полиэнзимы саногенетически-ми эффектами остается открытым. Нет четкой информации о том, могут ли энзимы в ранние сроки прервать прогрессирование физиологического воспаления и, тем более, привести к регрессу наступивших органических изменений, восстановлению нормальной структуры и функции органа. Исследования в этом направлении остаются актуальными.
Второй компонент регуляторного влияния на суставы — применение хондропротекторов. К известным хондропротекторам относятся глюкозамина сульфат - естественное низкомолекулярное вещество, участвующее в биосинтезе протеогликанов суставного хряща. Обоснование введения его извне для защиты хряща от разрушения весьма актуально (Павлов В.П., 1990; Копьева Т.П., Веникова М.С., 1992; Шелепина Т.А., 1996). В экспериментах доказано, что глюкозамин вступает в реакции биосинтеза ГАГ, стимулирует образование полноценных протеогликанов (ПГ), а также подавляет образование супероксидных радикалов и ферментов, разрушающих коллаген (Липец А.И. и соавт., 1996; Кудрявцев И.В. и соавт., 1998; Неверов В.А., Кишко А.И., Климов А.В., 1999; Барсукова Н.А., Пышнограева Л.В., Пешехонова Л.К., 2003; Dodge G.R. et al., 1999; Piperno M. et al., 2000). В литературе отсутству-
ет информация о сравнительной эффективности полиэнзимов и хондропро-текторов на восстановление морфофункциональных характеристик суставов.
Третий компонент регуляторных воздействий — это антигипоксанты. Их эффект связан с тканевой гипоксией, которая вносит весомый вклад в процессы деградации ПГ суставного хряща (СХ). Имеются экспериментальные и клинические данные о высокой эффективности антигипоксанта окси-бутирата натрия (натриевая соль гамма-оксимасляной кислоты) при остео-артрозе (Красивина И.Г., Козлов Г.С, Носков СМ., 1996; Красивина И.Г., 1996,2001), травматическом повреждении суставов (Митрофанов В.А., Жадёнов И.И., Овчинникова Н.М., 1996; Митрофанов В.А., Овчинникова Н.М., 1997).
На сегодняшний день нет четкого представления и доказательной базы данных о возможном потенцирующем действии антигипоксантов на восстановление функциональной активности суставов при их локальном применении.
В силу изложенного, актуальным представляется проведение экспериментальных исследований, направленных на изучение эффектов естественных регуляторов метаболизма на морфо-функциональные характеристики суставов, коррекцию регенеративных процессов при экспериментальном моделировании повреждения суставов, среди которых наиболее тяжелые дисфункции связаны с процессами развития аутоиммунного воспаления. Такие модели позволяют получать информацию, важную и для медицины, где поиск безопасных регуляторных воздействий, может быть полезным для коррекции процессов при аутоиммунных артритах (АА).
Наиболее близкой к АА человека является экспериментальная модель адъювантного артрита (АдА) (Спасов А.А. и соавт., 2005; Hua J. et al., 2005), поэтому для выяснения закономерностей функциональной и структурной организации суставов и поиска главных точек приложения естественных регу-
ляторов метаболических процессов использование данной экспериментальной модели является оптимальным.
Сравнительного исследования эффективности применения перечисленных препаратов при АА ни в клинических, ни в экспериментальных условиях проведено не было, хотя очевидно, что изучение таких подходов даст новое, более целостное представление о процессе развития нарушений в суставных тканях и динамике их восстановления. Это имеет важное значение для разработки более эффективных методов профилактики и лечения заболеваний опорно-двигательного аппарата.
В связи с вышеизложенным представляется перспективным комплексное изучение состояния суставных тканей при экспериментальном АдА в условиях сочетанного воздействия полиэнзимного препарата «Вобэнзим», хондропротектора «Дона», антигипоксанта «Оксибутират натрия».
Цель исследования: представить морфофункциональные характеристики суставов крыс и оценить влияние естественных регуляторов метаболизма на динамику изменений в организме животных при экспериментальном моделировании аутоиммунного артрита.
Задачи исследования:
Изучить влияние полиферментного препарата «Вобэнзим» на физио-лого-иммунологические характеристики, включающие изменения в суставах крыс, общелабораторные, биохимические, интегральные иммунологические и гистоморфометрические показатели при экспериментальном моделировании АдА.
Определить действие хондропротектора «Дона» (глюкозамина сульфат) на процессы восстановления и регенерации суставов на экспериментальной модели АдА на основании общелабораторных, биохимических, иммунологических и гистоморфометрических параметров.
Исследовать физиолого-иммунологический статус крыс под действием антигипоксанта «Оксибутират натрия» на основании методов комплекс-
ной оценки изменения в суставах крыс с АдА, их функциональных возможностей и основных лабораторных, биохимических, иммунологических и ги-стоморфометрических маркеров.
4. Определить действие сочетанного применения «Вобэнзима» и
«Доны» на изменения в суставах крыс при их использовании в качестве регу-
ляторных средств в условиях развития экспериментального АдА с помощью
принятых в исследовании критериев (общелабораторных, биохимических,
иммунологических и гистоморфометрических).
5. Провести сравнительный анализ влияния веществ, модифицирующих
биологический ответ (комбинированного применения вобэнзима, доны и ок-
сибутирата натрия), на восстановление функции суставов, лабораторные,
биохимические, иммунологические и гистоморфометрические параметры у
крыс с АдА.
Научная новизна:
Впервые изучено влияние естественных регуляторов метаболизма (энзимов, гликозампногликанов, антигипоксантов) на регенерацию суставных тканей, физиолого-иммунологические и морфологические показатели крыс с воспроизведенным экспериментальным АдА.
Впервые определено влияние сочетанного применения полиферментного препарата «Вобэнзим», хондропротектора «Дона» и антигипоксанта «Ок-сибутират натрия» в различных комбинациях на морфо-функциональные характеристики суставов у крыс.
Получены новые экспериментальные данные о влиянии этих препаратов на метаболические процессы, в частности, на состояние процессов пере-кисного окисления липидов [ПОЛ] (по уровню малонового диальдегида [МДА] в крови) и содержание ГАГ в соединительной ткани коленных суставов и крови животных.
Выявлено влияние предложенной комбинации препаратов на состояние морфологических структур синовиальной оболочки (СО) и СХ суставов экспериментальных животных.
Впервые при АдА изучена возможность снижения степени выраженности воспалительной деструкции тканей сустава с помощью комплексного применения полиферментного препарата, хондропротектора и антигипоксан-та.
Научно-практическая значимость работы:
Экспериментальное моделирование АдА у крыс является адекватным методом, который может быть использован для оценки эффективности препаратов системного и местного действия на морфо-функциональные характеристики суставов.
В эксперименте на крысах разработан способ снижения степени выраженности воспалительной деструкции суставных тканей при АА при сочетанием применении полиферментного препарата «Вобэнзим», хондропротектора «Дона» и антигипоксаыта «Оксибутират натрия». Получен патент RU на изобретение № 2169560 «Способ лечения аутоиммунного артрита» (по заявке № 20000114852 от 13.06.2000, опубл. 27.06.01, Бюл. № 18), превосходящий результаты других исследователей, отличающийся более выраженной способностью тормозить процесс воспалительной деструкции тканей сустава и позволяющий оптимизировать процесс регенерации суставных структур.
Получены доказательства того, что в суставах при воспалении развиваются процессы деструкции, обусловленные разными механизмами развития, и поэтому недостаточно чувствительными к отдельным препаратам даже системного действия, в связи с чем для нормализации и восстановления функциональных возможностей суставов целесообразно применение комбинаций препаратов, точкой приложения которых являются разные мишени.
Положения, выносимые на защиту:
В результате раздельного применения полиферментного препарата «Вобэнзим», хондропротектора «Дона» и антигипоксанта «Оксибутират натрия» у крыс с АдА происходит нормализация уровня ГАГ в сыворотке крови.
Сочетанное использование вобэнзима и доны приводит к нормализации СОЭ, количества лейкоцитов в цельной крови и уровня ГАГ в сыворотке крови.
Комбинация вобэнзима и доны, вводимых энтерально, оксибути-рата натрия внутрисуставно вызывает нормализацию накожной температуры, СОЭ, количества лейкоцитов в крови, содержания МДА в крови и уровня ГАГ в сыворотке крови.
Несмотря на положительный эффект от использования вышеуказанных средств как по отдельности, так и в описанных выше комбинациях, уменьшение уровня аутоиммунного воспаления, у экспериментальных животных с АдА длительно сохраняются морфологические признаки тканевого воспаления: уменьшение количества фибробластов в СО, появление большого количества гистиоцитов, лимфоцитов и плазмоцитов, усиление функциональной активности воспалительно-клеточных элементов, повреждение микроскопических структур СО и СХ.
Апробация работы
Результаты исследования доложены на 61 научной конференции молодых ученых и студентов СГМУ (Саратов, 2000), III съезде ревматологов России (Рязань, 2001), Межрегиональной конференции молодых учёных «Новые технологии в диагностике и лечении травм и заболеваний опорно-двигательной системы», посвященной 100-летию Я.Н.Родина (Саратов, 2003), VI съезде аллергологов и иммунологов СНГ (Москва, 2006), Научно-практической конференции молодых учёных, посвященной 80-летию профес-
сора Н.П. Решетникова "Травматология и ортопедия XXI века" (Саратов, 2007), заседании Саратовского областного научно-практического общества травматологов-ортопедов (Саратов, 2000, 2007, 2008), II съезде травматологов-ортопедов Уральского федерального округа (Курган, 2008).
Работа выполнена в рамках основного плана НИР ФГУ Саратовский НИИ травматологии и ортопедии Федерального агентства по оказанию высокотехнологичной медицинской помощи
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 148 страницах печатного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 3 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и списка литературы, включающего 221 отечественный и 71 зарубежный источник. Работа иллюстрирована 33 рисунками и 14 таблицей.
