Конкурс молодых ученых по специальности «Гастроэнтерология», XIV Российский национальный конгресс «Человек и лекарство» (первая премия) роль липидмодифицирующегося компонента биомембран в противопанкреатическом эффекте препаратов метаболического типа действия

ф

СО

О

КОНКУРС МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ «ГАСТРОЭНТЕРОЛОГИЯ», XIV РОССИЙСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ КОНГРЕСС «ЧЕЛОВЕК И ЛЕКАРСТВО»

РОЛЬ ЛИПИДМОДИФИЦИРУЮЩЕГОСЯ КОМПОНЕНТА БИОМЕМБРАН В ПРОТИВОПАНКРЕАТИЧЕСКОМ ЭФФЕКТЕ ПРЕПАРАТОВ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО ТИПА ДЕЙСТВИЯ

Григорьева Т. И.

Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, Саранск

РЕЗЮМЕ

Экспериментальными и клиническими исследованиями показана высокая эффективность метаболических препаратов в терапии острого панкреатита. Способность препаратов купировать системный липидный дистресс-синдром определяет их мембранопротекторное действие, что способствует коррекции функциональных расстройств клеточных структур различных органов и снижению интоксикационного синдрома. Выраженный липид-корригирующий эффект метаболической терапии определяет важнейший патогенетический компонент ее высокого лечебного действия при остром панкреатите, что подтверждает важнейшую роль липидмодифицирующегося компонента биомембран клеточных структур на фоне метаболической терапии в купировании острого воспаления поджелудочной железы.

ВВЕДЕНИЕ

Одной из наиболее актуальных проблем современной медицины остается проблема терапии острого панкреатита. Недостаточная эффективность современных методов лечения панкреатита побуждает к поиску новых путей терапии этой тяжелой хирургической патологии (Б. С. Брискин и др., 2001; В. А. Глушко, В. К. Гостищев, 2001). Неотъемлемой частью лечения больных острым панкреатитом должно являться знание патогенетических механизмов развития заболевания и его осложнений. Анализ литературных данных показывает, что в настоящее время большое значение в патогенезе острого панкреатита отводится нарушениям липидного метаболизма (Т. В. Сологуб и соавт., 2002), что приводит к модификации клеточных и органных функций, характер которых начинает определять характер течения патологического процесса (А. П. Власов и соавт., 2004). Отсюда со всей

SUMMARY

The high effectiveness of metabolic medication in acute pancreatitis therapy was demonstrated by experimental and clinical researches. The medication capability for knocking-over of systemic lipid distress-syn-drome determines its membraneprotective effect, which promotes correction of functional disorders of different organs cell structures and decrease of intoxication syndrome. The expressed lipidcorrective effect of metabolic therapy determines major pathogenesis component of its high clinical effectiveness under acute pancreatitis, that confirms important role of lipidmodificated component of cell structures membrane by metabolic therapy in knocking-over of acute pancreas inflammation.

очевидностью следует вывод, что регуляция патологических явлений при остром панкреатите возможна путем применения фармакологических препаратов, способных позитивно влиять на липид-модифицирущийся компонент биомембран субклеточных структур и клеток в целом. Это позволит восстановить их морфофункциональное состояние, что внесет свой вклад в повышение эффективности лечения острого панкреатита.

Цель исследования — изучить в эксперименте на модели острого панкреатита влияние препаратов метаболического типа действия (альфа-токоферола ацетата, димефосфона, эмоксипина, мексидола, реамберина, цитофлавина) на фосфолипидную фазу мембран клеточных структур поджелудочной железы, печени, кишечника; на основе корреляционного анализа полученных данных и клинико-лабораторных показателей оценить сопряженность

конкурсные работы

competitive works

эффективности противопанкреатического действия лекарственных средств с их способностью модифицировать липидный компонент биомембран исследованных тканевых структур; в клинике оценить эффективность метаболических препаратов при остром панкреатите.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В основу работы положены экспериментальные и клинические исследования.

Экспериментальная часть работы включала хронические опыты на 72 взрослых беспородных собаках. Острый панкреатит моделировали по способу В. М. Буянова и соавт. (1989). Собакам под ти-опентал-натриевым наркозом (0,04 г/кг массы) выполняли срединную лапаротомию, пунктировали желчный пузырь, забирали желчь с последующим лигированием места пункции. Затем желчь вводили в паренхиму вертикальной части поджелудочной железы по 0,6 мл в пять точек. В контрольные сроки (1, 3, 5 суток) животным производили релапаро-томию, биопсию тканей поджелудочной железы, печени и кишечника, осуществляли забор крови. В послеоперационном периоде проводилась инфузионная терапия (внутривенные введения 5%-ного раствора глюкозы и 0,89%-ного раствора хлорида натрия из расчета 50 мл/кг массы животного). В опытных группах животным в терапию включали лекарственные средства метаболического типа действия: во второй — ежедневно выполняли внутримышечные инъекции 10%-ного раствора а-токоферола ацетата в масле (5 мг/кг массы); в третьей — внутривенные введения 15%-ного раствора димефосфона (50 мг/кг массы); в четвертой — внутривенные инъекции 5%-ного раствора мексидола (10 мг/кг массы); в пятой — внутривенные инъекции 1%-ного раствора эмоксипина (10 мг/кг массы); в шестой — внутривенные инъекции раствора реам-берина (15 мл/кг массы); в седьмой — внутривенные инъекции раствора цитофлавина (0,2 мл/кг массы). В биоптатах и плазме крови исследовали некоторые показатели липидного состава, перекисного окисления липидов, активность фосфолипазы А2 и антиоксидантный ферментный потенциал. Кроме того, изучали морфофункциональное состояние печени и кишечника. Выраженность эндогенной интоксикации оценивали по содержанию гидрофильных и гидрофобных токсических компонентов в плазме крови.

Клинический раздел работы состоял из 48 клинических наблюдений больных острым панкреатитом (отечная фаза). Подбор больных в группы осуществлялся по возрасту, полу, клинической картине, общепринятым лабораторным показателям, сопутствующим заболеваниям, степени тяжести патологии таким образом, чтобы клиническое на-

блюдение и исследование различных компонентов гомеостаза позволило дать оценку клинической эффективности применения препаратов антиоксидантного типа действия (димефосфона и цитофлавина). При госпитализации больным острым билиарным панкреатитом проводилась интенсивная консервативная терапия по стандартной схеме, соответствующая действующим в настоящее время стандартам оказания помощи больным острым панкреатитом. Пациенты были разделены на три группы: первая (группа сравнения, 16 человек) — больные, получавшие традиционную терапию; вторая группа (основная, 16 человек) — комплексная терапия включала внутривенные введения 15%-ного раствора димефосфона (50 мг/кг массы); третья группа (основная, 16 человек) — комплексная терапия включала внутривенные инъекции раствора цитофлавина (0,2 мл/кг массы). У больных всех групп в динамике заболевания исследовали показатели эндогенной интоксикации, активности а-амилазы, фосфолипазы А2, общей протеолитичес-кой активности плазмы крови, функционального состояния печени, липидного спектра, интенсивности перекисного окисления липидов и активности антиоксидантных ферментов плазмы крови и эритроцитов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Моделирование медленно прогрессирующей формы острого панкреатита по указанному способу приводило к развитию воспалительного процесса в поджелудочной железе уже на следующие сутки. У животных в большинстве случаев развивалась отечная форма острого панкреатита и при релапа-ротомии были зарегистрированы отек и гиперемия паренхимы поджелудочной железы. На фоне отека определялись участки кровоизлияний. При остром панкреатите отмечались существенные патологические макроскопические явления в печени и кишечнике. В некоторых случаях мы отмечали развитие деструктивной формы острого панкреатита с формированием панкреонекроза, что приводило к гибели животных: в контрольной группе (п = 12) погибло 4 собаки.

Применение препаратов метаболического типа действия в терапии острого панкреатита позволило значительно улучшить состояние подопытных животных и привело к снижению случаев трансформации отечной формы заболевания в деструктивную, а следовательно, к уменьшению летальности животных. Так, при использовании альфа-токоферола ацетата погибли три собаки; димефосфона — две собаки; мексидола, эмоксипина, реамберина или цитофлавина — по одной собаке. Положительный эффект исследованных лекарственных средств зарегистрирован и при макро- и микроскопии: явления

воспаления в тканевых структурах поджелудочной железы, а также в печени и кишечнике по сравнению с контролем были выражены в значительно меньшей степени.

Исследования показали, что при остром панкреатите развивался выраженный синдром эндогенной интоксикации. Экспериментально установлено, что уже на первые сутки применения реамберина в терапии острого панкреатита в плазме крови снижалось содержание молекул средней массы относительно контроля на 22,46% (р < 0,05), индекс токсичности плазмы также был ниже контрольного показателя на 29,75% (р < 0,05), возрастала эффективная концентрация альбумина на 16,20% (р < 0,05) относительно контроля. На последующих этапах наблюдения детоксикационный эффект препарата продолжал прогрессировать. Применение цитофлавина, мексидола и эмоксипина давало сходные результаты, хотя выявленные изменения маркеров эндотоксикоза на фоне цитофлавиноте-рапии были несколько больше. При использовании димефосфона положительный детоксикационный эффект начинал проявляться с первых — третьих суток терапии, альфа-токоферола ацетата — с третьих — пятых.

Известно, что при выраженном эндотоксикозе под воздействием эндотоксинов происходит срыв компенсаторных адаптационных механизмов, что неизбежно приводит и к печеночной дисфункции. Применение изучаемых лекарственных препаратов способствовало восстановлению функционального потенциала печени. Так, снижение содержания неутилизированных продуктов в плазме крови на фоне терапии острого панкреатита мексидолом является фактическим доказательством восстановления метаболизма данных веществ в печени. Кроме того, применение апробируемого препарата приводило к нормализации пигментрегулирующей функции печени, что проявилось снижением концентрации общего билирубина в плазме крови на 9,75 -12,32% (р < 0,05). Уменьшение активности в крови печеночных ферментов: аланин- и аспартатаминотрансферазы на 12,39 - 16,28% (р < 0,05) можно расценивать как снижение интенсивности воспалительных и цитолитических процессов в печени, что свидетельствует о значительном гепатопротекторном эффекте препарата.

Изучение функционального статуса кишечника показало, что при остром панкреатите развивается функциональная недостаточность органа, проявляясь нарушениями трофики и электрогенеза тканей исследуемого органа. Исследования показали коррекцию выраженных нарушений трофики и электрогенеза тканей кишечника уже с первых суток применения эмоксипина, что выражалось ростом окислительно-восстановительного потенциала на 17,93-19,88% (р < 0,05), коэффициента

диффузии кислорода на 29,09-29,82% (р <

0,05), снижением повышенной в условиях патологического процесса проницаемости исследуемой ткани для белка и воды относительно данных контрольной группы.

В дальнейшем положительная динамика изученных показателей на фоне применения препарата сохранялась.

Исследованиями установлено, что при остром панкреатите развитие воспалительного процесса в органе было тесно сопряжено с липидными дестабилизациями биомембран его тканевых структур. Применение цитофлавина в терапии острого панкреатита уже с первых суток оказывало благотворное влияние на качественный состав липидов ткани поджелудочной железы. В динамике заболевания на фоне терапии отмечалось существенное уменьшение (на 19,24 - 63,28%) уровня свободных жирных кислот, лизоформ фосфолипидов (на 30,25 - 52,48%), повышение содержания (на 6,46-51,85%) суммарных фосфолипидов, восстановление состава основных мембранных липидов (фосфатидилхолина, фосфатидилсерина, фосфатидилинозита, фосфатидилэтаноламина).

Изучение липидного спектра биомембран тканевых структур печени и кишечника выявило значительные его изменения при остром панкреатите. Применение препаратов метаболического типа действия в комплексной терапии острого панкреатита способствовало ограничению расстройств липидного обмена в тканях печени, что проявлялось более быстрой нормализацией как количественного, так и качественного состава липидов в тканях исследуемого органа. На фоне применения препаратов существенно восстанавливался и липидный спектр тканевых структур кишечника. На фоне применения цитофлавина, реамберина, мексидола или эмоксипина положительный липидмодифици-рующий эффект был значительно выше (особенно у цитофлавина и реамберина) и проявлялся уже с первых суток терапии.

Отдельно выделим тот факт, что восстановление липидного состава биомембран гепатоцитов и энтероцитов на фоне метаболической терапии коррелировало с восстановлением функциональной активности печени и кишечника, а также снижением выраженности эндотоксикоза, что указывает на важную роль липидмодифицирующегося компонента биомембран клеточных структур на фоне применения препаратов метаболического типа действия при остром панкреатите.

Экспериментально установлено, что в основе высокого липидмодифицирующего эффекта изучаемых препаратов лежит их способность снижать

конкурсные работы

competitive works

выраженность основных мембранодестабилизирующих факторов, которые значительно активизируются при остром панкреатите. Исследования показали, что реамберинотерапия острого панкреатита существенно снижает интенсивность процессов перекисного окисления липидов и активность фос-фолипазы А2 на 29,29 - 35,59 и 23,25 - 64,59% (р < 0,05) соответственно относительно контроля, а также восстанавливает антиоксидантный ферментный потенциал поджелудочной железы.

Было выявлено, что коррекция интенсивности перекисного окисления липидов и активности фосфолипазы А2, а также супероксиддисмутазной активности на фоне применения препаратов метаболического типа действия отмечается и в тканевых структурах печени и кишечника.

Важно отметить, что положительное действие цитофлавина, реамберина, мексидола и эмокси-пина было зафиксировано уже с первых суток применения препаратов в терапии острого панкреатита, а димефосфона и альфа-токоферола ацетата — с третьих.

Анализируя полученные результаты, следует отметить, что применение препаратов метаболического типа действия (альфа-токоферола ацетата, димефосфона, эмоксипина, мексидола, реамберина и цитофлавина) показало их высокую эффективность при остром панкреатите. На первые — третьи сутки терапии начиналось снижение воспалительного процесса в органе, что сопровождалось уменьшением летальности среди животных и было тесно сопряжено с восстановлением липидного метаболизма в клеточных структурах поджелудочной железы (г = 0,67-1,0). Кроме того, важную роль в лечебное действие препаратов вносит их органотропный эффект (основа превентивной терапии нарушений гомеостаза при развитии поли-органной недостаточности), реализация которого определялась способностью препаратов купировать расстройства липидного метаболизма на организ-менном уровне.

Представленные данные позволяют еще раз отметить, что мембранопротекторный эффект препаратов определяет главный вектор их патофизиологического действия при остром панкреатите. Эффективность препаратов, как показали эксперименты, определяется их способностью сохранять толерантность клеточных структур различных тканей к негативным факторам за счет предупреждения дестабилизаций липидного бислоя мембран. Достоверным подтверждением этого факта могут служить результаты лечения отдельными препаратами: терапевтический эффект был существенно выше у тех, у которых отмечена наиболее высокая липидрегулирующая способность (данный эффект убывает в ряду цитофлавин > реамберин > мекси-дол = эмоксипин > димефосфон > альфа-токоферола ацетат).

Полученные результаты определили целесообразность использования метаболических препаратов в клинике, а также актуальность изучения их противопанкреатической эффективности у больных острым панкреатитом.

Клинические исследования показали, что включение цитофлавина в традиционную терапию больных острым панкреатитом способствовало более быстрому восстановлению ряда клинических характеристик относительно результатов контрольной группы исследования. Так, отмечалось более раннее купирование болевого синдрома, тошноты и рвоты, пареза кишечника, перитониального синдрома, восстановление физиологической окраски кожных покровов. Продолжительность пребывания больных, получавших цитофлавин, в стационаре составила 8,5 ± 0,22 (р < 0,001), что было достоверно меньше контрольного на 3,3 дня (29,54%). Общий анализ крови у пациентов на фоне применения цитофлавина при выписке из хирургического стационара показал, что по отношению к показателям контрольной группы у больных регистрировалось достоверное уменьшение числа лейкоцитов на 25,03%, палочкоядерных нейтро-филов — на 62,14%, сегментоядерных нейтрофи-лов — на 22,21%, СОЭ — на 30,48%.

Высокая эффективность исследуемых препаратов проявлялась и в более раннем и существенном снижении выраженности эндогенной интоксикации. Кроме того, на фоне применения препарата уровни активности а-амилазы крови и мочи были меньше контроля на 18,58-26,25 и 15,83-36,06% (р < 0,05) соответственно, достигая исхода к концу терапии. Общая протеолитическая активность и фосфолипа-зы А2 плазмы крови на фоне применения препарата оставалась ниже контрольных цифр на 13,32-22,01 и 13,32- 26,12% (р < 0,05) соответственно.

Использование метаболических препаратов в комплексной терапии заболевания способствовало заметному улучшению функционального состояния печени, что регистрировалось в виде относительно ранней коррекции уровней билирубина, креатинина, мочевины и купирования цитолитичекого синдрома (уже на первые сутки цитофлавинотерапии показатели активности АСТ и АЛТ были достоверно ниже таковых в контроле на 56,00 и 18,42% (р < 0,05) соответственно).

Применение цитофлавина в комплексной терапии острого панкреатита способствовало восстановлению функциональной активности эритроцитов с первых суток лечения.

Исследованиями установлено, что включение метаболических препаратов в терапию острого билиарного панкреатита способствует более быстрому восстановлению количественного и качественного состава липидов плазмы крови и биомембран эритроцитов относительно результатов контрольной группы исследования. Указанный липидмоди-

ф

фицирующий эффект препаратов коррелировал с их способностью угнетать процессы перекисного окисления липидов и активность фосфолипазных систем как плазмы крови, так и эритроцитов. Применение цитофлавина в терапии острого билиарного панкреатита способствовало более быстрой относительно димефосфона коррекции липидного спектра плазмы крови и эритроцитов, включая фосфолипидный компонент, а также интенсивности мембранодестабилизирующих факторов, что коррелировало и с их противопанкреатической активностью. Данный факт выявляет значимость липидмодифицирующего эффекта метаболических препаратов в реализации их противопанкреати-ческого действия.

Таким образом, на основании исследования клинико-лабораторных показателей гомеостаза на фоне применения метаболических препаратов в терапии острого панкреатита следует отметить, что их выявленный высокий липидмодифициру-ющий эффект, способствуя коррекции функциональных расстройств клеточных структур за счет реализации мембранопротекторного действия и, как следствие, снижению интоксикационного синдрома, определяет важнейший патогенетический компонент высокого лечебного действия препаратов при остром панкреатите, что подтверждает важнейшую роль липидмодифицирующегося компонента биомембран клеточных структур на фоне метаболической терапии в купировании острого воспаления поджелудочной железы.

ВЫВОДЫ

1. При остром панкреатите в клеточных структурах органа-поражения — поджелудочной железе, а также органах-мишенях — печени и кишечнике возникают существенные нарушения липидного метаболизма (системный липидный дистресс-синдром). Количественные и качественные изменения состава липидов исследованных тканевых структур как проявление деструкции фосфолипидного бислоя мембран обладают высокой реактивностью.

2. Препараты метаболического типа действия (цитофлавин, реамберин, мексидол, эмоксипин, димефосфон и альфа-токоферола ацетат) обладают способностью корригировать системный липидный дистресс-синдром при остром панкреатите путем

значительного положительного влияния на липидмодифицирующийся компонент биомембран клеточных структур исследованных органов, что определяет высокий мембрано- и органопротекторный эффект препаратов.

3. Быстрое «включение» липидмодифицирующегося компонента биомембран на фоне применения препаратов метаболического типа действия реализуется через их способность корригировать интенсивность основных мембранодестабилизирующих факторов путем угнетения процессов ПОЛ и активности фосфолипазы А2, а также восстановление собственного антиоксидантного потенциала тканей кишечника.

4. Мембранстабилизирующая способность лекарственных средств метаболического типа действия, обусловленная восстановлением липидмодифицирующе-гося компонента биомембран, позволяет уменьшить дисфункциональные явления со стороны исследованных органов при остром панкреатите, что обусловливает снижение выраженности синдрома эндогенной интоксикации, предотвращая прогрессирование воспалительных явлений и повышая выживаемость подопытных животных.

5. Эффективность и время наступления терапевтических эффектов различных препаратов метаболического типа действия коррелирует с их способностью корригировать липидный метаболизм исследованных тканевых структур (г = 0,67-1,0), что доказывает чрезвычайную важность липидмодифицирующегося компонента биомембран в противопанкре-атическом действии исследованных лекарственных средств.

6. Применение препаратов антиоксидантного типа действия (димефосфона или цитофлавина) в комплексной терапии билиарного панкреатита существенно повышает эффективность лечения, что определяется положительной динамикой ряда клинических и лабораторных параметров гомеостаза, способствуя сокращению срока пребывания больных в стационаре (на 2,8 и 3,3 койко-дня соответственно).

І- і .2

2 ^ аЕ

Ш с

2 и X

и

а

>

V

X

а

ЛИТЕРАТУРА

1. Брискин, Б. С. Тактика при гнойно-септических осложнениях панкреонекроза/Б. С. Брискин, Г. С Рыбаков, О. Х. Халидов и др.//Материалы III конгресса Ассоциации хирургов имени Н. И. Пирогова. — М., 2001. — С. 105-105.

2. Глушко, В. А. Тактика лечения поздних постнекротических септических осложнений острого деструктивного панкреатита/В. А. Глушко, В. К. Гостищев // Материалы III конгресса Ассоциации хирургов имени Н. И. Пирогова. — М., 2001. — С. 35 -36.

3. Сологуб, Т.В. Опыт использования комплексной этапной индивидуальной терапии вирусных гепатитов В и С/Т. В. Сологуб, М. Г. Романцев, А. Л. Коваленко и др.//Реамберин: реальность и перспективы: Сб. научных статей. — СПб., 2002. — С. 168.

4. Власов, А. П. Системный липидный дистресс-синдром при панкреатите/А. П. Власов, В. А. Трофимов, Т. В. Тарасова. — Саранск: Тип. «Красный Октябрь», 2004. — 316 с.