Антиоксидантная система и особенности течения рассеянного склероза

Ю.Н. Сорокин

Луганский государственный медицинский университет

Ключевые слова: рассеянный склероз, течение, перекисный гемолиз эритроцитов, мочевая кислота, каталаза, церулоплазмин, антиоксидантная система.

АНТИОКСИДАНТНАЯ СИСТЕМА И ОСОБЕННОСТИ ТЕЧЕНИЯ РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА

Резюме. Уровни церулоплазмина и мочевой кислоты сыворотки, малонового диальдегида эритроцитов, активность каталазы эритроцитов и перекисный гемолиз эритроцитов исследованы у 119 (29 мужчин и 90 женщин) больных с рассеянным склерозом (РС). Наиболее информативными оказались показатели перекисного гемолиза эритроцитов и мочевой кислоты. При прогредиентном типе течения выявлена повышенная подверженность эритроцитов гемолизу и снижение концентрации мочевой кислоты по сравнению с ремитирующим РС. Особенно высокие уровни перекисного гемолиза эритроцитов и активности каталазы отмечались при первично-прогредиентном типе течения. Уровень перекисного гемолиза эритроцитов коррелировал с типом течения РС, тяжестью состояния по шкале EDSS и эффективностью лечения. Выявлена корреляция содержания мочевой кислоты со скоростью прогрессирования заболевания.

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы в патогенезе рассеянного склероза (РС), наряду с иммунопатологическими нарушениями, подтверждена значительная роль свободнорадикального повреждения аксонов, что обусловило новую волну интереса к изучению антиоксидантного статуса организма при РС. Способность антиоксидантных механизмов ограничивать свободнорадикальное повреждение является перспективным в отношении совершенствования нейропротекторной терапии при РС (Keller J.N., Mattson M.P., 1998). Вместе с тем данные о состоянии про- и антиоксидантного гомеостаза при РС противоречивы (Sakai T. et al., 2000; Zeman D. et al., 2000; Keles M.S. et al., 2001).

Многообразие составляющих антиоксидантной системы затрудняет интерпретацию их разнонаправленных изменений. Учитывая необходимость сопоставления активности про- и антиоксидантных механизмов, предлагается использование различных интегральных показателей, характеризующих баланс этих взаимосвязанных процессов (Шинкаренко Л.И. и соавт., 1987; Скочій П.Г. та співавт., 1999).

Цель работы — исследовать некоторые показатели антиоксидантной системы у больных с РС в зависимости от особенностей течения заболевания.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Пациенты. Обследованы 119 больных с РС (90 жен­щин и 29 мужчин) в возрасте от 16 до 54 лет, длительность болезни — от полугода до 32 лет. Ремитирующий тип течения определен у 66 больных, вторично-прогредиентный — у 43, первично-прогредиентный — у 10. Контрольную группу составили 23 практически здоровых человека (13 мужчин и 10 женщин).

Дизайн исследования. Проспективное когортное обсервационное исследование текущей клинической практики.

Методы исследования. Концентрацию церулоплазмина (ЦП, мг/л) в сыворотке крови определяли методом Равина в реакции окисления р-фенилендиамина; фотометрирование проводили на спектрофотометре PV-1251C «SOLAR» при длине волны 540 нм (Камышников В.С., 2002).

Определение активности каталазы эритроцитов (КАТ, %) основывалось на способности перекиси водорода, неразрушенной каталазой, образовывать перекисные соединения с молибденом; фотометрирование проводили на спектрофотометре PV-1251C «SOLAR» при длине волны 410 нм (Горячковский А.М., 1998).

Определение перекисного гемолиза эритроцитов (ПГЭ, %) было основано на аутоокислении липидов эритроцитарных мембран в буферном растворе; фотометрирование осуществляли с помощью спектрофотометра PV-1251C «SOLAR» при длине волны 540 нм (Горячковский А.М., 1998). Выраженность гемолиза эритроцитов характеризует уровень антиоксидантов в организме.

Наряду с ПГЭ интегральной характеристикой баланса про- и антиоксидантных механизмов может быть отношение малонового диальдегида (МДА) и мочевой кислоты (МК) — МДА/МК.

Содержание МК в сыворотке крови (в мкмоль/л) определяли фосфорно-вольфрамовым методом, фотометрирование проводили с помощью фотометра РМ-2111 при длине волны 670 нм (Тиц Н.У. (ред.), 1997).

Уровень МДА в эритроцитах (в мкмоль/л) определялся в реакции взаимодействия с тиобарбитуровой кислотой на спектрофотометре PV-1251C «SOLAR» при длине волны 540 нм (Камышников В.С., 2002).

Статистический анализ. Вычисляли среднее значение признака и стандартное отклонение (M±σ). Для сравнения групп использовали непараметрический U-критерий Манна — Уитни. Представление данных в виде «коробочного» графика (box-and-whisker — «ящик с усами») включало среднее значение, стандартную ошибку среднего (m) и 95% доверительные интервалы. Статистический анализ и построение графиков выполнены при помощи программы STATISTICA 6.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Средний возраст общей группы больных с РС составил 36,0±11,0 года (контрольная группа — 33,0±7,8 года); возраст дебюта — 27,1±9,5 года; длительность болезни составила 9,1±7,7 года; средний балл по шкале Expanded Disability Status Scale (EDSS) — 4,3±1,9. Больные с прогредиентным типом течения были старше (табл. 1), чем пациенты в группе с ремитирующим течением, отличались большей длительностью заболевания и тяжестью состояния по шкале EDSS, дебют заболевания у них развивался в более позднем возрасте (для всех показателей р<0,001).

Таблица 1
Общая характеристика обследованных больных с РС (M±σ)

Первично-прогредиентный тип течения РС развивался у больных в гораздо более позднем возрасте (р<0,001), чем ремитирующий, и при одинаковой длительности заболевания характеризовался более значительной тяжестью состояния по шкале EDSS (р<0,001).

В общей группе больных средний уровень МДА составил 50,0±9,1 мкмоль/л; ЦП — 270,3±63,3 мг/л; ПГЭ — 9,4±8,9%; КАТ — 78,4±7,5%; МК — 339,0±88,5 мкмоль/л; отношение МДА/МК — 0,16±0,07; достоверных различий с контрольной группой не было (51,5±7,2; 288,1±74,5; 7,7±6,6; 71,5±9,3; 327,1±74,4; 0,17±0,06 соответственно). При этом у женщин концентрация МК (319,6±81,8) была статистически достоверно (р=0,0003) ниже, чем в мужской когорте (403,7±80,2), а уровень МДА и отношение МДА/МК — выше (51,1±8,8 и 46,5±9,4 при р=0,037; 0,17±0,07 и 0,12±0,04 при р=0,0006 соответственно), что сочеталось со снижением ПГЭ (9,3±8,6; р=0,034 по сравнению с контрольной группой). Отмечалась также тенденция к более высоким значениям ЦП (274,9±64,0 против 256,0±60,0 у мужчин) и КАТ (75,9±13,1; р=0,060 по сравнению с контрольной группой, в мужской группе — 71,5±14,3). Уровень ПГЭ у мужчин был выше (9,7±9,9), чем в контрольной группе (р=0,053).

В контрольной группе гендерные различия оказались статистически менее значимыми для отношения МДА/МК (р=0,061) и более — для ПГЭ (р=0,005). Нивелирование различий в устойчивости эритроцитов к гемолизу у больных происходило за счет повышения его степени у мужчин и снижения — у женщин, однако при разных типах течения в женских группах вектор изменений был различен.

У больных с ремитирующим типом течения отмечались (табл. 2) половые различия в содержании МДА (р=0,063), МК (р=0,002) и в величине отношения МДА/МК (р=0,004); различия по сравнению с контрольной группой и между больными в стадиях обострения и ремиссии были статистически недостоверными.

Больные с прогредиентным типом течения характеризовались большей подверженностью эритроцитов гемолизу, чем при ремитирующем течении РС (р=0,012). Остальные параметры при разных типах течения заболевания статистически значимых различий не имели. У мужчин этой группы содержание ЦП было ниже по сравнению с женской когортой (р=0,082) наряду с существенным повышением уровня МК (р=0,009) и снижением отношения МДА/МК (р=0,020).

Таблица 2
Характеристика про- и антиоксидантных механизмов при разных типах течения РС (M±σ)

Мужчины с ремитирующим течением отличались тенденцией к самым высоким значениям МК, что сочеталось с наиболее высокой устойчивостью эритроцитов к гемолизу (р=0,077 по сравнению с мужчинами с прогредиентным типом течения), которая приближалась к значениям показателя контрольной группы. Самое низкое содержание МК из всех групп (р=0,012 по сравнению с женщинами с ремитирующим типом течения) наряду с самыми высокими значениями ЦП (р=0,003) и ПГЭ (р=0,016) наблюдалось у женщин с прогредиентным типом течения; отношение МДА/МК в этих группах различалось при р=0,070.

При первично-прогредиентном типе течения выявилась (табл. 3) самая высокая подверженность эритроцитов гемолизу (р=0,058 по сравнению с контрольной группой и р=0,083 — с вторично-прогредиентным типом) и самый высокий уровень КАТ (р=0,007 по сравнению с контрольной группой; при вторично-прогредиентном типе р=0,067 по сравнению с контрольной группой). У мужчин с первично-прогредиентным типом течения РС отмечалось самое высокое содержание МК из всех групп (р=0,021 по сравнению с контрольной группой), что сочеталось с меньшими значениями ПГЭ по сравнению с женской группой. У женщин, наряду с тенденцией к самым высоким значениям ПГЭ (р=0,005 по сравнению с женщинами с ремитирую­щим течением), наблюдалось статистически достоверное повышение уровня КАТ по сравнению с контрольной группой (р=0,025).

Таблица 3
Характеристика про- и антиоксидантных механизмов при разных вариантах прогредиентного течения РС (M±σ)

При вторично-прогредиентном типе течения РС, наоборот, когорта женщин характеризовалась большей устойчивостью эритроцитов к гемолизу (р=0,073 по сравнению с контрольной группой и р=0,034 — с женщинами с первично-прогредиентным типом течения) по сравнению с мужчинами (р=0,006 по сравнению с контрольной группой и р=0,070 — с мужчинами с ремитирующим течением), а также —повышением активности КАТ (р=0,086 по сравнению с контрольной группой). Вместе с тем в этой группе уровень МК у женщин был ниже, чем у мужчин (р=0,068), и самым низким из всех групп, что отражалось и в более значительном увеличении отношения МДА/МК (р=0,090 по сравнению с мужчинами).

Таким образом, концентрация ЦП имела тенденцию к снижению при ремитирующем течении у мужчин и женщин, при первично- и вторично-прогредиентном типах — у мужчин. Другие авторы наблюдали повышенный уровень ЦП в сыворотке крови больных с РС, в том числе в дебюте заболевания (Луцкий М.А. и соавт., 2001), при этом в ликворе ЦП не был обнаружен, а после курса кортикостероидной терапии оставался более высоким, чем в контрольной группе (Keles M.S. et al., 2001).

Возможно, такие различия обусловлены неоднородностью групп больных и обследованием на разных стадиях развития патологического процесса. При бактериальных поражениях ЦНС показано снижение ЦП в первые 5 суток с последующим его повышением до максимальных значений к 20-м суткам (Ромм А.Р. и соавт., 1988). ЦП является белком острой фазы воспаления и повышение его уровня в крови указывает на активность, а последующее значительное снижение — на угнетение компенсаторных механизмов (Алексеева Н.Н., 1991).

ПГЭ снижался у женщин при ремитирующем и вторично-прогредиентном типах течения и повышался при первично-прогредиентном, у мужчин — не изменялся при ремитирующем и повышался при первично- и вторично-прогредиентном типах тече-ния (рисунок). Уровень ПГЭ коррелировал с типом течения РС (r=0,24; р=0,011), с тяжестью состояния по шкале EDSS (r=0,26; р=0,006) и с эффективностью лечения (r=0,23; р=0,015). В группе с вторично-прогредиентным типом течения выявлена обратная корреляция ПГЭ и длительности фазы прогредиент­ного этапа развития заболевания (r=0,33; р=0,041), что может отражать истощение компенсаторных механизмов как причину перехода ремитирующего этапа течения РС во вторично-прогредиентный; дальнейшее развитие болезни сопровождается опре­деленной компенсацией патологических нарушений, однако уже на более низком уровне.

Рисунок. ПГЭ (%) и активность КАТ (%) в контрольной группе (1) и у больных с РС с ремитирующим (2), вторично- (3) и первично-прогредиентным (4) типами течения ( M±m< )

Активность КАТ повышалась, особенно при первично- и вторично-прогредиентном типах течения, в большей степени это повышение наблюдалось в когорте женщин. В дебюте РС сообщается о снижении содержания КАТ (Луцкий М.А. и соавт., 2001).

Уровень МК повышался у мужчин и женщин при ремитирующем и первично-прогредиентном типах течения, снижаясь при переходе к вторично-прогредиентному. Изменения отношения МДА/МК соответствовали динамике содержания МК, но в целом их статистическая значимость была меньшей. Другие авторы отмечали снижение концентрации МК, более выраженное у больных с активным РС (Drulovic J. et al., 2001).

Уровень МК коррелировал с эффективностью лечения (r=0,18; р=0,074) и со скоростью прогрессирования заболевания (r=0,26; р=0,010). По-видимому, повышение скорости прогрессирования обусловливает компенсаторное повышение активности антиоксидантных механизмов. Выявлена обратная корреляция уровня МК с тяжестью состоя­ния по шкале EDSS (r=0,18; р=0,084).

Повышение устойчивости мембран эритроцитов к гемолизу у женщин при ремитирующем течении сопровождалось повышением уровня МК и активности КАТ при снижении содержания ЦП, что может отражать относительную сохранность компенсаторных механизмов при благоприятном варианте развития заболевания. При переходе к вторично-прогредиентному типу течения отмечалась тенденция к повышению подверженности эритроцитов гемолизу и повышалось содержание ЦП до уровня контрольной группы при сохранении повышенной активности КАТ и снижении уровня МК, обусловленное, по-видимому, истощением антиоксидантных механизмов. Первично-прогредиентный тип течения характеризовался значительным снижением устойчивости эритроцитов к гемолизу, которая сочеталась с повышением активности КАТ и нормальными значениями МК и ЦП. Это также может указывать на недостаточность компенсаторных механизмов, поскольку при меньшей длительности болезни (р<0,001) у женщин с первично-прогредиентным типом течения отмечали более тяжелое состояние, чем с вторично-прогредиентным (р<0,001).

У мужчин при ремитирующем течении нормальный уровень устойчивости эритроцитов к гемолизу сочетался с повышением содержания МК, тенденцией к снижению уровня ЦП и повышению активности КАТ, что может свидетельствовать об относительно адекватной компенсации развития заболевания. При вторично-прогредиентном типе течения значительное снижение устойчивости эритроцитов к гемолизу наряду с некоторым снижением концентрации ЦП и МК и активности КАТ по сравнению с больными с ремитирующим течением отражает срыв компенсаторных возможностей. При первично-прогредиентном типе течения наиболее низкая устойчивость эритроцитов к гемолизу сопровождалась самым значительным повышением уровня МК и активности КАТ наряду со снижением содержания ЦП, что указывает на высокую степень активизации компенсаторных механизмов в этой группе больных.

Различия между собственными и полученными другими авторами данными могут свидетельствовать о неоднородности групп больных с РС в отношении обследования их на разных этапах развертывания клинической картины, что требует дальнейшего изучения.

ВЫВОДЫ

1. Изменения различных характеристик антиоксидантной системы имеют неодинаковую информативность.

2. Наиболее информативной является динамика уровней ПГЭ и МК. Низкая подверженность эритроцитов гемолизу и повышение концентрации МК при ремитирующем течении РС указывают на относительную сохранность компенсаторных возможностей, что обусловливает благоприятный тип течения. Снижение устойчивости эритроцитов к гемолизу и содержания МК при первично-прогредиентном у женщин и при вторично-прогредиент­ном типах течения РС отражает угнетение антиоксидантных механизмов.

3. Учитывая возможность быстрых сдвигов различных параметров антиоксидантной системы, необходимо их исследование в динамике развертывания клинической картины.

ЛИТЕРАТУРА

Алексеева Н.Н. (1991) Изменение активности церулоплазмина в сыворотке крови под воздействием различных факторов (обзор). Гигиена и санитария, 8: 70–71.

Горячковский А.М. (1998) Клиническая биохимия. Астропринт, Одесса, 603 с.

Камышников В.С. (2002) Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике: В 2 т. Беларусь, Минск, Т. 2, 463 с.

Луцкий М.А., Земсков А.М., Разинкин К.А. (2001) К во­просу ранней диагностики рассеянного склероза. Мед. труда и пром. экология, 7: 40–43.

Ромм А.Р., Рослый И.М., Козлов А.В., Азизова О.А., Владимиров Ю.А. (1988) О роли церулоплазмина, трансферрина и перекисного окисления липидов при бактериальных поражениях ЦНС. Бюл. экспер. биол. и мед., 6: 677–678.

Скочій П.Г., Тимочко М.Ф., Штибель В.Г., Ергюн Н., Король Г.М. (1999) Зміни вільнорадикального і вітамінного гомеостазу при розсіяному склерозі. Практична медицина, 5–6: 27–28.

Тиц Н.У. (ред.) (1997) Энциклопедия клинических лабораторных тестов. Лабинформ, Москва, с. 335–336.

Шинкаренко Л.И., Козлов А.В., Гольдштейн Н.И., Азизова О.А., Владимиров Ю.А. (1987) Антиоксидантная система церулоплазмин-трансферрин при гипербарической оксигенации у крыс. Бюл. экспер. биол. и мед., 9: 281–283.

Drulovic J., Dujmovic I., Stojsavljevic N., Mesaros S., Andjelkovic S., Miljkovic D., Peric V., Dragutinovic G., Marinkovic J., Levic Z., Mostarica Stojkovic M. (2001) Uric acid levels in sera from patients with multiple sclerosis. J. Neurol., 248(2): 121–126.

Keles M.S., Taysi S., Sen N., Aksoy H., Akcay F. (2001) Effect of corticosteroid therapy on serum and CSF malondialdehyde and antioxidant proteins in multiple sclerosis. Can. J. Neurol. Sci., 28(2): 141–143.

Keller J.N., Mattson M.P. (1998) Roles of lipid peroxidation in modulation of cellular signaling pathways, cell dysfunction, and death in the nervous system. Rev. Neurosci., 9(2): 105–116.

Sakai T., Inoue A., Koh C.S., Ikeda S. (2000) A study of free radical defense and oxidative stress in the sera of patients with neuroimmunological disorders. Arerugi, 49(1): 12–18.

Zeman D., Adam P., Kalistovа H., Sobek O., Kelbich P., Andel J., Andel M. (2000) Transferrin in patients with multiple sclerosis: a comparison among various subgroups of multiple sclerosis patients. Acta Neurol. Scand., 101(2): 89–94.

Адрес для переписки:

Сорокин Юрий Николаевич

91045, Луганск, кв. 50-летия обороны Луганска, 1

Луганский государственный медицинский университет, кафедра нервных болезней факультета последипломного образования

E-mail: [email protected]