показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной

КЛ І Н І Ч Н І ДОСЛІДЖЕННЯ
А.Л. Харьков
Институт хирургии
и трансплантологии, Киев
Ключевые слова: пластические
операции, малоновый диальдегид,
церулоплазмин, медь, марганец.
ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРЕКИСНОГО
ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ
И АНТИОКСИДАНТНОЙ
СИСТЕМЫ ПОСЛЕ
КЛАССИЧЕСКИХ,
МИНИ-ИНВАЗИВНЫХ
И КОМБИНИРОВАННЫХ
ПЛАСТИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ
Резюме. Изучено состояние перекисного окисления липидов (ПОЛ),
системы антиоксидантной защиты (АОЗ) и микроэлементного
гомеостаза у 34 пациентов (все женщины) с возрастными изме‑
нениями лица и шеи, которым были выполнены традиционные
классические (1‑я группа), мини-инвазивные (2‑я группа) и комби‑
нированные (3‑я группа) вмешательства. Исследования проводились
в предоперационный период, а также через 12, 24 и 72 ч после опе‑
рации. В результате было установлено, что показатели ПОЛ
и системы АОЗ коррелируют между собой: в ответ на операцион‑
ную травму происходит активация ПОЛ и, соответственно,
повышается активность АОЗ. Однако у пациенток после миниинвазивных вмешательств активация указанных процессов менее
выражена, чем у пациенток 1‑й и 3‑й групп.
ВВЕДЕНИЕ
Процессы, ведущие к развитию осложнений в плас‑
тической хирургии, полиэтиологичны и часто имеют
схожие патогенетические механизмы. Одним из зна‑
чимых патогенетических звеньев является нарушение
гомеостаза в процессах перекисного окисления липи‑
дов (ПОЛ) и антиоксидантной защиты (АОЗ). Повы‑
шенное образование свободных радикалов в организ‑
ме и связанное с этим усиление процессов ПОЛ (ко‑
торое иногда называют оксидативным стрессом) может
происходить не только из‑за избытка кислорода, но
и большого числа иных причин. При ПОЛ происходит
окисление тиоловых (сульфгидрильных) групп мемб‑
ранных белков, что приводит к появлению дефектов
в мембранах клеток и митохондрий. Продукты такого
окисления непосредственно делают липидную фазу
мембран проницаемой для ионов водорода и кальция,
снижают стабильность липидного слоя, что может
привести к электрическому пробою мембраны под
действием разности потенциалов, которую сама мемб­
рана и создает. Все это приводит к изменению свойств
биологических мембран и нарушению функциониро‑
вания клеток (Владимиров Ю.А., 2000).
Повреждающему действию свободных радикалов
и переменных соединений противостоит антиокси‑
дантная система, состоящая из ферментативных
и неферментативных звеньев. Основную, главную
роль играет ферментативный механизм, хотя он
102
тесно связан с неферментативным. Антиоксидантная
система удерживает процесс ПОЛ на стационарном
базальном уровне, не препятствующем нормальной
жизнедеятельности. Складывающееся тем самым
прооксидантно‑антиоксидантное равновесие явля‑
ется важнейшим механизмом гомеостаза (Владими‑
ров Ю.А., Арчаков А.И., 1972; Барабой В.А., 1984;
Акимов В.Г., 1987; Зозуля Ю.А. и соавт., 2000).
Исследования подтверждают, что любое сильное
повреждение приводит к развитию или торможению
реакций ПОЛ (Владимиров Ю.А., Арчаков А.И., 1972;
Панин М.Г. и соавт., 1990; Рагимов Ч.Р. и соавт., 1991;
Зозуля Ю.А. и соавт., 2000). Установлено также, что
проведение операции сопровождается закономерной
и выраженной активацией ПОЛ (Панин М.Г. и соавт.,
1990; Рагимов Ч.Р. и соавт., 1991). Поэтому лабора‑
торные данные о ПОЛ и АОЗ могут свидетельствовать
также о тяжести и степени патологического процесса
(Барабой В.А., 1984; Акимов В.Г., 1987; Зозуля Ю.А.
и соавт., 2000).
Важнейшими ферментами системы АОЗ являют‑
ся супероксиддисмутаза (супероксид: супероксид
оксидоредуктаза, КФ 1.15.1.1), каталаза (пероксид
водорода: пероксид водорода оксидоредуктаза, КФ
(1.11.1.6), глутатион‑пероксидаза (глутатион: перок‑
сид водорода оксидоредуктаза, КФ 1.11.1.9) и глута‑
тионредуктаза, КФ 1.6.4.2), церулоплазмин (желе‑
зо �������������������������������������������
II�����������������������������������������
: кислород оксидоредуктаза, КФ 1.16.3.1).
у к ра ї н с ь к и й м е д и ч н и й ч асо п и с – № 3 ( 5 3 ) – V / VI 2 0 0 6
КЛІНІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ
Так как эти ферменты содержат микроэлементы
и/или активируются ими, можно допустить, что
нарушения обмена микроэлементов играет важную
роль в патогенезе хирургической травмы.
Однако в литературе отсутствуют работы, в ко‑
торых определялась бы взаимосвязь между ПОЛ,
обменом микроэлементов и состоянием АОЗ для
определения тяжести хирургической травмы в эсте­
тической хирургии лица и шеи.
Цель работы — изучить динамику биохимичес‑
ких показателей ПОЛ и АОЗ с целью сравнительной
оценки степени метаболических нарушений при
классических, мини-инвазивных и комбинирован‑
ных омолаживающих операциях.
ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Было определено состояние ПОЛ, системы АОЗ
и микроэлементного гомеостаза у 34 пациентов (все
женщины) с возрастными изменениями лица и шеи:
10 из них перенесли классические (традиционные)
вмешательства (1‑я группа), 12 — мини-инвазивные
(2‑я группа) и 12 — комбинированные пластические
операции (3‑я группа). Возраст пациенток в 1‑й
группе составил 46,1±7,2 года, во 2‑й — 44,7±5,4 года,
в 3‑й — 48,6±7,1 года.
Контрольную группу составили 10 практически
здоровых женщин (доноров), сравнимых по возрас‑
ту с исследуемыми группами (р>0,05).
Для оценки состояния ПОЛ и системы АОЗ
проводили определение содержания в плазме крови
малонового диальдегида (МДА) (маркер активнос‑
ти процессов ПОЛ), церулоплазмина (относится
к плазматическому звену системы АОЗ) и микро‑
элементов (медь, марганец) (являются внутрикле‑
точными микроэлементами, которые входят в со‑
став Сu‑, Mn‑супероксиддисмутазы и каталазы
и являются их активаторами).
Определение содержания МДА проводили по
методике И.Д. Стальной и Т.Г. Гаришвили (1977),
церулоплазмина — методом H.A. Ravin (1961).
Содержание меди и марганца в крови определя‑
ли с использованием стабилизационного агента
Triton� Х‑100
��������������������������������������
с последующим контролем на атом‑
но‑абсорбционном спектрометре ��������������
SpectrAA������
‑220��
Z�
фирмы «��������
Varian��
».
Кровь брали с локтевой вены, смешивали с 38%
раствором цитрата натрия в соотношении 9:1.
Исследования проводили в предоперационный
период, а также через 12, 24 и 72 ч после опера‑
ции.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты проведенного исследования показали,
что уровень МДА в 1, 2 и 3‑й группах до операции
составлял 1,69±0,55, 1,85±0,58 и 1,95±0,64 мкмоль/л
соответственно, что практически не отличается от
значения этого показателя в контрольной группе
(1,67±0,27 мкмоль/л; р>0,05).
Уровень церулоплазмина в 1, 2 и 3‑й группах до
операции составлял 365,8±15,1, 365,1±22,0
и 366,3±18,7 мг/л соответственно, в контрольной
группе — 362,4±13,34 мг/л (р>0,05).
Содержание меди в 1, 2 и 3‑й группах до опера‑
ции составляло 15,14±2,74, 13,54±3,68 и 15,11±
2,1 мкмоль/л соответственно, в контрольной груп‑
пе — 16,78±1,98 мкмоль/л (р>0,05).
Содержание марганца в 1, 2 и 3‑й группах до
операции составляло 0,434±0,006, 0,432±0,004
и 0,436±0,009 мкмоль/л соответственно, в конт‑
рольной группе — 0,440±0,01 мкмоль/л (р>0,05).
Таким образом, показатели ПОЛ, системы АОЗ
и микроэлементного гомеостаза до операции не
отличаются в исследуемых группах, что свидетель‑
ствует об отсутствии влияния возрастных измене‑
ний тканей лица и шеи на эти системы.
Оперативное вмешательство оказывало значи‑
тельное влияние на состояние ПОЛ и систему АОЗ.
Как видно из табл. 1, содержание МДА в 1, 2 и 3‑й
группах через 12 ч после операции составляло
3,21±0,91, 2,57±0,74 и 6,23±0,91 мкмоль/л соответ­
ственно (значение показателя в контрольной груп‑
пе — 1,67±0,27 мкмоль/л), что свидетельствует об
активации процессов ПОЛ у пациенток всех трех
групп в ответ на операционную травму. Однако во
2‑й группе (мини-инвазивные вмешательства) акти‑
вация процессов ПОЛ была ниже, чем в 1‑й (клас‑
сические операции) и 3‑й (комбинированные вме‑
шательства) группе (���������
p��������
<0,05). ���������������������
Эти результаты свиде‑
тельствуют о более выраженной активации процессов
ПОЛ после классических и, особенно, комбиниро‑
ванных операций, которые являются по этому пока‑
зателю более травматичными. Выраженная тенден‑
ция к снижению содержания МДА прослеживалась
лишь на третьи сутки после операции.
Изменение содержания МДА (мкмоль/л)
в исследуемых группах пациенток
Группа
Срок определения
1‑я
2‑я
До операции
1,69±0,55 1,85±0,58
Через 12 ч после операции
3,21±0,91 2,57±0,74
Через 24 ч после операции
2,94±0,72 2,51±0,46
Через 72 ч после операции
1,80±0,28 2,30±0,31
Таблица 1
3‑я
1,95±0,64
6,23±0,91
5,91±0,72
4,56±0,61
Через 12 ч после операции показатель церуло‑
плазмина был повышен во всех 3 группах пациенток
(соответственно 448,1±34,0, 396,4±18,6 и 451,6±
17,9 мг/л; значение показателя в контрольной груп‑
пе — 362,4±13,34 мг/л), что свидетельст­вует об ак‑
тивации системы АОЗ в ответ на активацию ПОЛ
в результате операционной травмы (табл. 2). Повы‑
шение содержания церулоплазмина в исследуемых
группах пациенток (1‑й и 3‑й) было статистически
значимым и по сравнению с показателями до опе‑
рации. Через 24 и 72 ч после операции отмечали
снижение содержания церулоплазмина в исследу‑
емых группах пациенток.
Данные табл. 1 и 2 свидетельствуют также о том,
что динамика показателей ПОЛ и системы АОЗ
коррелируют между собой: в ответ на операционную
травму происходит активация ПОЛ и соответствен‑
но повышается активность АОЗ. Однако у пациен‑
український м е д и ч н и й ч асо п и с – № 3 ( 5 3 ) – V/ VI 2 0 0 6
103
КЛ І Н І Ч Н І ДОСЛІДЖЕННЯ
ток 2‑й группы (мини-инвазивные вмешательства)
активация ПОЛ и АОЗ менее выражена.
Таблица 2
Изменение содержания церулоплазмина (мг/л)
в исследуемых группах пациенток
Группа
Срок определения
1‑я
2‑я
3‑я
До операции
365,8±15,1 365,1±22,0 366,3±18,7
Через 12 ч после операции
448,1±34,0 396,4±18,6 451,6±17,9
Через 24 ч после операции
408,7±31,0 381,6±15,7 411,0±18,5
Через 72 ч после операции
385,2±24,0 372,8±12,6 400,1±15,8
При изучении микроэлементного состава крови
в исследуемых группах пациенток установлено, что
через 12 ч после операции содержание меди состав‑
ляло соответственно 25,07±4,14, 22,56±3,85
и 28,51±5,27 мкмоль/л, что статистически значимо
выше дооперационного уровня (табл. 3). В после‑
дующие сутки и через 72 ч после операции наблю‑
далось снижение содержания меди. Однако, как
свидетельствуют данные табл. 3, во всех исследуе‑
мых группах пациенток не отмечали нормализации
показателей содержания меди, что свидетельствует
об активации процессов ПОЛ и большего напряже‑
ния работы системы АОЗ, которые возникают
в ответ на операционную травму.
Изменение содержания меди (мкмоль/л)
в исследуемых группах пациенток
Группа
Срок определения
1‑я
2‑я
До операции
15,14±2,74 13,54±3,68
Через 12 ч после операции
25,07±4,14 22,56±3,85
Через 24 ч после операции
19,27±2,14 21,31±3,18
Через 72 ч после операции
18,07±3,23 17,59±1,19
Таблица 3
3‑я
15,11±2,18
28,51±5,27
21,62±4,83
19,03±3,64
Изменения содержания марганца представлены
в табл. 4. Статистически значимое повышение со‑
держания марганца после оперативного вмешатель‑
ства наблюдалось только в 3‑й группе. В 1‑й и 2‑й
группах его содержание существенно не изменялось
в процессе исследования и не отличалось от такого
в контрольной группе (0,440±0,01 мкмоль/л). Это
можно объяснить тем, что повышение содержания
марганца в крови по‑видимому вызвано цитолизом,
интенсивность которого выше при выполнении
комбинированной косметической операции, по­
скольку эта операция более травматична и приводит
к большей гибели клеток (по сравнению с менее
травматическим вмешательством).
Изменение содержания марганца (мкмоль/л)
в исследуемых группах пациенток
Группа
Срок определения
1‑я
2‑я
До операции
0,434±0,006 0,432±0,004
Через 12 ч после операции
0,438±0,002 0,437±0,001
Через 24 ч после операции
0,438±0,005 0,438±0,003
Через 72 ч после операции
0,435±0,003 0,436±0,05
Таблица 4
3‑я
0,436±0,009
0,469±0,014
0,467±0,012
0,457±0,013
Таким образом, проведенные исследования пока‑
зали, что операционная травма посредством активации
ПОЛ оказывает существенное влияние на состояние
антиоксидантной системы, в частности ее плазмати‑
ческого звена. Активация ПОЛ и, соответственно,
повышение активности АОЗ более выражены и статис‑
тически более значимы при комбинированных косме‑
104
тических операциях. В результате использования
мини-инвазивных технологий при выполнении кос‑
метических операций на лице уменьшается степень
выраженности оксидантного стресса и, следовательно,
отмечается более низкая активация системы АОЗ (о чем
свидетельствуют, соответственно, более низкий уро‑
вень МДА и более низкие показатели содержания це‑
рулоплазмина и меди в группе пациенток, перенесших
эти операции). Это позволяет объективно обосновать
выбор наименее травматичного операционного вме‑
шательства и целенаправленно проводить корригиру‑
ющую пластическую терапию.
ВЫВОДЫ
Повышение образования свободных радика‑
лов в организме и связанное с ним усиление про‑
цессов ПОЛ на фоне большего напряжения работы
системы АОЗ происходит после любого вида омо‑
лаживающей операции. Эти изменения более су‑
щественны при комбинированных и традиционных
пластических операциях, что необходимо учитывать
на этапе планирования и прогнозирования резуль‑
татов хирургического вмешательства.
ЛИТЕРАТУРА
Акимов В.Г. (1987) Фотодерматозы. Патогенетическая роль
свободнорадикального окисления липидов мембран, лечение,
профилактика. Автореф. дис. … канд. мед. наук, Москва, 19 с.
Барабой В.А. (1984) Растительные фенолы и здоровье
человека. Наука, Москва, 160 с.
Владимиров Ю.А. (2000) Биологические мембраны и не‑
запрограммированная смерть клетки. Соросовский Образо‑
вательный Журнал, 6(9): 2–9 (http://journal.issep.rssi.ru/
articles/pdf/0009_002.pdf).
Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. (1972) Перекисное окисление
липидов в биологических мембранах. Наука, Москва, 252 с.
Зозуля Ю.А., Барабой В.А., Сутковой Д.А. (2000) Свобод‑
норадикальное окисление и антиоксидантная защита при
патологии головного мозга. Знание‑М, Москва, с. 70–78.
Панин М.Г., Шинкова Т.П., Золотая Р.Д. (1990) Показатели
ПОЛ у больных с врожденными челюстно‑лицевыми аномалия­
ми до и после реконструктивной костно‑пластической операции.
В кн.: Сб. отечеств. труд. конф. хир. стом., Тбилиси, 392 с.
Рагимов Ч.Р., Касачанова Н.Ю., Тер‑Асатуров Г.П. и др.
(1991) Диагностическое значение соотношения показателей
про‑ и антиоксидантных систем периферической крови
в профилактике осложнений у больных после операций на
мягких тканях лица и шеи. Стоматология, 1: 45–47.
Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. (1977) Метод определения
малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кис‑
лоты. В кн.: Современные методы в биохимии. Медицина,
Москва, с. 66–68.
Ravin H.A. (1961) An improved colorimetric enzymatic assay
of ceruloplasmin. J.
��� Lab.
����� Clin.
������������������������
Med., 58: 161–168.
ПОКАЗНИКИ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСНЕННЯ
ЛІПІДІВ і АНТИОКСИДАНТНОЇ СИСТЕМИ
ПІСЛЯ КЛАСИЧНИХ, МІНІ-ІНВАЗИВНИХ
і КОМБІНОВАНИХ ПЛАСТИЧНИХ ОПЕРАЦІЙ
А.Л. Харьков
Резюме. Вивчено стан перекисного окиснення ліпідів
(ПОЛ), системи антиоксидантного захисту (АОЗ)
і мікроелементного гомеостазу у 34 пацієнтів
у к ра ї н с ь к и й м е д и ч н и й ч асо п и с – № 3 ( 5 3 ) – V / VI 2 0 0 6
КЛІНІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ
(всі жінки) з віковими змінами обличчя й шиї, яким
були виконані традиційні класичні (1‑ша група), мініінвазивні (2‑га група) і комбіновані (3‑тя група)
втручання. Дослідження проводили в передоперацій‑
ний період, а також через 12, 24 та 72 год після
операції. В результаті було встановлено, що показ‑
ники ПОЛ і системи АОЗ корелюють між собою:
у відповідь на операційну травму відбувається акти‑
вація ПОЛ та, відповідно, підвищується активність
АОЗ. Однак у пацієнток після міні-івазивних втру‑
чань активація зазначених процесів менш виражена,
ніж у пацієнток 1‑ї і 3‑ї груп.
Ключові слова: пластичні операції, малоновий
диальдегід, церулоплазмін, мідь, марганець.
INDICES OF LIPID PEROXIDATION AND
ANTIOXIDANT SYSTEM AFTER CLASSIC,
MINIINVASIVE AND COMBINED PLASTIC
OPERATIONS
A.L. Khar’kov
Summary. A state of lipid peroxidation, antioxidant
defense system and trace elements homeostasis was
studied in 34 patients (all women) with aging changes
of face and neck, who had undergone plastic operations:
traditional (1st group), miniinvasive (2nd group) and
combined (3rd group). Diagnostic evaluations were
performed in preoperative period, as well as 12, 24 and
72 hours after operation. A correlation was revealed
between indices of lipid peroxidation and antioxidant
defense system: an increase of lipid peroxidation fol‑
lowed by the antioxidant defense system activation was
observed as a consequence of operative trauma. How‑
ever, in patients after miniinvasive operations the acti‑
vation of the abovementioned processes was less marked
in comparison with patients of the 1 st and the 3 rd
groups.
Key words. plastic operations, malondialdehyde,
ceruloplasmin, copper, manganese.
Адрес для переписки:
Харьков Андрей Леонидович
03680, Киев, ул. Героев Севастополя, 30
Институт хирургии и трансплантологии
АМН Украины
Реф еративн а ін формац ія
Антиоксидантная терапия при острых
поражениях центральной нервной системы:
современное состояние проблемы
Gilgun‑Sherki Y., Rosenbaum Z., Melamed E.,
Offen D. (2002) Antioxidant therapy in acute central
nervous system injury: current state. Pharmacol. Rev.,
54(2): 271–284 (http://pharmrev.aspetjournals.org/cgi/
content/full/54/2/271).
Свободные радикалы — это обладающие высокой
реакционной способностью молекулы, которые обра‑
зуются в основном в процессе клеточного дыхания или
нормального метаболизма. Нарушение баланса между
клеточной продукцией свободных радикалов и спо‑
собностью клеток защищать себя от их воздействия
называют оксидантным стрессом. Оксидантный стресс
имеет существенное значение в патогенезе острых
поражений центральной нерв­ной системы (ЦНС). При
поражении головного мозга в результате ишемическо‑
го или геморрагического инсульта и травмы продукция
реактивных соединений кислорода (reactive oxygen
species/ROS) может повышаться, иногда в значитель‑
ной степени, приводя к поражению тканей посредс‑
твом ряда различных клеточно‑молекулярных меха‑
низмов. Свободные радикалы могут вызывать повреж‑
дение важнейших компонентов клетки, таких как
липиды, протеины и нуклеиновые кислоты (например
ДНК), приводя к дальнейшей гибели клетки в резуль‑
тате некроза или апоптоза. Поражение может быть
более обширным при ослаблении антиоксидантных
защитных систем клетки. Более того, острое пораже‑
ние головного мозга сопровождается повышением
уровня эксайтотоксических аминокислот (таких как
глутамат), которые также способствуют продукции
реактивных соединений кислорода, усугубляя таким
образом деструкцию паренхимы. Следовательно, те‑
рапия антиоксидантами теоретически может препятс‑
твовать распространению поражения ткани, а также
способствовать улучшению как выживаемости, так
и неврологических исходов у пациентов. Ряд таких
средств различной химической структуры изучали
в качестве терапевтических агентов при острых пора‑
жениях ЦНС. Некоторая эффективность ряда анти‑
оксидантов была продемонстрирована в моделях на
животных или небольших клинических исследовани‑
ях, однако эти результаты не получили подтверждения
в крупных контролируемых испытаниях с участием
пациентов. Такие неоднозначные результаты можно,
в частности, объяснить несоответствующим временем
назначения препаратов или недостаточной их концен‑
трацией в точках приложения в ЦНС. Для более точ‑
ного определения основных мишеней такого лекарс‑
твенного вмешательства необходимо дальнейшее
изучение патологических механизмов острого пора‑
жения ЦНС. Также необходимо улучшить дизайн
испытаний с применением антиоксидантов, что пре‑
дусматривает учет таких факторов, как выраженность
и специфичность повреждающего эффекта свободных
радикалов, а также проницаемость гематоэнцефали‑
ческого барьера, доза и время назначения антиокси‑
дантов. Применение новых комбинаций антиокси‑
дантов, обладающих протективными свойствами при
поражениях ЦНС различного типа, возможно, позво‑
лит более полно использовать потенциальные синер‑
гические эффекты этих средств при инсульте.
український м е д и ч н и й ч асо п и с – № 3 ( 5 3 ) – V/ VI 2 0 0 6
105