Процессы перекисного окисления липидов, активность ферментов антиоксидантной защиты и морфологические изменения тканей глазного яблока на фоне лечения Перфтораном

Каримова М.Х., Бахритдинова Ф.А.

Processes of peroxide lipid oxidation, activity of enzimes of antioxidant protection and morphological changes of eyeball tissues on the background of perftorane treatment

M.H. Karimova, F.A. Bahritdinova

Authors performed evaluation of perftorane influence on POL processes, system of antioxidant protection (AOP) and morphological changes in various rabbit’s eye tissues in experimental uveitis.

Studies showed evident antiinflamatory action of perftorane pracically on all eye membranes at the conditions of experimental uveitis. It’s action possibly is connected with significant improvement of oxygen transportation to the tissues, and this, in it’s turn increases their resisitibility to bacterial agents.

Decreasing hypoxia, perftorane raises adaptive possibilities of uveal tract tissues and fastens their regeneration.

Широкая распространенность поражений сосудистого тракта глаза, рецидивирующее течение и опасность развития тяжелых последствий, приводящих к инвалидизации больных, диктует необходимость углубленных исследований механизма развития патологического процесса, хронизации и поиска патогенетически обоснованных методов коррекции. Несмотря на большие успехи в лечении рецидивирующих воспалительных заболеваний глаза, поиск новых патогенетически обоснованных средств лечения является одной из актуальных проблем современной офтальмологии. Широко используемые в клинической практике для лечения острых воспалительных заболеваний глаз антибактериальные препараты хотя и оказывают выраженное положительное действие, однако не лишены недостатков [6,8,14].

В патогенезе развития воспалительного процесса ведущая роль принадлежит изменениям микрогемодинамики. Исследованиями последних лет [7,9,13] показана возможность применения Перфторана при патологических состояниях, сопровождающихся нарушениями микрогемодинамики. Установлены его антиоксидантные свойства, мембраностабилизирующее действие [2,12], что определяет возможность его использования в офтальмологии. Однако в литературе нет сведений о применении его при воспалительных заболеваниях глаза.

В этой связи целью настоящего исследования явилась оценка влияния перфторана на процессы ПОЛ, систему антиоксидантной защиты (АОЗ) и морфологические изменения в различных тканях глаза кроликов при экспериментальном увеите.

Материал и методы исследования

Исследования проводили на 12 половозрелых кроликах–самцах. Экспериментальный увеит воспроизводили введением в переднюю камеру обоих глаз кроликов по 0,05 мл взвеси суточной культуры стафилококка в физиологическом растворе [3]. Густота взвеси – 2 млрд. микробных тел в 1 мл. Прокол роговицы проводился у лимба на 12–2 часах. Экспериментальную фармакотерапию начинали на 2 сутки после воспроизведения модели и проводили в течение 10 дней. Животных разделяли на 3 группы в зависимости от проводимой фармакотерапии: 1 группа – нелеченная; 2 группа – получала гентамицин парабульбарно по 0,3 мл; 3 группа – получала перфторан парабульбарно по 0,3 мл. Исследования проводили через 10 суток от начала лечения. В крови и гомогенатах печени, роговицы, радужки, хрусталика определяли содержание малонового диальдегида (МДА) [1], активность каталазы [10] и супероксиддисмутазы (СОД) [15]. Для светооптических исследований из глазного яблока отпрепарировали ткани роговицы, радужной оболочки с цилиарным телом и переднюю часть сетчатой оболочки. Полученные кусочки фиксировали в течение суток в фиксаторе Буэна и уплотняли в спиртах, далее после соответствующей обработки кусочки заливали в парафин. Среды толщиной 5–7 мкм окрашивали гематоксилинэозином и исследовали под микроскопом МБР–17.

Цифровой материал обработан методом вариационной статистики с использованием специального пакета программ.

Результаты и их обсуждение

Введение животным бактериальной взвеси уже через 24 часа приводило к развитию выраженного воспалительного процесса, который усугублялся развитием панофтальмита. Наряду с этим было выявлено значительное увеличение уровня МДА в гомогенатах исследуемых тканей глаза, особенно хрусталика.

Характерным было также повышение содержания МДА в сыворотке крови и в гомогенате печени экспериментальных животных. Активация ПОЛ в тканях глаза и в крови кроликов сопровождалась выраженным угнетением активности ферментов СОД и каталазы. Были отмечены отличительные особенности изменений изучаемых ферментов в различных отделах глаза. Для гомогенатов роговицы и радужки стало характерным более выраженное снижение активности СОД, в хрусталике – снижалась активность каталазы, а в крови – отмечалось снижение значений обоих ферментов. В отличие от них в гомогенате печени выявлена лишь тенденция к снижению активности СОД и активация каталазы.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что при воспалительных заболеваниях глаз печень также вовлекается в патологический процесс. Возможно, одним из механизмов вовлечения печени является выброс значительных количеств бактериальных токсинов и продуктов некроза в циркулирующую кровь, что приводит к активации мембранодеструктивных процессов. Ведущая роль печени в детоксикации экзо– и эндотоксинов обусловливает усиленное поступление токсикантов в печень. Это приводит, с одной стороны, к компенсаторной активации ферментов защиты, с другой – к интенсификации ПОЛ, что и наблюдалось в наших экспериментах.

Лечение экспериментального увеита гентамицином приводило к уменьшению воспалительного процесса в глазу, однако полного излечения не наблюдалось: сохранялось гнойное отделяемое в конъюнктивальной полости, смешанная инъекция сосудов, гнойная имбибиция роговицы, наличие гипопиона.

Положительные сдвиги отмечены при исследовании содержания МДА в различных тканях глаза. Так, уровень его в исследуемых тканях глаза и в печени снижался, однако значений контроля не достигал. Активность ферментов антиоксидантной защиты возрастала до контрольных значений в крови, гомогенатах радужки и хрусталика, тогда как в гомогенате роговицы этот показатель сохранялся ниже значений контроля. Следует отметить, что в печени активность ферментов АОЗ под влиянием гентамицина угнеталась как по сравнению с показателями нелеченной группы, так и у интактных животных. На наш взгляд, это было обусловлено токсическим действием препарата на печень, что подтверждается сохранением высоких значений МДА в гомогенате данного органа.

Экспериментальная терапия увеита перфтораном приводила к снижению гиперлипопероксидации в тканях глаза. Значения МДА в исследуемых органах приближались к аналогичным параметрам у интактных кроликов. Активизировались и ферменты антиоксидантной защиты, причем более выражено повышалась активность ферментов в тканях радужки и хрусталика. Такие положительные сдвиги приводили к существенному уменьшению воспалительных явлений в глазу. По сравнению с гентамицином перфторан давал больший клинический эффект. Вместе с тем отмечено снижение уровня МДА в сыворотке крови и в гомогенате печени экспериментальных животных. Однако значений контроля они не достигали. Повышалась активность СОД и каталазы в крови, а в гомогенате печени показатели СОД существенно возрастали и даже превышали контрольные значения, в то время как высокая активность каталазы у нелеченных животных снижалась до значений контроля.

При традиционном методе лечения обильная инфильтрация собственной пластинки роговицы нейтрофильными и эозинофильными гранулоцитами и мононуклеарными клетками сохранялась, отмечалась выраженная отечность и разрыхленность коллагеновых волокон межклеточного вещества. В условиях лечения гентамицином радужная оболочка была обильно инфильтрирована гранулоцитами и мононуклеарными лейкоцитами. Местами эти клетки образовывали плотные скопления по типу лимфоидных фолликулов и тяжей. Кровеносные сосуды в целом были сильно расширены, эндотелиальные клетки их деструктивно изменены, в просвете содержались некротические массы. Такая же тенденция отмечена нами при исследовании собственно сосудистой пластинки и ее взаимосвязи с сетчатой оболочкой глаза.

Несколько иная картина наблюдалась при коррекции перфтораном. В роговице глаза степень инфильтрации собственной пластинки гранулоцитами и мононуклеарными лейкоцитами была существенно ниже по сравнению с предыдущей группой, хотя очаговые отслоения и разрушения эпителиального пласта сохранялись. Межклеточное вещество в целом выглядело плотным с упорядоченно расположенными соединительноткаными пластинками. Участки отека и деструкции межклеточного вещества встречались редко. При коррекции перфтораном степень инфильтрации радужной оболочки лейкоцитами оказалась значительно ниже по сравнению с традиционным лечением. Отмечалось лишь умеренное расширение кровеносных сосудов, набухание их эндотелия. В просвете отдельных сосудов содержалось небольшое количество форменных элементов крови. Несмотря на умеренную инфильтрацию сосудистой пластинки мононуклеарными лейкоцитами, сетчатая оболочка в целом сохраняла свою обычную структуру. Признаков отслоения сетчатки практически не наблюдалось.

Более выраженный положительный эффект перфторана, на наш взгляд, связан с его уникальными свойствами, в частности, с восстановлением структуры биомембран. Положительный эффект перфторана в предотвращении мембранодеструктивных процессов связан с улучшением микрогемодинамики и транскапиллярного обмена, предотвращением развития гипоксии [4,11,16]. С другой стороны, в силу хорошей растворимости он адсорбирует большое количество цитотоксических компонентов фосфолипидов и свободных радикалов, препятствуя тем самым окислению полиненасыщенных жирных кислот фосфолипидов биомембран [5,12] . Совокупность этих эффектов и обеспечивает мембраностабилизирующее действие препарата.

Таким образом, сравнительные исследования показали выраженное противовоспалительное действие перфторана практически на все оболочки глаза в условиях экспериментального увеита. Это его действие, скорее всего, связано со значительным улучшением транспортировки кислорода в ткани, что, в свою очередь, повышает их сопротивляемость к микробному агенту. Устраняя гипоксию, перфторан тем самым повышает адаптивные возможности тканей увеального тракта и ускоряет регенераторные процессы в них.

Выводы

1. При экспериментальном увеите наблюдается выраженная гиперлипопероксидация в пораженных тканях глаза на фоне угнетения активности ферментов СОД и каталазы. Интенсификация ПОЛ отмечена в сыворотке крови и в печени, причем если активность ферментов АОЗ в крови снижается, то в ткани печени компенсаторно активируется каталаза.

2. Экспериментальная терапия увеита гентамицином приводит к снижению гиперлипопероксидации, повышению активности ферментов АОЗ, однако полной их нормализации не наблюдается. В отличие от гентамицина фармакотерапия перфтораном более выраженно уменьшает гиперлипопероксидацию не только в пораженном органе, но и в сыворотке крови, и в гомогенате печени экспериментальных животных.

3. Перфторан, способствуя снижению воспалительных явлений в целом, препятствовал развитию более выраженных деструктивных изменений в сетчатке в условиях экспериментального увеита по сравнению с традиционным лечением гентамицином.

Литература

1. Андреева А.И., Кожемякин Л.А., Кишкун А.А. (1989). //Лабораторное дело.– Москва.– №1.– С. 41–49.

2. Ахмедов Р.Н. (1998). //Педиатрия. – Ташкент. –№1–2.– С.48–50.

3. Боровкова Н.Г., Кащеева Г.М. (1973). //Офтал.журнал. – Одесса. –№7.– С.544–547.

4. Воробьев С.И. (1994). //Физико–химические и клинические исследования перфторорганических соединений. – Пущино.– С.186–189.

5. Голубев А.М. (1993). //Перфторуглеродные активные среды в медицине и биологии. – Пущино.– С.82–93.

6. Даниличев В.Ф . и др. (2000). //Современная офтальмология.– С.–Петербург.– 666 с.

7. Иваницкий Г.Р.,Белоярцев Ф.Ф. (1993). //Медико–биологические аспекты применения эмульсий перфторуглеродов.– Пущино. ОНТИ НЦБИ АН СССР.– – С.7–38.

8. Катаргина Л.А., Хватова А. В. (2000). // Эндогенные увеиты у детей и подростков.– Москва – 319 с.

9. Ковеленов А.Ю., Лобзин Ю.В., Плужников Н.Н., Дьячков Д.Г. (2001). //Клиническая и экспериментальная фармакология.– Москва. – Т.64.– В.3.– С.41–45.

10. Коралюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г. (1998). //Лабораторное дело.– Москва. – №1.– С.16–19.

11. Ладилов Ю.В., Исламов Б.И., Воробьев С.И., Иваницкий Г.Р. (1992). //Бюллетень экспериментальной биологии и медицины.– Москва. – №6.– С.593–595.

12. Михайлов Г.М., Варыханов А.А., Воровский В.Е. и др. (1993). //Перфторуглеродные активные среды для медицины и биологии. Новые аспекты исследований. – Пущино . – С.141–144.

13. Мороз В.В., Крылов Н.Л., Иваницкий Г.Р. и др. (1999). //Анестезиология и реаниматология. Приложение.– Москва. – С.126–135.

14. Мустафина Ж.К., Краморенко Ю.С., Кобцева В.Ю. (1999). //Кли–ническая лабораторная диагностика.– Москва.– №5.– С.47–49.

15. Мхитарян В.Г., Бадалян Г.Е. (1978).//Журнал экспериментальной и клинической медицины.– Москва.– №6.– С.7–12.

16. Скорин В.И., Шилов В.В., Судус А.В., Зуев В.В. (1997). //Бюллетень экспериментальной биологии и медицины.– Москва.– №10.– С.477–480.