Ульцерогенез и эндогенная интоксикация

ю

со

УЛЬЦЕРОГЕНЕЗ И ЭНДОГЕННАЯ ИНТОКСИКАЦИЯ

Мосина Л. М., Авдейкина О. И.

Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева, Саранск

РЕЗЮМЕ

В эксперименте установлено, что при действии лекарственного ульцерогенного фактора развивается синдром эндогенной интоксикации, характеризующийся изменениями гидрофильных и гидрофобных компонентов: наблюдался рост индекса токсичности плазмы, молекул средней массы и снижение общей и эффективной концентрации альбумина, резерва связывания альбумина. Наблюдались модификации основных липидных компонентов клеточных биомембран желудка, которые в целом свидетельствуют о мембранодестабилизирующем процессе. Степень выраженности мембранодеструктивных процессов в желудке отобразилась и на организменном уровне (в плазме крови).

Ключевые слова: ульцерогенез, липиды, эндогенная интоксикация

SUMMARY

In the experiment it has been established, that during the influence of the ulcerous factor there develops the syndrome of endogenous intoxication. It is characterized by changes of hydrophilous and hydrophobic components: the increase of the toxicity index of plasma, molecules of medium mass, decrease of the common and effective concentration of albumin, reserve of connecting the albumin. There has been observed modifications of the main lipid components, cell biomembranes of the stomach, which as a whole testify to the process of destabilizing of membranes. The degree of expressivity of processes destructing the membranes in the stomach tissue has been reflected also on the organism level (in the blood plasma).

Key words: ulcer genesis, lipids, endogenous intoxication.

ВВЕДЕНИЕ

Нестероидные противовоспалительные препараты в настоящее время широко применяются в практике лечения больных, страдающих различными заболеваниями. Однако частое или продолжительное их использование приводит к серьезным осложнениям, самое распространенное из которых — образование язвенных дефектов в гастродуоденальной зоне. Известно, что гастродуоденальные язвы возникают у 20-25% больных, длительно принимающих данные препараты [1]. Механизм ульцерогенного влияния нестероидных противовоспалительных препаратов связан с ингибированием фермента циклооксигеназы, в результате чего нарушается метаболизм арахидоновой кислоты и блокируется синтез простагландинов в слизистой оболочке желудка, обеспечивающих цитопротективные свойства [4]. В реализации ульцерогенного действия нестероидных противовоспалительных препаратов также играют роль

снижение кровотока в слизистой оболочке желудка, уменьшение выработки желудочной слизи и бикарбонатов, стимуляция секреции соляной кислоты и пепсиногена.

Учитывая, что язвообразование — это деструктивный процесс, протекающий с нарушением целостности мембран клеточных структур, основу которых составляют липидные бислои, а накопление в тканях, биологических жидкостях организма продуктов патологического катаболизма, деструкции клеток и биомолекул обусловливает развитие эндотоксикоза [5], можно предположить возникновение синдрома эндогенной интоксикации при ульцерогенезе весьма вероятным.

Нарушения структурно-функциональной организации клеточных мембран определяют все основные патофизиологические и клинические проявления эндотоксикоза. Токсические продук-

Г-v

со

ты метаболизма могут быть важными факторами угнетения монооксигеназной системы печени, что способствует развитию язвенного процесса в желудке [2]. Авторы указывают на важную патогенетическую роль нарушения детоксика-ционной функции печени в развитии язвенного поражения желудка. Этот факт позволяет видеть эндогенную интоксикацию в качестве не только патологического компонента, сопутствующего ульцерогенезу, но и весьма важного агента, участвующего в патогенезе язвенной болезни. Известно, что при выраженной эндогенной интоксикации, которая может сопровождать различные заболевания, формируются так называемые токсические язвы [2].

Эндогенная интоксикация растет под влиянием токсичных среднемолекулярных пептидов, повышающих проницаемость мембран капилляров, понижающих фагоцитарную активность лейкоцитов, угнетающих процессы тканевого дыхания и синтез белка [10]. Важным показателем эндотоксикоза является наличие молекул низкой и средней массы (гидрофильный компонент эндотоксикоза) [8]. Данные молекулы образуются в результате усиленного протеолиза, в том числе и белков, и обладают высокой функциональной активностью, оказывая многообразное повреждающее действие на организм. Кроме того, в плазме крови накапливаются гидрофобные токсины, которые образуют комплексы с альбумином и являются агрессивными. Поэтому понижение связывающей способности альбумина и соответственно скорости своевременной доставки токсинов к органам детоксикации приводит к развитию токсического синдрома [11]. Поэтому оценка эндотоксемии должна проводиться по показателям гидрофобных и гидрофильных токсических продуктов, характеризующих качественно разные стороны процесса развития эндогенной интоксикации [9].

Первоначально синдром эндогенной интоксикации был описан при критических состояниях (шок, сепсис, панкреонекроз, ожоговая болезнь, уремия и т. д.), при которых значительные метаболические нарушения, приводя к почечной или легочной недостаточности, желудочно-кишечным кровотечениям и т. п., являлись причиной гибели пациентов. Детальное изучение клинических и лабораторных изменений позволило выявить наличие синдрома и при значительно более благоприятно протекающих заболеваниях, когда эндогенная интоксикация не представляет угрозы, но значительно ухудшает качество жизни больных: при неосложненном инфаркте миокарда и ишемической болезни сердца [6], в педиатрической практике [3], деформирующем остеоартрозе, ревматоидном артрите [7]. Однако до сих пор практически отсутствуют данные об изучении синдрома эндогенной интоксикации при язвообра-зовании в желудке и двенадцатиперстной кишке.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В основу работы положены экспериментальные исследования на 40 половозрелых белых крысах массой 180-200 г. Животные, согласно соответствующей модели, были разделены на группу интактных животных и опытную группу, по 20 особей в каждой. Моделирование язвенных дефектов производили следующим способом: животным в течение 5 дней внутрижелудочно с помощью специального катетера вводили 5 мг/кг индометацина; до и после введения препарата животным не давали пищи и воды в течение 3-4 часов. В контрольные сроки (через 5 суток) под эфирным наркозом производили лапаротомию. Животных выводили из опыта путем добавления хлороформа к эфирному наркозу.

При вскрытии оценивали состояние слизистой оболочки желудка, определяли характер ее повреждений, а также производили забор тканей желудка для исследования.

Для каждого вида повреждений слизистой оболочки желудка рассчитывали «язвенный индекс» Паулса по формуле: n х к)/100, где n — среднее число деструкций на одно животное в группе, к — процент поражений животных в группе [Махакова Г. Ч., Орлов В. А., Николаев С. М., 2001].

В опытной группе животных исследовали макро- и микроскопическую картину желудка. Липиды из биоптата экстрагировали хлороформ-метаноловой смесью, фракционировали методом тонкослойной хроматографии на силикагелевых пластинах. Полярные фосфолипиды разделяли на пластинах фирмы Merk на стеклянной основе, нейтральные липиды — на силикагелевых пластинах для обращенно-фазной тонкослойной хроматографии (Россия). Молекулярный анализ проводили на денситометре Model GS-670 (Bio-Rad, США) с соответствующим программным обеспечением (Phosphor Analyst/PS Sowtware). Эффективную (ЭКА) и общую (ОКА) концентрацию альбумина в сыворотке крови определяли флуоресцентным методом на специализированном анализаторе АКЛ-01 «Зонд» [Добрецов Г. Е., 1994]. Содержание молекул средней массы в сыворотке крови измеряли на спектрофотометре СФ-46 при длине волны 254 и 280 нм [Пикуза О. И., Шакирова Л. З., 1994]. Рассчитывали резерв связывания альбумина (РСА) по формуле: РСА = ЭКА/ОКА; индекс токсичности плазмы (ИТ) — по формуле: ИТ = ОКА/ЭКА — 1. Результаты выражались в условных единицах. Гистологические исследования проводили методом световой микроскопии при окраске препаратов гематоксилином Эрлиха по общепринятой методике.

экспериментальная гастроэнтерология

experimental gastroenterology

00

со

Таблица 1

ХАРАКТЕР ПОВРЕЖДЕНИЙ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ЖЕЛУДКА В ОПЫТНОЙ ГРУППЕ ЖИВОТНЫХ

Показатели Виды деструкций

Точечные кровоизлияния Эрозии Язвы

Количество и процент пораженных животных, п

Среднее число деструкций на одно животное, М ± т 5,3 ± 0,47 4,7 ± 0,28 3,1 ± 0,29

Индекс Паулса 5,3 4,7 3,1

Полученные цифровые данные обрабатывали методом вариационной статистики с использованием г-критерия Стьюдента. Вычисления производили на CPU 1600 MHz Intel Pentium-lV с помощью пакета программ Microsoft Office XP.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На 5-е сутки эксперимента исследование слизистой оболочки желудка в опытной группе животных показало наличие деструктивных изменений в виде кровоизлияний, эрозий и язв у всех животных (табл. 1).

Так, точечные кровоизлияния у животных локализовались преимущественно в фундальном отделе желудка. Количество точечных кровоизлияний на одно животное составило 5,3 ± 0,47. Индекс Паулса равнялся 5,3. Эрозии в основном определялись на границе между антральным и фундальным отделами желудка. Количество их составляло 4,7 ± 0,28. Индекс Паулса для этого вида повреждений равнялся 4,7. Язвы локализовались преимущественно по малой кривизне желудка. Среднее число их на особь составило 3,1 ± 0,29. Индекс Паулса, рассчитанный на всю группу, равнялся 3,1. Таким образом, лекарственная модель приводит к выраженным деструктивным процессам в слизистой оболочке желудка.

Язвообразование под действием лекарственного ульцерогенного фактора сопровождается развитием

эндогенной интоксикации. В плазме крови наблюдалось снижение по отношению к норме общей концентрации альбумина на 5,26% (р < 0,05), эффективной концентрации альбумина — на 63,64% (р < 0,05). При этом резерв связывания альбумина уменьшился на 62,64% (р < 0,05). Отмечено значительное повышение индекса токсичности — на 381,02% (р < 0,05). Выявлено увеличение молекул средней массы, которые принято считать маркерами эндотоксикоза: при X = 254 нм — на 98,16 и при X = 280 нм — на 123,41% (р < 0,05) соответственно (см. табл. 2).

Через 5 дней эксперимента по воспроизведению лекарственного ульцерогенеза в ткани желудка по отношению к норме происходило уменьшение уровня триацилглицеролов на 27,23% (р < 0,05), холестерола — на 11,56% (р < 0,05), эфиров холес-терола — на 16,35% (р < 0,05) (табл. 3).

При этом обнаруживалось увеличение содержания моноацилглицеролов на 31,28% (р < 0,05), диа-цилглицеролов — на 115,73% (р < 0,05), свидетельствующее об активности метаболических процессов и характеризующее глубокие изменения в обмене нейтральных жиров. Обращает на себя внимание факт накопления, по сравнению с нормой, уровня свободных жирных кислот на 65,92% (р < 0,05) и ли-зофосфолипидов — на 63,77% (р < 0,05), которые являются критерием высокой активности липоли-тических ферментов, в частности фосфолипазы А2. Содержание суммарных фосфолипидов по отношению к норме не изменялось. Однако изменялся их качественный и количественный состав: уровень

Таблица 2

ПОКАЗАТЕЛИ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ В ПЛАЗМЕ КРОВИ

Показатель Норма Опытная группа

Общая концентрация альбумина, г/л 32,45 ± 0,90 28,14 ± 0,65*

Эффективная концентрация альбумина, г/л 15,39 ± 0,40 7,62 ± 0,19*

Резерв связывания альбумина, усл. ед. 0,47 ± 0,011 0,27 ± 0,007*

Индекс токсичности, усл. ед. 1,11 ± 0,03 2,69 ± 0,07*

Молекулы средней массы (Х=254 нм), усл. ед. 0,262 ± 0,006 0,611 ± 0,013*

Молекулы средней массы (Х=280 нм), усл. ед. 0,325 ± 0,008 0,750 ± 0,017*

* Достоверность изменений по отношению к норме при p < 0,05.

о

со

Таблица 3

СОСТАВ ЛИПИДОВ ТКАНЕВЫХ СТРУКТУР ЖЕЛУДКА, %

Показатель Норма Модель

Суммарные фосфолипиды 26,88 ± 0,60 25,51 ± 0,99*

Моноацилглицеролы 4,41 ± 0,08 5,79 ± 0,24*

Холестерол 36,62 ± 0,36 32,39 ± 1,11*

Эфиры холестерола 15,73 ± 0,25 13,16 ± 0,53*

Диацилглицеролы 2,01 ± 0,06 4,33 ± 0,20*

Свободные жирные кислоты 8,83 ± 0,16 14,66 ± 0,49*

Триацилглицеролы 5,62 ± 0,08 4,09 ± 0,21*

Сфингомиелин 16,91 ± 0,23 16,13 ± 0,34*

Лизофосфолипиды 4,29 ± 0,05 7,03 ± 0,17*

Фосфатидилхолин 45,78 ± 0,74 40,07 ± 1,55*

Фосфатидилсерин 12,43 ± 0,17 10,48 ± 0,35*

Фосфатидилинозит 6,78 ± 0,08 5,38 ± 0,12*

Фосфатидилэтаноламин 13,86 ± 0,21 21,02 ± 0,40*

* Достоверность изменений по отношению к норме прир < 0,05.

фосфатидилэтаноламина увеличивался на 51,68% (р < 0,05), содержание фосфатидилинозита, фос-фатидилсерина, фосфатидилхолина уменьшалось на 20,60, 16,50, 12,47% (р < 0,05) соответственно.

Таким образом, при лекарственном ульцерогене-зе возникают стойкие достоверные изменения в липидном спектре. Качественный и количественный анализ измененного липидного состава позволяет

установить, что на фоне влияния ульцерогенно-го агента возникает дестабилизация мембранных структур. Степень выраженности мембранодеструктивных процессов в желудке, приводящая к изменениям качественного и количественного состава липидных компонентов биомембран, отобразилась и на организменном уровне (в плазме крови). Кровь, являясь жидкой средой, омывающей все органы

Таблица 4

СОСТАВ ЛИПИДОВ ПЛАЗМЫ КРОВИ, %

Показатель Норма Модель

Суммарные фосфолипиды 30,55 ± 0,38 26,29 ± 1,36*

Моноацилглицеролы 0,44 ± 0,01 1,24 ± 0,04*

Холестерол 32,09 ± 0,46 30,42 ± 1,17*

Эфиры холестерола 22,32 ± 0,28 20,42 ± 0,85*

Диацилглицеролы 3,84 ± 0,07 3,09 ± 0,14*

Свободные жирные кислоты 2,84 ± 0,05 6,81 ± 0,21*

Триацилглицеролы 8,12 ± 0,10 11,78 ± 0,36*

Сфингомиелин 18,65 ± 0,32 17,84 ± 0,44*

Лизофосфолипиды 6,43 ± 0,08 10,37 ± 0,34*

Фосфатидилхолин 40,43 ± 0,43 36,78 ± 1,29*

Фосфатидилсерин 4,95 ± 0,07 3,28 ± 0,13*

Фосфатидилинозит 9,11 ± 0,12 8,87 ± 0,37*

Фосфатидилэтаноламин 20,65 ± 0,25 22,78 ± 0,71*

* Достоверность изменений по отношению к норме при р < 0,05.

экспериментальная гастроэнтерология

experimental gastroenterology

о

и ткани, служит «переносчиком» продуктов клеточного метаболизма, поэтому изменения гомеостаза плазмы могут считаться маркером изменения липидного обмена, возникающего как на органном, так и на организменном уровне. В клинике плазма крови может служить диагностическим критерием, отражающим уровень липидных перестроек в органе поражения.

Установлено, что по отношению к норме в плазме крови уменьшилось содержание эфиров холес-терола на 8,52% (р < 0,05) и диацилглицеролов — на 19,55% (р < 0,05), отмечалось увеличение по сравнению с нормой содержания моноацилглицеролов на 180,71% (р < 0,05), триацилглицеролов — на 45,14% (р < 0,05), свободных жирных кислот — на 140,22% (р < 0,05) и лизофосфолипидов — на 61,21% (р < 0,05) (см. табл. 4).

Уровень суммарных фосфолипидов по отношению к норме снизился на 13,95% (р < 0,05) за счет уменьшения фосфатидилсерина на 33,77% (р < 0,05) и фосфатидилхолина на 9,03% (р < 0,05). Содержание фосфатидилэтаноламина увеличилось на 10,31% (р < 0,05). По сравнению с нормой уровень холестерола, сфингомиелина и фосфатидилинозита не изменялся.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, экспериментальные исследования показывают, что воздействие ульцерогенного фактора способствует изменениям в липидном обмене как на органном (желудок), так и на организменном (плазма крови) уровне, что дает основание утверждать о развитии при этом системных липидных перестроек. Экспериментально показано, что при моделировании лекарственного ульцерогенеза развивается синдром эндогенной интоксикации, характеризующийся изменениями гидрофильных и гидрофобных компонентов: наблюдались рост индекса токсичности плазмы, молекул средней массы и снижение общей и эффективной концентрации альбумина, резерва связывания альбумина. Накопление токсичных продуктов, очевидно, связано со снижением альбуминсинтезирующей и детокси-кационной функций печени, а также с уменьшением выведения токсических продуктов почками и кишечником. Безусловно, важную роль в этом играют мембранодеструктивные процессы, которым в последнее время уделяется все больше внимания с точки зрения их участия в развитии эндотоксикоза при различных заболеваниях.

ЛИТЕРАТУРА

1. Васильев, Ю. В. Эрозивно-язвенные поражения желудка и двенадцатиперстной кишки, ассоциированные с нестероидными противовоспалительными препаратами / Ю. В. Васильев // Consilium Medicum. Приложение «Гастроэнтерология». — 2003. — № 3. — С. 14 -18.

2. Власов, А. П. Липидный дистресс-синдром при ульцерогене-зе/А. П. Власов, Л. М. Мосина, В. А. Трофимов и др.— Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2005. — 216 с.

3. Иванова, И. Л. Исследования биологических жидкостей у детей с заболеваниями респираторной системы/И. Л. Иванова, В. Н. Лу-чанинова, Л. Г. Гнеденкова//Клин. лаб. диагностика. — 1992. —

№7 - 8. —С. 45 -47.

4. Каратаев, А.Е. Проблема НПВП-индуцированных гастропатий: прошлое и настоящее / А.Е. Каратаев, В. А. Насонова // Рус. мед. журн. — Болезни органов пищеварения. — 2004. — Т. 6, № 1. —

С. 36 - 41.

5. Киселева, Р. Е. Биохимические аспекты эндотоксикоза/Р. Е. Киселева, Н. В. Альба, Л. В. Кузьмичева и др. — Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2002. — 103 с.

6. Копытова, Т. В. Значение среднемолекулярных пептидов сыворотки крови при острых формах ишемической болезни сердца / Т.В. Копытова, Н.А.Добротина, Н.Н. Боровков и др. //Лаб.

дело. — 1991. — № 10. — С. 18-21.

7. Корякина, Е. В. Особенности патогенетических механизмов эндогенной интоксикации у больных ревматоидным артритом/Е. В. Корякина, С. В. Белова//Научно-практич. ревматол. — 2001. — № 1. — С. 24-28.

8. Ташев, Х. Р. Детоксикационная терапия при остром разлитом перитоните/Х. Р. Ташев, И. Н. Благов//Хирургия. — 1999. — № 3. —

С. 37 - 39.

9. Федоровский, Н. М. Связывающая способность альбумина в оценке эндотоксимии/Н. М. Федоровский, К. С. Каперская, Д. В. Куренков и др.//Вестн. интенсив. терапии. — 1998. — № 4. — С. 21-23.

10. Чаленко, В. В. Эндогенная интоксикация в хирургии/В.В. Ча-ленко, Ф. Х. Кутушев//Вестн. хирург. им. И. И. Грекова. — 1990. — № 4. — С. 3-8.

11. Li, W. Molecular mechanism and therapy of hypoalbuminemia in peritoneal infection/W. Li, J. Li, J. Gu//Chung. Hua Wai Ko Tsa Chih. — 1997. — Vol. 35, № 2. — P. 100-103.

сч