Состояние антиоксидантной активности у больных с синдромом диабетической стопы

© НИКОЛАЕВА Л.П., ЧЕРДАНЦЕВ Д.В., СТЕПАНЕНКО А.В., КОЗЛОВ

В.В.

УДК 616.379-008.64-089

СОСТОЯНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ У БОЛЬНЫХ С СИНДРОМОМ ДИАБЕТИЧЕСКОЙ СТОПЫ

Л.П. Николаева, Д.В. Черданцев, А.В. Степаненко, В.В. Козлов

Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф.

Войно-Ясенецкого, ректор - д.м.н., проф. И.П. Артюхов; кафедра хирургических болезней №2 им. проф. А.М. Дыхно, зав. - д.м.н., проф.

Д.В. Черданцев.

Резюме. Лечение синдрома диабетической стопы по-прежнему является острой проблемой современной медицины. Изучение биохимических изменений при сахарном диабете с позиции окислительного стресса дает возможность приблизиться к пониманию патогенеза этого заболевания. Анализ состояния системы антиоксидантной защиты помогает раскрыть изменения, происходящие в пораженной конечности, и дает возможность предвидеть осложнения, и ,следовательно, предотвратить их. В статье проведен анализ показателей состояния антиоксидантной системы у больных со смешанной формой синдрома диабетической стопы, находившихся на лечении в отделении гнойной хирургии Красноярского краевого гнойно-септического центра по поводу гнойно-некротических осложнений сахарного диабета.

Ключевые слова: окислительный стресс, антиоксидантная система,

свободнорадикальные процессы, антиоксидантные ферменты.

Николаева Людмила Петровна - аспирант каф. хирургических болезней №2 с курсом сердечно-сосудистой хирургии им. проф. А.М. Дыхно КрасГМУ; е-шаП:1ртко1аеуа@уапёех.ги.

Черданцев Дмитрий Владимирович - д.м.н., проф., зав. каф. хирургических болезней №2 с курсом сердечно-сосудистой хирургии им. проф. А.М. Дыхно КрасГМУ; тел. 8(391)2201559.

Степаненко Андрей Викторович - зав. отделением гнойной хирургии КГБУЗ «Краевая клиническая больница»; тел. 8(391)2201593.

Окислительный стресс - это патологический процесс, сопровождающий многие заболевания. Усиление окислительных процессов при недостаточности системы антиоксидантной защиты поддерживает развитие оксидантного стресса, являющегося одним из универсальных механизмов повреждения тканей организма [1]. Свободно-радикальные процессы (СРП) являются необходимым звеном таких жизненно важных процессов, как транспорт электронов цепи дыхательных ферментов, синтез простагландинов и лейкотриенов, пролиферация и дифференцировка клеток и др. СРП являются универсальным патофизиологическим феноменом, роль которого доказана при более чем 100 различных заболеваниях. В организме человека выявлена сложная цепь взаимосвязанных свободнорадикальных процессов, в которые вовлекаются белки, нуклеиновые кислоты, липиды, в особенности фосфолипиды [2,3].

Окислительный стресс при сахарном диабете развивается в результате повышенного образования реактивных оксидантов, образующихся при окислении как самих углеводов, так и углеводов, образующих комплексы с различными белками, а также в результате аутоокисления жирных кислот в триглицеридах, фосфолипидах и эфирах холестерина.

Повышение концентрации свободных радикалов и гидроперекисей липидов должно было бы привести к быстрому разрушению клеточных структур, но в естественных условиях этого не происходит, благодаря наличию в организме сложной и многокомпонентной системы биоантиокислителей и естественных антиоксидантов, способных при химическом воздействии ингибировать

свободно-радикальное окисление липидов [4]. В норме сохраняется равновесие между скоростью ПОЛ и активностью антиоксидантной системы (витамины Е,

С, В, супероксиддисмутаза, каталаза, глютатионтрансфераза,

глютатионпероксидаза, глютатионредуктаза и др.). Конечным продуктом ПОЛ является малоновый диальдегид, который ингибирует простациклин, способствуя агрегации тромбоцитов и тромбообразованию. Усиление активности ПОЛ играет существенную роль в повреждении эритроцитов и эндотелия сосудов и в формировании диабетических ангиопатий.

Однако уровень ПОЛ, превышающий защитные возможности клетки, вызывает серьёзные клеточные нарушения (например, истощение АТФ) и как результат разрушение клетки. В зависимости от силы стресса, клетки могут погибнуть в результате апоптоза, когда внутреннее содержимое клетки успевает деградировать до нетоксичных продуктов распада, или в результате некроза, когда сила оксидативного стресса слишком велика [5,6]. При некрозе клеточная мембрана нарушается и содержимое клетки высвобождается в межклеточное пространство, что может в результате повредить окружающие клетки и ткани.

Цель исследования: провести анализ показателей состояния антиоксидантной системы у больных со смешанной формой синдрома диабетической стопы, находившихся на лечении в отделении гнойной хирургии Красноярского краевого гнойно-септического центра.

Материалы и методы

Всего обследован 31 больной в возрасте от 24 до 83 лет. Средний возраст пациентов составил 59,5±1,2 лет. Мужчин было 10 (32,3±8,4%), женщин - 21 (67,7±8,4%).

По классификации Wagner больные распределились следующим образом: Wagner 2 - 60,4±8,7%; Wagner 3 - 10,4±5,3%; Wagner 4 - 22,9±7,5%; Wagner 5 -6,2±4,4%. Все больные получали стандартную терапию, включающую общее лечение (компенсация сахарного диабета, коррекция макро- и

микрогемодинамики, антибактериальная терапия с учетом чувствительности микрофлоры) и местное лечение, хирургическое лечение.

Выраженность окислительного стресса оценивали по уровню малонового диальдегида - МДА. Для оценки состояния АОС у обследованных пациентов определяли также активность внутриклеточных антиоксидантных ферментов: супероксиддисмутазы (СОД), глутатионпероксидазы (ГТП), глутатион-трансферазы и каталазы (КТ). Исследование проводили в плазме крови и эритроцитах спектрометрическим методом.

Описательная статистика результатов исследования представлена для относительных величин в виде процентных долей и их стандартных ошибок, для абсолютных - в виде средних арифметических (М) и стандартных ошибок средних (m). Проверка нормальности распределения признаков в группах наблюдения проводилась с использованием критерия Шапиро-Уилкса. Для сравнения биохимических показателей, полученных у пациентов групп наблюдения с нормой, использовался одновыборчный t-критерий для средних. Значимость различий относительных показателей оценивали при помощи непараметрического критерия Пирсона X с поправкой на непрерывность. Различия во всех случаях оценивали, как статистически значимые при р<0,05.

Результаты и обсуждение При поступлении у больных наблюдались различия содержания многих ферментов антиоксидантной системы в плазме крови и в эритроцитах, по сравнению с нормой (табл. 1). Так, отмечено статистически значимое

повышение уровня МДА плазмы 7,69±1,20 нмоль/мг при норме 5,37 нмоль/мг, р=0,006. У больных Wagner 4 17,65±1,20 нмоль/мг, р<0,001. Содержание МДА у больных были выше нормы, у 50% больных высокие показатели МДА сохранялись на момент выписки.

Таблица 1

Биохимические показатели крови у больных сахарным диабетом

Супероксиддисмутаза (СОД) относится к группе антиоксидантных ферментов. Вместе с каталазой и другими антиоксидантными ферментами она защищает организм человека от постоянно образующихся высокотоксичных кислородных радикалов. Фермент катализирует дисмутацию супероксида в кислород и пероксид водорода. Таким образом, она играет важнейшую роль в антиоксидантной защите практически всех клеток, так или иначе находящихся в контакте с кислородом. По результатам исследования, у больных с синдромом диабетической стопы СОД плазмы была в 2,5-3 раза выше нормы (pi,2 =0,001)), у 67,7±8,4% больных активность СОД в эритроцитах приближалась к норме, а у 30±9,9% из них - ниже показателей нормы. В результате этого, средний уровень концентрации СОД в эритроцитах не имел статистически значимых различий с нормой (р12=0,89). Показатели каталазы плазмы и эритроцитов также отличались, по отношению к нормативному уровню: в 45,2±8,9% случаев каталаза плазмы была выше нормы, в 34,8±8,6% случаев - в пределах нормы, у 20±11,6% - ниже нормы. В то же время, в эритроцитах отмечено, статистически значимое более низкое содержание каталазы по сравнению с нормой - 16,39±2,18 мкмоль/с*г (р12<0,001). Средний уровень глутатионпероксидазы плазмы не имел статистически значимых различий с нормой (р1,2=0,28), в то время как, содержание данного фермента в эритроцитах было снижено, по сравнению с нормативными показателями, и составило 69,9±10,60 мкмоль/мин*г (р12<0,001). Активность глутатион-трансферазы (в плазме) у всех больных была статистически значимо выше нормы - 2,43±0,42 ммоль/мин*мг (р<0,001).

Повышалась каталаза (в эритроцитах), глутатионпероксидаза до 15-20%, при этом остальные исследуемые нами показатели сохранили тенденцию к снижению: СОД (в эритроцитах) - до 13-15 % , глутатион-трансфераза - до 12 %, МДА - до 9% по отношению к показателям при поступлении. Показатели аскорбиновой кислоты (аскорбат) оставались повышенными как в плазме, так и в эритроцитах, как до лечения, так и после лечения. Стоит отметить, что показатели аскорбата в плазме выше нормы в 2-3 раза (р=0,018), а в

эритроцитах (что имеет большее значение) только на 18-20%, и это различие было статистически значимым (р=0,03). Снижение активности антиоксидантной системы, вероятно, указывает на истощение защитных свойств организма.

Интенсивность СРП регулируется соотношением факторов, активирующих окисление (прооксидантов) и подавляющих его (антиоксидантов). Анализ состояния систем антиоксидантной защиты, которые должны препятствовать возникновению и прогрессированию оксидантного стресса, позволяет прогнозировать характер течения заболевания. Активность собственных антиоксидантных систем, локализованных в крови, стимулируется не на ранних стадиях ишемического каскада и оксидантного стресса, а, к сожалению, на их конечной стадии с появлением в крови микросубстратов клеток, разрушенных в ходе апоптоза. В этих условиях сохранность микроциркуляции играет важную роль в регуляции активности прооксидант-антиоксидантной системы. При синдроме диабетической стопы, где, в первую очередь, страдает микроциркуляция, разрушение клеток и тканей приводит к потери конечности. И один из важных компонентов такого исхода является низкая активность антиоксидантной системы, которая в условиях окислительного стресса не способна противостоять разрушительному действию ПОЛ.

ANTIOXIDANT ACTIVITY IN PATIENTS WITH DIABETIC FOOT

SYNDROME

L.P. Nikolaeva, D.V. Cherdanzev, A.V. Stepanenko, V.V. Kozlov Krasnoyarsk State Medical University named after prof. V.F. Voino-Yasenetsky

Abstract. Treatment of diabetic foot is still an important problem in the contemporary medicine. Study of the biochemical changes and the oxidative stress in diabetes could make closer the understanding of disease pathogenesis. Analysis of antioxidant system protection allows finding out the changes in the damaged foot, foreseeing and stopping the complications. The paper presents analysis of antioxidant

system indicators in patients with mixed syndrome of diabetic foot from the purulent surgical department of Krasnoyarsk regional purulent-septic center.

Key words: оoxidative stresses, antioxidant system, free radical processes, antioxidant enzymes.

Литература

1. Болотова Д.Г., Лобанов С.Л., Морозов Б.Ю. Анализ лечения гнойнонекротических форм синдрома диабетической стопы // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. -2007. -№ 4. - С.38-39.

2. Бреговский В.Б., Зайцев А.А., Зелевская А.Г. Поражение нижних конечностей при сахарном диабете. - М: Медицина, 2004. - 354 с.

3. Козлов В.И. Гистофизиология системы микроциркуляции // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2003. - № 4. - С.79-85.

4. Измаилов Г. А., Терещенко В.Ю., Измаилов С. Г и др. Комплексное лечение гнойно-некротических поражений мягких тканей и гангрена нижних конечностей у больных сахарным диабетом // Хирургия. - 1998. - № 2. - С. 3942.

5. Покровский А.В. Ангиология и ангиохирургия: возможности и проблемы // Медиц. вестн. - 1997. - № 18. - С. 10.

6. Троицкий А.В., Лысенко Е.Р. Результаты реконструктивных операций у больных с поражением артерий голени // Ангиология и сосуд. хирургия. - 2003. - №1. - С. 102-108.