На правах рукописи

БОРИСОВА

Ольга Анатольевна

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ

ТОЛЕРАНТНОСТИ КЛЕТОЧНЫХ СТРУКТУР ПЕЧЕНИ И ПОЧЕК

К ТОКСИЧЕСКОМУ ПОВРЕЖДЕНИЮ

НА ФОНЕ ПЕРИТОНЕАЛЬНОГО ЭНДОТОКСИКОЗА

14.03.03 – Патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва, 2011

Работа выполнена в ГОУВПО «Российский университет дружбы народов», ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева»

Научные руководители:

доктор биологических наук профессор Тарасова Татьяна Викторовна;

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук профессор Трубицына Ирина Евгеньевна;

доктор медицинских наук профессор Потемина Татьяна Евгеньевна

Ведущая организация:

ГБОУВПО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова»

Защита состоится « 21 » декабря 2011 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.203.06 ГОУВПО «Российский университет дружбы народов» по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Российский университет дружбы народов» по адресу: 117198 г. Москва, ул. МиклухоМаклая, 8.

Автореферат разослан «_» 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук профессор Г. А. Дроздова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Ведущее место среди наиболее сложных нозологических единиц в хирургии занимает перитонит, летальность при котором сохраняется высокой и обусловлена эндогенной интоксикацией (Шуркалин Б. К., 2000). Как известно, эндотоксикоз при перитоните ведет к выраженным изменениям показателей гомеостаза и способствует значительному ограничению возможности естественных детоксицирующих механизмов, включающих монооксигеназную детоксицирующую систему печени, иммунную и выделительную системы. Следствием этого является нарушение компенсаторно-адаптационных механизмов (Пальцев М. А., Аничков Н. М., 2000; Лысова Н. Л. и др., Shhiff E.

et al., 1993; Wang Z. H. et al., 1996; Deventer S. J. et al., 1998), что в итоге ведет к развитию полиорганной недостаточности (Келина Н. Ю. и др., 2002; Титов В. Н., 2004; Белова С. В., 2004; Афанасьева А. Н., 2004). Синдром полиорганной недостаточности включает синдром дыхательных расстройств, синдром печеночной и почечной недостаточности, инфекционно-токсический шок, расстройство сердечнососудистой системы и желудочно-кишечного тракта (Кижаева Е. С. и др., 2004; Томнюк Н. Д. и др., 2010; Marshall J. C. et al., 2004).

В патогенезе поражения различных органов и систем при эндотоксикозе важнейшую роль играют мембранодеструктивные явления, которые приводят к структурным и функциональным изменениям в клетках и тканях (Владимиров Ю. А., 1998; Власов А. П. и др., 2010). В настоящее время доказано, что мембранодеструктивные процессы обусловлены интенсификацией перекисного окисления липидов, увеличением образования свободных радикалов и низкомолекулярных продуктов липопероксидации, а также гипоксией (Генинг Т. П.

и др., 2004; Александрова А. Е и др., 2005; Марков Х. М. и др., 2005; Гаврилюк В. П. и др., 2007).

С целью уменьшения выраженности мембранодеструктивных явлений при различных патологических процессах успешно применяют патогенетические схемы терапии, основанные на использовании препаратов антиоксидантного и антигипоксантного типа действия (Кирпичников А. А., 2009; Логинова О. В., 2011). Однако до сих пор нет достаточных сведений по патофизиологическому обоснованию их использования с превентивной целью, чему и посвящена настоящая работа.

Цель исследования. Дать патогенетическое обоснование превентивной антиоксидантной или антигипоксантной терапии в коррекции функциональнометаболических расстройств печени и почек при остром перитоните.

Основные задачи 1. Определить в динамике развития острого экспериментального перитонита связь мембранодестабилизирующих явлений клеточных структур печени и почек, интенсивности процессов ПОЛ, фосфолипазной активности и выраженности гипоксии с тяжестью эндогенной интоксикации.

2. Определить эффективность антиоксидантной терапии (на примере использования антиоксиданта эмоксипина) в предупреждении прогрессирования эндотоксикоза, морфофункциональных и метаболических расстройств в печени и почках при остром перитоните.

3. Установить эффективность антигипоксантной терапии (на примере использования препарата реамберина) в предупреждении мембранодестабилизирующих явлений в клетках печени и почек при остром перитоните.

4. На основе полученных данных оценить патогенетическую значимость антиоксидантной и антигипоксантной терапии в повышении толерантности клеточных структур печени и почек к токсическому повреждению на фоне острого экспериментального перитонита.

Научная новизна В условиях эндогенной интоксикации различной степени выраженности в динамике изучено функционально-метаболическое состояние печени и почек.

Выявлено, что использование антиоксиданта эмоксипина перед моделированием острого перитонита ограничивает резкие проявления мембранодеструктивных процессов в клеточных структурах печени и почек в первые сутки опыта.

Показано, что применение антигипоксанта реамберина, по сравнению с антиоксидантом эмоксипином, оказалось менее эффективным в предупреждении структурных поражений фосфолипидного бислоя мембран клеток печени и почек в первые сутки после моделирования острого перитонита.

Установлено, что эффективность антигипоксантной терапии в коррекции функционально-метаболических расстройств в печени и почках при остром перитоните становится более значимой в последующие этапы (3 и 5-е сутки).

На основе фактического материала доказано, что на первых этапах развития токсического повреждения печени и почек при остром перитоните более значимыми инициирующими факторами являются повышенная интенсивность процессов ПОЛ и активность фосфолипазных систем, тогда как явления тканевой гипоксии отходят на второй план.

Анализ полученных данных показал, что по мере прогрессирования перитонита в развитии мембранодестабилизирующих явлений в структурах печени и почек патогенетически более значимой становится роль тканевой гипоксии.

Практическая значимость Установлен факт доминирующего участия процессов ПОЛ и повышенной активности фосфолипазы А2 на первых этапах развития острого перитонита, мембранодестабилизирующих явлений в клеточных структурах печени и почек, в последующие сроки – и тканевой гипоксии.

антиоксидантами в профилактике развития токсического повреждения клеточных структур органов системы детоксикации, что является весьма важным компонентом в лечении острого перитонита.

Определен выраженный положительный эффект антигипоксантной терапии на более поздних этапах развития острого перитонита, что является основанием для ее назначения в эти сроки.

Положения, выносимые на защиту 1. Превентивная антиоксидантная терапия эмоксипином при остром перитоните препятствует чрезмерному развитию явлений мембранодеструкции клеточных структур печени и почек на начальных этапах.

2. Патогенетический эффект антигипоксанта реамберина в профилактике повреждений биомембран клеток печени и почек в первые сутки острого перитонита, по сравнению с антиоксидантной терапией, существенно меньше. Эффективность применения антигипоксантов в коррекции мембранодестабилизирующих явлений со стороны органов детоксикации на более поздних этапах развития перитонита повышается и приближается к таковой у антиоксидантной терапии.

3. В патогенезе токсического повреждения печени и почек при остром перитоните более значимыми инициирующими факторами выступают повышенная интенсивность процессов ПОЛ и активность фосфолипазных систем, менее значимыми – явления тканевой гипоксии. По мере прогрессирования перитонита в развитии мембранодестабилизирующих явлений в клеточных структурах печени и почек патогенетически более значимой становится роль тканевой гипоксии.

Внедрение в практику. Разработанные в диссертации положения включены в программу обучения и используются при подготовке студентов на кафедре факультетской хирургии и курсе патологической физиологии Медицинского института ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им.

Н. П. Огарева».

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на научных конференциях молодых ученых Мордовского государственного университета (Саранск, 2007–2011), XI съезде хирургов Российской Федерации (Волгоград, 2011), XI съезде Научного общества гастроэнтерологов России «Патология органов пищеварения и ассоциированные с ней заболевания. Проблемные вопросы и пути решения» (Москва, 2011), XV научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Медицинского института Мордовского государственного университета (Саранск, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, из них 2 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 157 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, обзора литературы (I глава), материалов и методов исследования (II глава), результатов собственных исследований (III–V главы), обсуждения, выводов, практических рекомендаций и библиографического списка, который включает 186 отечественных и 65 иностранных источников. Работа содержит 28 таблиц и 40 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования.

В основу работы положены экспериментальные исследования, проведенные на 42 взрослых беспородных половозрелых собаках обоего пола массой от 8,7 до 16,3 кг (средняя масса 10,8 ± 1,9 кг). Для решения поставленных задач животные были разделены на группы.

Первая группа (I) – контрольная (n = 12). Собакам моделировали острый перитонит и в динамике заболевания исследовали выраженность интоксикационного синдрома по уровню гидрофильных и гидрофобных токсических продуктов, оценивали качественный и количественный состав липидов, интенсивность ПОЛ, активность фосфолипазы А2, каталазы и супероксиддисмутазы, выраженность гипоксии тканей печени, почек, их функциональное состояние.

Вторая группа (II) – опытная (n = 15). Исследовали влияние эмоксипина на указанные компоненты гомеостаза при эндотоксикозе.

Третья группа (III) – опытная (n=15). Изучали влияние реамберина на перечисленные показатели функционально-метаболического статуса исследуемых органов.

Острый перитонит моделировали по способу А. П. Власова (1991). Под общим обезболиванием животным в брюшную полость шприцем вводили 20% каловую взвесь из расчета 0,5 мл на 1 кг массы тела животного. Через сутки после этой манипуляции выполняли срединную лапаротомию, оценивали возникшие патологические изменения в брюшной полости и санировали ее. В контрольные сроки (1, 3, 5 суток) животным производили релапаротомию, забор крови из бедренной вены, биопсию ткани печени, почек. В послеоперационном периоде проводилась антибактериальная (внутримышечные инъекции 2 раза в сутки раствора гентамицина из расчета 0,8 мг на 1 кг массы тела) и инфузионная (внутривенные введение 5% раствора глюкозы и 0,89% раствора хлорида натрия из расчета 50 мл на 1 кг массы животного) терапия.

В опытных группах, животным в комплексную терапию включали внутривенное введение 1% раствора эмоксипина из расчета 10 мг на 1 кг (II группа), раствора ремаксола – 15 мл на 1 кг массы (III группа). Первое ведение препаратов осуществлялось сразу же после моделирования острого перитонита.

Научные изыскания проводились в соответствии с этическими требованиями к работе с экспериментальными животными («Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ Министерства здравоохранения СССР № 755 от 12.08.1987 г.) и Федеральный закон «О защите животных от жестокого обращения» от 01.01.1997 г.) и одобрены локальным этическим комитетом.

В работе применялись методы исследования, позволяющие оценить функционально-метаболическое состояние печени и почек, в том числе на молекулярном уровне, при помощи хроматографического анализа. Количественное определение липидов осуществлялось денситометрическим методом на денситометре Model GS-670 (BIO-RAD, США) с соответствующим программным обеспечением (Phosphor Analyst / PS Sowtware).

Методики исследования, используемые в процессе экспериментального наблюдения (n = 12) I – кон- Острый перитонит трольная на фоне инфузионобщую (ОКА) концентрацию альбумина в сыворотке (n = 12) II – опытная Острый перитонит (n=15) 1% раствора эмоксипочек по содержанию диеновых конъюгатов и малопина (10 мг на 1 кг Оценивали состояние антиоксидантной систеIII – опыт- Острый перитонит мы защиты по активности каталазы и супероксидная (n=15) на фоне применения дисмутазы 1,5% раствора реам- 8. Определяли качественный и количественный берина (15 мл на 1 кг состав липидов тканевых структур печени и почек.

массы тела) В качестве маркеров гипоксии определяли содержание молочной (Л) и пировиноградной (П) кислот в тканях печени и почек 12. Изучали функционально-метаболическое состояние почек по уровню креатинина плазмы и мочи, мочевины, остаточного азота, по скорости минутного Полученные цифровые экспериментальные данные обрабатывали методом вариационной статистики с использованием критерия t Стьюдента, корреляционную зависимость – с помощью критерия r. Вычисления и построение диаграмм, отражающих динамику изученных показателей, совершали с поддержкой программы Microsoft Excel 2003. Применен текстовый процессор Microsoft Word 2003.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Проведенные исследования показали адекватность выбранной модели для решения поставленных задач: через сутки после введения каловой взвеси в брюшную полость у животных развивался острый перитонит, о чем свидетельствовали клинические, морфологические и лабораторные признаки заболевания.

Выраженность эндотоксикоза определяли по содержанию в крови токсических гидрофильных и гидрофобных продуктов (Васимов И. Т., 1995; Малахова М. Я., 1995, 2000; Еськов А. П. и др., 2003). Гидрофильную часть составляют молекулы низкой и средней массы, которые образуются вследствие усиленного протеолиза и обладают высокой функциональной активностью, оказывая на организм повреждающее действие (Малахова М. Я., 1995, 2000; Власов А. П. и др., 2009). Гидрофобный компонент эндотоксикоза оценивали по состоянию