Влияние некоторых антимикробных средств на процессы свободнорадикального окисления в модельных системах

Экспериментальная медицина

УДК 615.33:612.015.11

ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ АНТИМИКРОБНЫХ СРЕДСТВ НА ПРОЦЕССЫ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ В МОДЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

Д.В. Шемагонов, В.А. Катаев, Р.Р. Фархутдинов,

ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет», г. Уфа

Фархутдинов Рафагат Равильевич - e-mail: farkhutdinov@maii.ru

Целью данной работы было определение влияния некоторых антимикробных средств на процессы свободнорадикального окисления (СРО) в модельных системах, изучение характера действия препаратов на фагоцитирующие клетки крови. Из антимикробных средств в опытах использовались

фторхинолоны (ципрофлоксацин, офлоксацин) и макролиды (кларитромицин, азитромицин). В качестве интегрального метода оценки состояния СРО использовали регистрацию

хемилюминесценции на хемилюминометре ХЛ-003 (Россия). Выявленные особенности влияния ципрофлоксацина на свободнорадикальные процессы позволяют рекомендовать его в схемах лечения тех больных, у которых имеет место повышение интенсивности перекисного окисления липидов и генерации активных форм кислорода в секрете предстательной железы, дополнительно не назначая другие антиоксидантные средства. Применяя антимикробные средства в лечении хронического простатита, следует учитывать не только их прямое воздействие на предполагаемого возбудителя, но и на свободнорадикальные процессы, протекающие в ткани предстательной железы больных. Подход к рекомендации схемы лечения должен быть строго индивидуальным, учитывающим особенности состояния СРО у пациента и системы антиоксидантной защиты.

Ключевые слова: свободнорадикальное окисление, ципрофлоксацин, офлоксацин,

макролид кларитромицин, кларитромицин, азитромицин.

The purpose of this work was to determine the impact of certain antimicrobial agents on free-radical oxidation (FRO) processes in model systems, to study the nature of effect of preparations to hemophages. The following antimicrobial agents were used in experiments: fluoroquinolones (ciprofloxacin, ofloxacin) and macrolides (clarithromycin, azithromycin). As an integral method for the evaluation of FRO status the che-miluminiscence recording on chemiluminometer ХЛ-003 (Russia) was applied. The revealed peculiarities of ciprofloxacin effect on free-radical processes enable to recommend its use in treatment schedule for those patients, who experienced the increasing intensity of lipide peroxidation and the reactive oxygen form generation in prostata gland secretion, without prescribing in addition any other antioxidant agents. When using antimicrobial agents in chronic prostatitis treatment there should be taken into account not only their direct impact on an alleged pathogenic agent but also on free-radical processes taking place in patients' prostate tissue. An approach to the recommendation of a treatment regiment should be strictly individual with due regard to peculiarities of FRO state in patients and antioxidant system protection.

Key words: free-radical oxidation, ciprofloxacin, ofloxacin, macrolide clarithromycin, azithromycin.

Важную роль в развитии воспалительных заболеваний играют процессы свободнорадикального окисления (СРО): генерация активных форм кислорода (АФК), оксида азота, гипохлорита и других активных метаболитов фагоцитирующими клетками и перекисное окисление липидов (ПОЛ) [1-2]. Продукты одноэлектронного восстановления кислорода определяют защитные свойства фагоцитов, поддерживают определённый уровень клеточной пролиферации, дифференцировки и апоптоза. С другой стороны, чрезмерная активация СРО при воспалении вызывает тканевую альтерацию, способствует повреждению молекулярных компонентов клеток и биологических мембран. Особую значимость эти процессы имеют в очагах локального воспаления, например, в предстательной железе [3]. Хронический простатит (ХП) - воспалительное заболевание инфекционного генеза с возможным присоединением аутоиммунных нарушений, характеризующийся поражением как паренхиматозной, так и интерстициальной ткани предстательной железы [4]. Базовыми лекарственными средствами, используемыми при лечении простатита, являются антимикробные препараты [5].

Целью данного исследования было определение влияния некоторых антимикробных средств на СРО в модельных системах, в которых вызывали образование АФК и протека-

ли реакции ПОЛ, а также изучался характер действия препаратов на фагоцитирующие клетки крови. Из антимикробных средств в опытах использовались фторхинолоны (ципрофлоксацин, офлоксацин) и макролиды (кларитромицин, азитромицин) как наиболее часто используемые в стандартных схемах лечения ХП [3]. В качестве интегрального метода оценки состояния СРО использовали регистрацию хемилюминесценции (ХЛ) - свечения, возникающего при взаимодействии свободных радикалов. По изменению интенсивности ХЛ при добавлении в модельные системы изучаемых препаратов судили об их анти- или прооксидантных свойствах [6]. В работе использовали хемилюминомер ХЛ-003 (Россия).

Концентрация ципрофлоксацина в модельной системе, соответствующая терапевтической, практически не влияла на процессы пероксидации. При увеличении содержания препарата в 10 раз процессы ПОЛ в системе снижались на 87,5% относительно контроля. Кроме того, препарат ингибировал генерацию АФК в модельной системе на 66,6% от контроля в терапевтической концентрации и на 98,5% при её увеличении в десять раз. Но при этом ципрофлоксацин не только не уменьшал генерацию АФК в фагоцитах, но даже стимулировал этот процесс, с которым связана микробицидность

Экспериментальная медицина

IVh

МЕДИЦИНСКИЙ

АЛЬМАНАХ

клеток, на 73% по сравнению с исходным уровнем. Выявленные особенности влияния ципрофлоксацина на свободнорадикальные процессы позволяют рекомендовать его в схемах лечения тех больных, у которых имеет место повышение интенсивности ПОЛ и генерации АФК в секрете предстательной железы, дополнительно не назначая другие антиоксидантные средства. Препарат этой же группы -офлоксацин - в модельной системе ПОЛ проявлял себя как прооксидант, повышая интенсивность ХЛ на 82,3% по сравнению с контролем. Одновременно он стимулировал генерацию АФК фагоцитами на 34,5%. Офлоксацин рационально применять совместно с мембраностабилизаторами и ингибиторами ПОЛ.

Макролид кларитромицин при добавлении к крови в 3 раза активировал генерацию активных форм кислорода фагоцитами. На процессы ПОЛ кларитромицин влиял как слабый прооксидант. Так, при добавлении кларитромицина в дозе, соответствующей терапевтической концентрации в систему, в которой протекали реакции ПОЛ, показатели ХЛ практически не менялись. При увеличении концентрации в 10 и 100 раз максимальная светимость системы увеличилась от 102,8 до 264% соответственно.

В отличие от кларитромицина, азитромицин снижал и липопероксидацию (до 91,4% в терапевтической концентрации), и генерацию АФК (до 93,23% в аналогичном разведении) в модельной системе, но оказывал более выраженное стимулирующее действие на выброс активных форм кислорода фагоцитирующими клетками (до 358% по сравнению с

контролем). Назначение данного препарата целесообразно не только с точки зрения его фармакокинетических достоинств и широты антимикробного спектра, но и положительного влияния на процессы пероксидации и стимуляцию генерации микробицидных АФК клетками у больных с ХП.

Применяя антимикробные средства в лечении хронического простатита, следует учитывать не только их прямое воздействие на предполагаемого возбудителя, но и на свободнорадикальные процессы, протекающие в ткани предстательной железы больных. Подход к рекомендации схемы лечения должен быть строго индивидуальным, учитывающим особенности состояния СРО у пациента и системы анти-оксидантной защиты. ДЦ

ЛИТЕРАТУРА

1. Менщикова Е.Б., Зенков Н.К., Ланкин В.З. и др. Окислительный стресс. Патологические состояния и заболевания. Новосибирск: АРТА, 2008. 376 с.

2. Молекулярные механизмы воспаления: Учебное пособие / под редакцией В.А. Черешнева. Екатеринбург: УрО РАН, 2010. 263 с.

3. Тюзиков И.А., Фомин А.М. и др. Системный патогенез заболеваний предстательной железы. Андрология и генитальная хирургия. 2012. № 2. С. 4-12.

4. Шемагонов Д.В., Фархутдинов Р.Р. Активные формы кислорода в патогенезе хронического простатита. Казанский медицинский журнал. 2007. Т. 88. № 4. С. 90-91.

5. Рациональная фармакотерапия в урологии: Руководство для практикующих врачей. 2-е изд. /под общ. ред. Н.А. Лопаткина, Т.С. Перепановой. М. 2012. 800 с.

6. Фархутдинов Р.Р., Тевдорадзе С.И. Методики исследования хемилюми-несценции биологического материала на хемилюминометре ХЛ-003. Методы оценки антиоксидантной активности биологически активных веществ. М.: РУДН, 2005 С. 147-154.