Введение
Несмотря на значительные достижения современной медицины, продолжает оставаться актуальной проблема коррекции гомеостаза при критических состояниях, сопровождающихся белково-энергетической недостаточностью. На сегодняшний день за рубежом разработан огромный арсенал средств коррекции энергетических и пластических ресурсов, способных к оптимизации деятельности физиологических систем организма и ускорению процессов восстановления при критических состояниях. Высокая стоимость таких зарубежных препаратов ограничивает их широкое применение в медицине.
Известно, что универсальным механизмом приспособления клетки к изменяющимся в результате заболеваний, связанных с белково-энергетической недостаточностью, условиям считается перестройка обмена веществ и энергии [3, 12, 13]. Зарубежные препараты отвечают основным требованиям, предъявляемым к современным аминокислотным растворам, но не все из них содержат антиоксиданты биоэнергетического действия, необходимые для жизнедеятельности клетки в интенсивной терапии критических состояний [11].
В связи с этим в Научно-исследовательском институте гематологии и переливания крови МЗ РУз был разработан новый препарат, содержащий аминокислоты и энергетический субстрат, обладающий антиоксидантными свойствами, что позволяет не только восстанавливать нарушения белкового обмена, но и ингибировать процессы липопероксидации, восстанавливать состояние антиоксидантной системы (АОС), устранять нарушения энергетического метаболизма и электролитного баланса [4].
Целью данной работы стало изучение эффективности действия нового кровезаменителя при белковом голодании на массу тела, состояние белкового обмена, а также интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ), состояния АОС.
Методы
Модель белкового голодания воспроизводили у кроликов-самцов массой 2,2±0,2 кг. Животные были разделены на четыре группы. В первую (контроль) вошли интактные животные, которые содержались на стандартном виварном корме: пшеничная мука (12%), сухари (10%), просо (6%), крупа овсяная (36%), молоко (8%), солевая смесь (10%), рыбная мука (25%), дрожжи кормовые (2,5%).
Во второй группе животные содержались на безбелковом рационе питания в течение 10 дней. Безбелковый рацион включал крахмал и сахарозу (75%), растительное масло (15%), рыбий жир (1%), витаминную (4%), солевую смесь (5%).
После 10 дней подопытных кроликов первой и второй групп декапитировали. Третья и четвертая группы животных содержалась в течение 10 дней на безбелковом рационе питания. Начиная с одиннадцатого дня им внутрибрюшинно вводили изучаемые препараты: в третьей группе – препарат «Инфезол-40», в четвертой – новый аминокислотный кровезаменитель в дозе 10 мл/кг массы тела в течение 10 суток. Препараты вводили из расчета в дозе 10 мл/кг массы тела в течение 10 суток.
Были исследованы показатели белкового обмена: масса тела, общий белок сыворотки крови, альбумин и глобулин сыворотки крови с использованием тест-систем HUMAN (Германия) на полуавтоматическом биохимическом анализе BA88A (Mindray, Китай). Белковые фракции определяли турбидиметрическим методом и методом электрофореза по общепринятой методике [2].
Была оценена интенсивность ПОЛ по содержанию в крови малонового альдегида (МДА), диеновых кетонов и диеновых коньюгатов. Уровень МДА определяли по методу Л.И. Андреевой и соавт. (1988) [1, 5]. Расчет продуктов производили, используя коэффициент молярной экстинции, и выражали в нмоль/мл пл. (в плазме) и нмоль/мг Нb (в эритроцитах).
В эксперименте были изучены общий антиоксидантный статус, активность ферментов антиоксидантной защиты и гематологические показатели.
Исследовали активность ферментов антиоксидантной защиты: каталазы (КТ), супероксиддисмутазы (СОД), глутатионредуктазы (ГР) и глутатионпероксидазы (ГПО).
Активность СОД определяли по методу В.Г. Мхитряна и соавт. (1978). Активность рассчитывали по проценту торможения (Т%) восстановления тетразолиевого синего в щелочной среде. Активность фермента выражали в усл. ед/мин/мг белка.
Активность ГПО определяли по накоплению окисленного глутатиона (GSSG) в результате разложения липоперекисей. Активность фермента выражали в усл. ед/мин/мг гемоглобина (Hb)/мин.
Активность ГР эритроцитов определяли в реакционной среде фосфатного буфера при длине волны 340 нм и по убыли НАДФН, выражали в мкМ НАДФН2/мин/г Hb, согласно С.Н. Власовой и соавт. (1990) [5].
Активность КТ определяли по методу М.А. Королюка и соавт. (1998), принцип которого основан на способности Н2О2 образовывать с солями молибдена стойкий окрашенный комплекс. Измерения проводились при длине волны 410 нм.
В плазме крови кроликов было изучено состояние общего антиоксидантного статуса (АОС) методом иммуноферментного анализа (ИФА, ELISA) с использованием тест-систем Cayman (США). Измерения результатов ИФА производили на микропланшетном фотометре MR96A (Mindray, Китай).
Цифровые данные подвергались статистической обработке по методу Манна–Уитни и по Стьюденту с применением специального пакета программ на персональном компьютере при помощи программы Excel и Biostat. Критерием статистической достоверности служило p<0,05.
Результаты исследования
Проведенные исследования показали, что у кроликов при белковом голодании масса тела животных снижалась на 31,5%. Концентрация общего белка понизилась на 18,3% (p1<0,0001), содержание альбумина – на 28,0% (р1<0,0001). При белковом голодании во второй группе содержание белковых фракций 2–5 было ниже на 25,0% (р1<0,05), 44,0% (р1<0,0001), 50,9% (р1<0,0001) и на 35,5% (р1<0,0001) (табл. 1).
После применения нового кровезаменителя наблюдалось восстановление массы тела и белкового обмена (табл. 1). Как видно из табл. 1, введение нового кровезаменителя приводило к восстановлению массы тела кроликов после введения нового кровезаменителя, которая также восстанавливалась до исходной величины и была на 34,1% больше в четвертой группе по сравнению со второй (p<0,0001).
При применении нового кровезаменителя при белковом голодании содержание общего белка в плазме крови кроликов повысилось до исходного уровня на 21,3% (p2<0,0001), а после введения препарата Инфезол-40 – на 20,7% (р2<0,0001) (табл. 1). Восстановление массы тела и общего белка свидетельствует об эффективности действия нового кровезаменителя на белковый обмен, не уступает зарубежному аналогу.
После введения нового кровезаменителя содержание альбумина повысилось на 30,5% (р2<0,05), что сопоставимо с результатами после применения препарата Инфезол-40, после введения которого концентрация альбумина была выше на 29,3% (p2<0,02) (табл. 1).
У кроликов после инфузии нового кровезаменителя было также отмечено повышение фракций 4 и 5 глобулинов на 43,9 (p<0,01) и 37,6% соответственно, а после применения препарата Инфезол-40 – на 37,8 и 39,7% соответственно (табл. 1). Фракции 2 и 3 глобулинов за 10 дней питания препаратами во всех случаях не претерпевали значительных изменений, причем содержание фракции 3 даже немного статистически незначимо уменьшилось.
Белки фракций 4 и 5 синтезировались более активно, чем фракций 2 и 3, но их содержание в конце курса применения кровезаменителя не превысило общего уровня глобулинов. В целом восстановление глобулинов протекало более медленно, чем альбуминов. После применения нового кровезаменителя значения фракций глобулинов были на сопоставимом уровне с результатами после применения препарата Инфезол-40 в третьей группе.
Таким образом, при белковом голодании можно было наблюдать понижение количественных значений основных параметров, характеризующих белковый обмен.
Сравнение результатов исследования влияния нового кровезаменителя с эффектом от применения Инфезола-40 показало, что они примерно одинаково восстанавливали массу тела и белковый обмен в течение 10 суток.
Исследования ПОЛ при белковом голодании показали, что содержание МДА было в 1,3 раза (p1<0,0001), диеновых кетонов – в 1,4 (p1<0,05) и диеновых коньюгатов – в 1,9 раза выше (p1<0,0001) (табл. 2).
При белковом голодании общий АОС понизился в 1,5 раза (р1<0,01) (табл. 3), а также наблюдалось понижение активности ферментов АОС: КТ – в 1,4 раза (p1<0,01), СОД – в 1,4 (p1<0,0001), ГР – в 1,2 (p1<0,01), ГПО – в 1,4 раза (p1<0,05) (табл. 2).
После применения нового аминокислотного препарата в отношении кроликов показатели ПОЛ снижались и были ниже по сравнению с контрольной группой. Так, содержание МДА было ниже в 1,6 раза (на 36,7%; p2<0,0001), диеновых кетонов – в 1,5 (на 38,4%; p2<0,02) и диеновых конъюгатов – в 1,8 (на 43,5%; p2<0,0001), а по сравнению с инфузией препарата Инфезол-40 содержание МДА было ниже на 32,1% (p3<0,0002), диеновых кетонов – на 28,6% (p3<0,05) и диеновых конъюгатов – на 31,6% (p3<0,0002) (табл. 2).
При исследовании АОС было установлено, что после лечения новым аминокислотным препаратом он восстанавливался до исходных величин. После инфузии нового кровезаменителя общий АОС повысился в 1,5 раза, или на 54,5% (р2<0,0001), что было на 30,8% (р3<0,01) выше, чем после применения препарата Инфезол-40 (табл. 3).
Также после инфузии нового кровезаменителя восстанавливалась активность ферментов АОС: КТ была выше, чем при белковом голодании, на 46,8% (p2<0,0001), СОД – и на 28,9% (p2<0,0001), ГР – на 27,8% (p2<0,0002) и ГПО – на 68,2% (p1<0,05).
При этом относительно результатов, полученных после применения препарата Инфезол-40, после применения нового кровезаменителя у кроликов активность КТ была выше на 34,9% (p3<0,01), СОД – на 27,9% (p3<0,05), ГР – на 15% (p3<0,05), ГПО – на 33,3% (p3<0,01) (табл. 2). Полученные данные свидетельствуют о том, что новый кровезаменитель, содержащий аминокислоты и биоэнергетический антиоксидантный комплекс, обладает более выраженным антиоксидантным действием по сравнению с препаратом Инфезол-40.
Он способен к восстановлению массы тела, белкового обмена, к подавлению процессов липопероксидации и повышению антиокислительной активности клеток крови при спонтанном индуцированном окислении, вызванном белково-энергетической недостаточностью.
Обсуждение
Анализ полученных данны показал, что использование нового аминокислотного кровезаменителя при белково-энергетической недостаточности способствовало более выраженному восстановлению показателей ПОЛ, которые были ниже: содержание МДА – на 32,1%, диеновых кетонов – на 28,6%, диеновых коньюгатов на – ё31,6%, а также повышению значений показателей антиоксидантного статуса активности ферментов АОС: КТ – на 34,9%, СОД – 27,9%, ГР – на 15%, ГПО – на 33,3%, по сравнению с использованием широко известного в медицинской практике препарата Инфезол-40.
При сравнительном изучении нового аминокислотного препарата показатели массы тела и белкового обмена восстанавливались примерно одинаково, не уступая зарубежному аналогу – препарату Инфезол-40.
Включение в состав антиоксиданта биоэнергетического действия способствует активной защите клеток от окислительной деструкции и повышает антиокислительную активность клеток при спонтанном и индуцированном окислении, вызванном белково-энергетической недостаточностью. Применение нового аминокислотного препарата при белково-энергетической недостаточности способствует восстановлению функции и жизнеспособности клеток, тем самым снижая вероятность наступления летальных исходов.
Выводы
Новый отечественный аминокислотный кровезаменитель эффективно восстанавливает массу тела, белковый обмен, не уступая зарубежному аналогу Инфезол-40, а также обладает более выраженным антиоксидантным действием по сравнению с зарубежным аналогом Инфезол-40.
Источник финансирования. Иссле-дование выполнено по гранту: ПЗ-20170928603 “Разработка нового многофункционального средства метаболической коррекции гомеостаза при критических состояниях различных заболеваний”.
