Антиоксидантная система митохондриальной фракции гепатоцитов на ранних сроках экспериментального ишемичесого инсульта.

Машарипов С.М., Курбанова Н.Н., Алимова Н.

Ташкентская медицинская академия, Ургенчский филиал.

При экспериментальной ишемии реперфузии головного мозга в ранние сроки исследована антиоксидантная система митохондриальной фракции гепатоцитов. Установлено, что наибольшие изменения в антиоксидантной системе отмечались через 6 часов и сопровождалось ростом активности каталазы и снижением активности супероксиддисмутазы. Отмеченные изменения не восстаналивались через 12 и 24 часа после реперфузии.

Ключевые слова: ишемия головного мозга, митохондрии, супероксиддисмутаза, каталаза.

Changes in activity enzymes the antioxidant system of mitochondria of the hepatocytes at an experimental stroke.

Masharipov S.M., Kurbanova N.N.

Antioxidant systems of mitochondria fractions of the hepatocytes at an experimental stroke was study. The greatest reduction of superoxide dismutase and catalase activities in mitochondrial fractions of a liver in 6 hours after reperfusion is established. By 12 and 24 hour the tendency to restoration superoxide dismutase activity and normalization of catalase activity is found out.

Key words: stroke, mitochondrial fractions of hepatocytes, superoxide dismutase, catalase

Актуальность проблемы. Цереброваскулярная болезнь, приводящая к острым и хроническим формам сосудисто-мозговой недостаточности в настоящее время становится основной социально-медицинской проблемой клинической неврологии. В экономически развитых странах инсульт занимает 3-е место в структуре заболеваемости и смертности после сердечно-сосудистой и онкологической патологии. Инсульт и хроническая ишемия головного мозга, являются в настоящее время, наряду с тяжелыми травмами, ведущими причинами инвалидизации (Материалы ІІ Российского международного конгресса «Цереброваскулярная патология и инсульт», 2010). Прогрессирующий, лавинообразный рост цереброваскулярной патологии приводит к значительному росту не только острых инсультов, но и числа пациентов с хронической ишемией головного мозга. При продолжительной и тяжелой ишемии развиваются необратимые повреждения нейронов; последние гибнут по механизму некроза и (с некоторой задержкой во времени) апоптоза. Известно, что при ишемии головного мозга наблюдается перераспределение кислорода в организме в пользу головного мозга. Снижается парциальное давление во внутренних органах, в частности в печени и почках, что способствует мощной генерации активных форм кислорода (АФК) компонентами дыхательной цепи (сначала образуется супероксид, затем перекись водорода). Таким образом, изменения гемциркуляции, особенно после реперфузии головного мозга не могут не сказаться на состоянии органов и тканей, что неизбежно отразиться в виде различных морфологических и биохимических изменений во всём организме, в частности в печени. Целью настоящего исследования явилось изучение состояния ферментов антипероксидной и антирадикальной систем в митохондриальной фракции гепатоцитов в ранние сроки при экспериментальной ишемии головного мозга. Материалы и методы исследования. Исследования проведены на белых беспородных крысах самцах, исходной массой 120-130 грамм. Модель ишемии головного мозга воспроизводилась методом клипирования левой сонной артерии на протяжение 40 минут. В качестве контроля служили животные «ложнооперированные», которым вскрывали сонную артерию под эфирным наркозом с последующим послойным ушиванием (n=6). Забой животных проводили в сроки 1,3,6,12,24,72 часа после реперфузии. Верификацию ишемии проводили на основании морфологических исследований (окраска нитратом серебра по методу Ниссля) (Пирс Э. 1962). Субклеточные фракции из гомогената печени выделяли методом дифференциального центрифугирования. Суммарную антипероксидную активность (АПА) по методу Королюк М.А. и другие (1988), активность супероксиддисмутазы (СОД) по методу Брусова О.С. и соавторов (1976).

Полученные результаты и их обсуждение. Сравнение активности ферментов АПА и СОД в митохондриальной (МХ) фракции печени группы ложнооперированных животных через 1 час после ишемии реперфузии головного мозга показало повышение АПА относительно интактной группы животных в 1,28 раза (Р˂0,05) и снижение активности СОД в 1,12 раза (Р˃0,05) В остальные сроки исследования обнаружено отсутствие достоверных изменений ложнооперированных крыс и интактных в связи с чем данные результаты объединены как контрольные. Изменение активности ферментов МХ фракции носили экстремальный характер: для АПА с максимумом в 2,01 и СОД с минимумом в 3,49 раза в первые часы после ишемии реперфузии. При клинических исследованиях у новорожденных с гипоксически ишемической энцефалопатией в крови обнаружено увеличение активности СОД, сопровождавшееся снижением активности каталазы (8). Экспериментальные исследования активности СОД в МХ фракции печени крыс при ишемии реперфузии головного мозга показал временную зависимость изменений от сроков реперфузии (9). Обнаружены определенные временные параметры морфологических изменений в печени после ишемии реперфузии головного мозга в эксперименте (10).

Ишемия с последующей реперфузией приводит к изменениям в системе антирадикальной и антипероксидной активности организма, выраженные как в ткани головного мозга, так и в печени. СОД и каталаза, являются мощным антиокислительным тандемом, обеспечивают защиту от супероксиданиона и перекиси водорода, образующихся как внутри клеток, так и во внеклеточном пространстве, поддерживая оптимальный для жизнедеятельности уровень генерации активных форм кислорода (АФК). При этом защита клеточных структур от повреждающего действия АФК, продуцирующихся внутри клетки (эндогенные АФК) и воздействующих извне (экзогенные АФК) организуется различным образом.

Рассматривая механизмы изменений активности ферментов антирадикальной и антипероксидной защиты печени можно отметить, одним из ведущих причин, видимо, является перераспределение кислорода в организме экспериментального животного в пользу пораженного органа. По мнению Петрухина А.С. (5) в ответ на гипоксию в тканях мозга повышается скорость кровотока с увеличением минутного объема, а общий кровоток в первые часы перераспределяется так, чтобы сохранить обеспечение кислородом головной мозг, «обкрадывая» внутренние органы (5). Определенно, происходит снижение парциального давления в печени, что, видимо и явилось причиной активации образования АФК и соответствующему сдвигу в антиокислительной системе МХ фракции гепатоцитов (4) в различные сроки ишемии реперфузии головного мозга. Видимо, морфологические изменения в печени обнаруженные авторами (10) в ранние сроки ишемии реперфузии головного мозга связано со снижением активности антипероксидной и антирадикальной систем защиты в первые 6 часов после реперфузии.

Выводы. Изучена антиокислительная активность митохондриальной фракции гепатоцитов в ранние сроки экспериментальной ишемии реперфузии головного мозга. В митохондриальной фракции печени после ишемии реперфузии головного мозга наблюдалось увеличение антипероксидной активности и снижение активности супероксиддисмутазы в раннае сроки эксперимента. В митохондриальной фракции печени активность ферментов антипероксидной системы увеличивалась и отмечалось снижение фермента антирадикальной защиты с наибольшим отклонением до 6 часов после реперфузии.

Литература.

1. Пирадов М.А. Интенсивная терапия инсульта: взгляд на проблему. //Анналы клин. и эксперим. неврологии, 2007.- 1(1).-с. 17–22.

2. Keir S.L., Wardlaw J.M. Systematic review of diffusion and perfusion imaging in acute ischemic stroke.// Stroke.-2000.- 31(11).-р. 2723–2731.

3. Saver J.L., Wilterdink J. Choline precursors in acute and subacute human stroke: a meta-analysis.// Stroke.-2002.- 33.-р.- 353-358.

4. Хайбуллина З.Р., Ибрагимов У.К. Известные молекулярные механизмы нейронального повреждения при гипоксии мозга плода, обзорная статья // Медицинский журнал Узбекистана.-2009.-№2.-с.64-72.

5. Клиническая детская неврология./Под ред. А.С. Петрухина: Руководство.-М.:ОАО «Издательство «Медицина»,2008.-1088 с.

6. Mirsa P.H., Fridovich I. The role of superoxide anion in the antioxidation of epinephrine and a simple assay for superoxide dismutase. // J. Biol. Chem. - 1972. - V. 247.- №10.- P.3170-3175.

7. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Ф. Метод определения каталазы.// Лаб. Дело.-1988.-С. 16-19.

8. Хайбуллина З.Р., Ибрагимов У.К., Салихова С.Р., Муфаздалов Ш.А. Реакция клеточных элементов крови на общую гипоксию организма.//Патология.-Ташкент.-2010.-№1.-с.27-36.

9. Ибрагимов К.У., Хайбуллина З.Р. Состояние микросомальной и митохондриальной фракций печени при экспериментальной ишемии мозга у крыс.// Вестник РГМУ. Журнал Всероссийского Государственного медицинского университета. 2009,-№3.-стр. 243.

10. Хайбуллина З.Р., Ибрагимов У.К., Аскарьянц В.П., Бабаджанова Ф.А., Хамраев У.А. Современные концепции механизма действия антиоксидантов и некоторые аспекты использования кислорода в живых клетках.//Вестник врача общей практики.-2010.-№ 3-4.-Самарканд.-с. 100-102.