Показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы после классических, мини-инвазивных и комбинированных пластических операций

ВВЕДЕНИЕ

Процессы, ведущие к развитию осложнений в пластической хирургии, полиэтиологичны и часто имеют схожие патогенетические механизмы. Одним из значимых патогенетических звеньев является нарушение гомеостаза в процессах перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной защиты (АОЗ). Повышенное образование свободных радикалов в организме и связанное с этим усиление процессов ПОЛ (которое 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 мембранных 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 мемб­рана и создает. Все это приводит к изменению свойств биологических мембран и нарушению функционирования клеток (Владимиров Ю.А., 2000).

Повреждающему действию свободных радикалов и переменных соединений противостоит антиоксидантная система, состоящая из ферментативных и неферментативных звеньев. Основную, главную роль играет ферментативный механизм, хотя он тесно связан с неферментативным. Антиоксидантная система удерживает процесс ПОЛ на стационарном базальном уровне, не препятствующем нормальной жизнедеятельности. Складывающееся тем самым прооксидантно-антиоксидантное равновесие является важнейшим механизмом гомеостаза (Владимиров 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 лабораторные 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 являются супероксиддисмутаза (супероксид: супероксид оксидоредуктаза, КФ 1.15.1.1), каталаза (пероксид водорода: пероксид водорода оксидоредуктаза, КФ (1.11.1.6), глутатион-пероксидаза (глутатион: пероксид водорода оксидоредуктаза, КФ 1.11.1.9) и глутатионредуктаза, КФ 1.6.4.2), церулоплазмин (железо II: кислород оксидоредуктаза, КФ 1.16.3.1).

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 которых определялась бы взаимосвязь между ПОЛ, обменом микроэлементов и состоянием АОЗ для определения тяжести хирургической травмы в эсте­тической хирургии лица и шеи.

Цель работы — изучить динамику биохимических показателей ПОЛ и АОЗ с целью сравнительной оценки степени метаболических нарушений при классических, мини-инвазивных и комбинированных 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 возрасту с исследуемыми группами (р>0,05).

Для оценки состояния ПОЛ и системы АОЗ проводили определение содержания в плазме крови малонового диальдегида (МДА) (маркер активности процессов ПОЛ), церулоплазмина (относится к плазматическому звену системы АОЗ) и микроэлементов (медь, марганец) (являются внутриклеточными микроэлементами, которые входят в состав 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 определяли с использованием стабилизационного агента Triton Х-100 с последующим контролем на атомно-абсорбционном спектрометре SpectrAA-220Z 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 операции.

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 операции составляло 15,14±2,74, 13,54±3,68 и 15,11± 2,1 мкмоль/л соответственно, в контрольной группе — 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 контрольной 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 свидетельствует об отсутствии влияния возрастных изменений тканей лица и шеи на эти системы.

Оперативное вмешательство оказывало значительное 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 соответ­ственно (значение показателя в контрольной группе — 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) активация процессов ПОЛ была ниже, чем в 1-й (классические операции) и 3-й (комбинированные вмешательства) группе (p<0,05). Эти результаты свидетельствуют о более выраженной активации процессов ПОЛ после классических и, особенно, комбинированных операций, которые являются по этому показателю более травматичными. Выраженная тенденция к снижению содержания МДА прослеживалась лишь на третьи сутки после операции.

Таблица 1
Изменение содержания МДА (мкмоль/л) в исследуемых группах пациенток

Через 12 ч после операции показатель церулоплазмина 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 группе — 362,4±13,34 мг/л), что свидетельст­вует об активации системы АОЗ в ответ на активацию ПОЛ в результате операционной травмы (табл. 2). Повышение содержания церулоплазмина в исследуемых группах пациенток (1-й и 3-й) было статистически значимым и по сравнению с показателями до операции. Через 24 и 72 ч после операции отмечали снижение содержания церулоплазмина в исследуемых 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 соответственно повышается активность АОЗ. Однако у пациенток 2-й группы (мини-инвазивные вмешательства) активация ПОЛ и АОЗ менее выражена.

Таблица 2
Изменение содержания церулоплазмина (мг/л) в исследуемых группах пациенток

При изучении микроэлементного состава крови в исследуемых группах пациенток установлено, что через 12 ч после операции содержание меди составляло 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 последующие сутки и через 72 ч после операции наблюдалось снижение содержания меди. Однако, как свидетельствуют данные табл. 3, во всех исследуемых группах пациенток не отмечали нормализации показателей содержания меди, что свидетельствует об активации процессов ПОЛ и большего напряжения работы системы АОЗ, которые возникают в ответ на операционную травму.

Таблица 3
Изменение содержания меди (мкмоль/л) в исследуемых группах пациенток

Изменения содержания марганца представлены в табл. 4. Статистически значимое повышение содержания марганца после оперативного вмешательства 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, по­скольку эта операция более травматична и приводит к большей гибели клеток (по сравнению с менее травматическим вмешательством).

Таблица 4
Изменение содержания марганца (мкмоль/л) в исследуемых группах пациенток

Таким образом, проведенные исследования показали, что операционная травма посредством активации ПОЛ оказывает существенное влияние на состояние антиоксидантной системы, в частности ее плазматического звена. Активация ПОЛ и, соответственно, повышение активности АОЗ более выражены и статистически более значимы при комбинированных косметических операциях. В результате использования мини-инвазивных технологий при выполнении косметических операций на лице уменьшается степень выраженности оксидантного стресса и, следовательно, отмечается более низкая активация системы АОЗ (о чем свидетельствуют, соответственно, более низкий уровень МДА и более низкие показатели содержания церулоплазмина и меди в группе пациенток, перенесших эти операции). Это позволяет объективно обосновать выбор наименее травматичного операционного вмешательства и целенаправленно проводить корригирующую пластическую терапию.

ВЫВОДЫ

Повышение образования свободных радикалов в организме и связанное с ним усиление процессов ПОЛ на фоне большего напряжения работы системы АОЗ происходит после любого вида омолаживающей операции. Эти изменения более существенны при комбинированных и традиционных пластических операциях, что необходимо учитывать на этапе планирования и прогнозирования результатов 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 незапрограммированная смерть клетки. Соросовский Образовательный 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) Свободнорадикальное 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 аномалия­ми 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 кислоты. 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.

Адрес для переписки:

Харьков Андрей Леонидович

03680, Киев, ул. Героев Севастополя, 30

Институт хирургии и трансплантологии

АМН Украины