Бурятский государственный университет

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2006 год, Том 3, выпуск 1), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

Благодаря научным изысканиям, проведенным в последние годы, были получены новые сведения о патогенетических механизмах развития острого панкреатита (ОП). В целом ряде экспериментальных и клинических исследований показано, что в возникновении и развитии функциональных и структурных нарушений поджелудочной железы и организма в целом при остром панкреатите основную роль играет активация процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ). Увеличение количества продуктов ПОЛ приводит к развитию необратимых изменений, являющихся основой фрагментации и разрушения мембран, гибели клеток.
 Изменение свободно-радикального окисления (СРО) и антиоксидантов при остром панкреатите  широко представлено и в опытах на животных, и в клинике [3,17,27].
Электронно-микроскопические  исследования  ультраструктуры   ацинарных клеток поджелудочной железы (ПЖ), проведенные на ранних (1-3 часа) этапах развития эксперимен¬тального ОП, показали, что, в первую очередь, повреждаются  мембранные структуры. В это же время отмечалось нарастание интенсивности индуциро¬ванного ионами железа (II) сверхслабого свечения сыворотки крови и накопле¬ния в ней вторичного продукта ПОЛ – малонового диальдегида (МДА), что подтверждало изменение ско¬рости липопероксидации адекватно тяжести процесса в ПЖ. Усиление хемилюминесценции сыворотки крови при ОП может быть вызвано накоплением продуктов ПОЛ, недоокисленных соединений СРО, поступающих из очага по¬ражения, либо образующихся в результате ускорения  обменных  процессов. Снижение уровня свечения при панкреонекрозе обусловлено нарушением цело¬стности мембран клеток и поступлением в кровь избыточного количества низ¬комолекулярных пептидов. Такой эффект может быть связан либо с прямым антиоксидантным действием белков и полипептидов, молекулярная масса кото¬рых менее 20000, либо с их способностью изменять состояние инициатора ПОЛ - ионов железа (II). Степень снижения хемилюминесценции и продуктов, ПОЛ ниже исходных значений - неблагоприятный признак [3,4]. Тенденция к уменьшению показателей ПОЛ у больных с де¬структивными формами панкреатита также считается плохим прогностическим признаком. Такое уменьшение, вероятно, вызвано высоким содержанием в сы¬воротке крови молекул средней массы, способствующих ингибированию про¬цессов ПОЛ [5].
Подъём уровня внеэритроцитарного гемоглобина, выход эндогенных антиоксидантов во внеклеточное пространство вследствие повышения проницае¬мости эритроцитарных мембран и интенсивности гемолиза при геморрагиче¬ской форме экспериментального ОП расценивают как проявление своеобразной защитной биологической реакции, направленной на подавление избыточности свободно-радикальных процессов (СРП) и процессов липопероксидации [10, 13]. В.И. Филин, А.Л. Костюченко (1994) отмечают на разных этапах развития ОП активацию ПОЛ со снижением тканевой антиоксидантной защиты, рассматривая продукты СРО липидов вторичными интермедиатами воспаления, что проявляется снижением содержания в плазме восстановленно¬го глутатиона и повышением активности ксантиноксидазы с возрастанием внутриклеточной активности ионизированного кальция, что нарушает энерге¬тику панкреоцитов и способствует углублению их деструкции.
Показана взаимосвязь между показателями ПОЛ крови и активностью па¬тологического процесса в ПЖ у больных с сочетанной патологией ЖВП и ПЖ. Хирургическое вмешательство в периоде ремиссии у больных с показателями ПОЛ, близкими к норме, сопровождалось благоприятным течением послеопе¬рационного периода, а при повышенном содержании продуктов ПОЛ в крови - тяжелый послеоперационный период. Это позволяет предположить наличие у последней группы пациентов воспалительного процесса в ПЖ, не обнаружи¬ваемого при традиционном клинико-биохимическом исследовании и считать целесообразным определение показателей ПОЛ в крови в качестве дополни¬тельного критерия для выбора оптимального времени оперативного вмешатель¬ства и о возможности применения антиоксидантов в лечении [8].
Деденко И.К. и сотр. (1990), оценивая влияние гемосорбции на актив¬ность естественных антиоксидантных ферментов при ОП, выявили увеличение содержания гидроперекисей липидов в 2,1, диеновых конъюгатов (ДК) - в 1,9, МДА - в 1,9 раза по срав¬нению с нормой (р < 0,001) при поступлении у всех больных. Степень клиниче¬ских проявлений эндотоксемического синдрома прямо коррелировала со степе¬нью снижения антиоксидантной защиты (АОЗ) и увеличением концентрации недоокисленных продуктов ПОЛ в крови больных. Восстановление активности антиоксидантных фермен¬тов при серозном панкреатите происходило к 15-20 суткам, при геморрагиче¬ском - не ранее 20 суток. Гемосорбция приводит к значительно ускоренной ес¬тественной активации антиоксидантной системы (АОС). Авторы исследования считают, что в условиях ги¬поксии развивающейся при панкреатите, выключается дыхательная цепь митохондрий, что приводит к восстановлению НАД в НАД Н, высвобождению ферритина и ионов железа (II) из мембран в цитоплазму, неполному восстановле¬нию растворенного в липидном матриксе мембран клеток О2, что приводит к образованию избыточного количества О2, Н2О2, ОН [4], запускающих неконтролируемое ПОЛ через механизм элек¬тронно-транспортных переносчиков, нарушая функцию мембран и вызывая парапедез секрета и ферментов в межклеточное пространство.
Как показано в эксперименте, при панкреатите рано развиваются микроциркуляционные нарушения, которые включают вазоконстрикцию, капилляр¬ный стаз, снижение сатурации кислорода, прогрессирующую ишемию парен¬химы ПЖ. Современные взгляды на патогенез реоксигенационных изменений, происходящих в раннем постгипоксическом периоде в различных органах и тканях, в том числе в ПЖ при ОП, рассматривают в качестве ведущего патогенетического звена СРО липидов. Ишемизируясь, панкреатическая ткань становится неспособной продолжать анаэробный метаболизм. Высокоэнергети¬ческие фосфаты окисляются до аденозина, инозина и, в конечном итоге, гипоксантина через анаэробный метаболический путь. Образующийся гипоксантин метаболизируется ксантиноксидазой, образующейся из ксантиндегидрогеназы в гипоксических условиях, продуцируя О2 и другие реактивные метаболиты ки¬слорода (РМК) [30]. Участие ксантиноксидазы в развитии панкреатита за счет генерации СР подтверждается значительным нивелирова¬нием процессов панкреатического повреждения при применении ее ингибитора аллопуринола [25]. Выявлено ингибирующее действие даларгина на активность ксантиноксидазы, накопление МДА и выход в кровь пан¬креатических ферментов после перевязки главного панкреатического протока [6]. Sanfey H. Et al.(1984) получили благоприят¬ный эффект комплексного использования супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы на развитие трех мо¬делей ОЭП - алкогольного, билиарного и ишемического. В случае последнего отдельное введение в перфузируемую ПЖ СОД предотвращало биохимические и морфологические изменения, что предполагает ведущую роль ферментной системы ксантиноксидазы при ишемическом и дополнительное участие других путей активации СРО и запуска последующих патомеханизмов повреждения ацинарной ткани при алкогольном и билиарном ОП. Таким образом, генерация избыточных СР при деградации АТФ до ксантина обнаружена различными ис¬следователями и не вызывает сомнения.
Другим потенциальным источником повышенной продукции СР являют¬ся полиморфноядерные лейкоциты, секретирующие реактивные метаболиты кислорода (РМК) [27]. При ишемии-реперфузии нормальные тканевые антиоксидантные защитные механизмы ослаблены и не¬достаточны для инактивации РМК, образующиеся в большом количестве, в том числе ксантиноксидазной ферментной системой. Кроме того, РМК взаимодей¬ствуют с липидами, генерируя потенциальные хемотаксические медиаторы, освобождение цитокинов, активацию комплемента, экспрессию эндотелием молекул межклеточного взаимодействия и активацию нейтрофилов. Миелопероксидаза (МПО) нейтрофилов взаимодействует с Н2 О2, образуя еще больше СР, а чем дольше пери¬од ишемии, тем большее количество МПО освобождается в ткани [30].  Главенствующую, первичную по отношению к тканевой ишемии - роль отводят нейтрофилам M.D. Menger et al. (1996). При ишемических эпизо¬дах в ПЖ лейкоциты осаждаются в сосудах микроциркуляторного русла, в не¬которых случаях даже полностью обтурируя мелкие сосуды, вызывая еще более существенные микроциркуляционные расстройства, и активируются кислород¬ными радикалами. Во время реперфузии в них развивается "дыхательный взрыв" - лавинообразная генерация СР, которую следует рассматривать как возможный триггерный механизм манифестации различных типов панкреатита [9].
По мнению авторов, не только лейкоциты, инфильтрирующие панкреати¬ческую ткань, но и иммунные сдвиги в организме пациента определяют интен¬сификацию процессов ПОЛ в органе. Поврежденные клеточные структуры ПЖ способствуют усилению воспалительно-клеточной инфильтрации, поскольку модификация белков вызывает у них появление антигенных свойств, а окисле¬ние липидов (в первую очередь, арахидоновой кислоты) инициирует высвобо¬ждение хематтрактантов, увеличивающих миграцию фагоцитов к зоне патоло¬гических событий. Стимулированные фагоциты продуцируют радикалы кисло¬рода и другие окислители, которые модифицируют тканевые белки и липиды, что способствует еще большей активации и миграции фагоцитов к очагу по¬вреждения [1, 2]. Аутоаллергия редко является самостоя¬тельным этиологическим фактором, но, возникнув вторично, участвует в пато¬генезе, при длительно существующем повышенном содержании ЦИК в крови стимулируя фагоцитоз и, тем самым, относительную и абсолютную гиперпро¬дукцию СР, ухудшает течение заболевания, способствуя прогрессированию, рецидивированию заболевания, развитию функциональной недостаточности ПЖ [11]. Углублению гипоксии ткани ПЖ способ¬ствует и метаболизм арахидоновой кислоты преимущественно через синтез пероксидов липидов с образованием простагландинов, тромбоксана и лейкотриенов, которые сами влияют на проницаемость сосудов и микроциркуляцию [27].
Таким образом, можно выделить две особенности метаболизма ПЖ, ко¬торые делают панкреатическую ткань предрасположенной к свободнорадикальному повреждению: низкий интерстициальный рН, особенно в стимулиро¬ванной железе; РМК, образованные нейтрофильной МПО инактивируют интерстициальные ингибиторы протеиназ, которые в норме защищают ткань от аутолиза, а экстравазация протеиназ вследствие лабилизации мембран органелл и клеток еще значительнее усугубляет этот ингибиторный дефицит и инициирует ПОЛ [30].
J.V. Braganza (1983) выдвинул гипотезу о ведущей роли печеночных оксидаз со смешанной функцией (ОСФ), в том числе цитохрома Р-450, вырабаты¬вающих активные формы кислорода (АФК) в процессе своей деятельности, в развитии панкреатических за¬болеваний, рассматривая частым звеном патогенеза панкреатита дуодено- или билиопанкреатический рефлюкс и опираясь на следующие факты: желчь крыс, длительно  получавших алкоголь,  более токсична для  ПЖ,  чем  нормальная желчь, причем токсическое действие алкоголя на ациноциты в данном случае исключается. Кроме этого должны выполняться еще некоторые условия: генетическая предраспо¬ложенность к индукции и высокий уровень активности печеночных ОСФ, нор¬мальное функционирование механизма защиты гепатоцитов от повреждения биологически активными интермедиатами, отсутствие взаимодействия ОСФ с билиарной секрецией. Печеночные ОСФ являются наиболее вероятным источ¬ником СР, перекисных радикалов липидов и продуктов ПОЛ в желчи, гак как РМК регулярно генерируются во время субстратного окисления. Соответствен¬но интенсивность ПОЛ определяется микросомальным метаболизмом эндоген¬ных продуктов, которые считаются продуктами СРО и в нормальной желчи встречаются в низких концентрациях. Множество индукторов ОСФ известны и как этиологические факторы ОП: алкоголь, лекарственные препараты, си¬гареты, кофе, диета с высоким содержанием насыщенных жирных кислот и др..
Как известно, болевой фактор является мощным активатором симпатоадреналовой системы, мобилизующий из депо свободные жирные кислоты - основной субстрат ПОЛ [12].
Во многих исследованиях показана эффективность применения широко используемых лекарственных препаратов и находящихся на стадии экспери¬ментальной апробации для лечения панкреатитов различной этиологии и остро¬ты процесса. Большинство работ, однако, посвящено предшествующему ин¬дукции окислительного стресса введению веществ с предполагаемыми антиоксидантными свойствами с целью подтверждения вовлечения СР в патогенез воспаления ПЖ.
Благоприятные    клинические    эффекты    сочетанного    применения    а-токоферола и лидокаина при ОП обусловлены снижением интенсивности СРП, уменьшением активности фосфолипаз, что способствует снижению продукции межуточных продуктов метаболизма и эндогенных токсинов [17]. Баралгин, гордокс, трентал снижают хемилюминисценцию сыворотки крови в более короткие сроки [18]. но, вероятно, такое уменьшение интенсивности ПОЛ вызвано не непосредст¬венным влиянием их на процессы СРО, а лишь устранением причин, вызываю¬щих его активацию. На основании уменьшения болевого синдрома при лечении ловушками СР увеличенная продукция РМК рассматривается как усиливающая боль [24]. Uden S. et al. (1992) обнаружили корреля¬цию между выраженностью абдоминальной боли и уровнем Se в крови, при от¬сутствии связи с экзокринной недостаточностью. Сниженный уровень Se плаз¬мы отражает метаболические потребности, связанные с длительно действую¬щими факторами, активирующими ПОЛ. Авторы также сообщили, что антиоксидантные добавки могут уменьшать остаточную боль и предотвращать обост¬рение панкреатита. Применение предшественника восстановленного глутатиона - М-ацетилцистеина ускоряло клиническое выздоровление пациентов с ОП [27].В то же время, в другом более раннем исследовании парентеральная терапия предшественниками глутатиона при ОП оказалась неэффективной [28].
Экспериментальные исследования предварительного и  введения  после индукции ОП марганцевого соединения супероксиддисмутазы (СОД) с периодом полужизни несравни¬мо большим, чем у СОД и каталазы, показали уменьшение ПОЛ, внепанкреатических осложнений, гистологических изменений и скорости гибели животных. Поддержание ПОЛ на достаточно высоком уровне, которое не предотвраща¬лось применением антиоксиданта, сохранялось, по мнению авторов, за счет ак¬тивированных полиморфоядерных лейкоцитов [22]. Улучше¬ние гистологической структуры ПЖ при лечении антирадикальными фермен¬тами обнаружено и в других экспериментах [13]. Син¬тетический аналог аскорбиновой кислоты (СV-3611), проникающий через кле¬точные мембраны и аккумулирующийся избирательно в ткани ПЖ, снижает со¬держание ферментов ПЖ в крови при индуцированном диетой панкреатите у мышей. Применение СОД в той же модели, не влияя значимо на лабораторные и биохимические показатели, существенно улучшало выживаемость животных [29].  Тиосульфат натрия,  будучи донатором  SH-групп, ингибирует процесс интенсификации ПОЛ, нарастание активности фосфолипазы А2 при отечно-геморрагическом панкреатите [14]. Препарат способствует рассасыванию очагов некроза, стимулирует процессы регенерации в ПЖ, сни¬жает уровень ферментемии, купирует болевой и диспепсический синдромы [16].
Таким образом, в настоящее время имеются убедительные данные об участии СРП, в том числе важнейшего из них - ПОЛ, в развитии патологии ПЖ. Вместе с тем, авторы неоднозначно высказываются о степени выраженности реакций ПОЛ при ОП. По-видимому, это связано с многочисленностью показателей, по которым оценивается ПОЛ и АОС, и ме¬тодик их определения, а также с различием биологических сред, из которых берется биологический материал для исследований. Остается неясным также, ка¬кие процессы являются первичными для возникновения и прогрессирования за¬болевания, какова взаимосвязь звеньев АОС и показателей СРО и клинически¬ми, лабораторными и инструментальными данными.

Литература:
1.    Бацков С.С., Гордиенко А.В. Введение в практическую панкреатологию. - СПб.: Б. и., 1996. -70с.
2.    Бацков С.С., Иноземцев С.А., Ткаченко Е.И. Болезни желчного пузыря и поджелудочной железы. - СПб.: Стройлеспечать, 1996. - 95 с.
3.    Владимиров В.Г., Сергиенко В.И. Острый панкреатит. - М.: Медицина, 1986. -240с.
4.    Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологи¬ческих мембранах. - М.: Наука, 1972. - 252 с.
5.    Воронецкий А.Н. Титкевич Э.С., Барановская Е.И. Характеристика перекисного окисления липидов при различных формах острого панкреатита // Физиологические и биохимические аспекты патологических процессов. - Смоленск; Витебск: Витебский государственный медицинский институт, 1990. -С. 71-73.
6.    Григоревский В. П., Короткина Р.П., Карелин А.А. Исследования антиоксидантного действия даларгина при поражениях поджелудочной железы // III Всесоюзная конференция "Биоантиоксидант". - Т. 2. - М., 1989. - С. 66-67.
7.    Деденко И.К., Захараш МП., Софиенко Г.И. и др. Влияние гемосорбции на активность естественных антиоксидантных ферментов при остром панкреа¬тите // Вестник хирургии. - 1990. - Т. 144, № 4. - С. 85-88.
8.    Дудник Л.Б., Пупелис Г.В., Копылова Т.Н., Кузнецова А.В. Исследование роли процессов перекисного окисления липидов и перспектива применения препаратов антиоксидантного действия при сочетанных заболеваниях желчевыводящих путей и поджелудочной железы // III Всесоюзная конференция "Биоантиоксидант" - Т. 2. - М, 1989. - С. 169-170.
9.    Жуков Н.А., Жукова Е.Н., Климова С.К. Показатели перекисного окисления липидов и иммунных сдвигов у больных хроническим панкреатитом в оценке активности обострения заболевания // Материалы Пленума Правления ВНОГ. - М.: Смоленск, 1988. - С. 256-257.
10.    Калмыкова Ю.А., Бубнова В.И., Свечникова В.И. и др. Мембраны эритроци¬тов и антиоксидантная обеспеченность при экспериментальном остром пан¬креатите // Патофизиология и экспериментальная терапия. - 1992. - № 3. - С. 27-29.
11.    Линевский Ю.В., Губергриц Н.Б., Губергриц Е.А. и др. Иммунологические механизмы в развитии хронического панкреатита // Советская медицина. -1991. -№10. -С. 33-36.
12.    Меерсон Ф.З. Патогенез и предупреждение стрессорных и ишемических по¬вреждений сердца. - М., 1984. - 272 с.
13.    Русаков В.И., Шепелев А.П., Свечникова Л.В. и др. Применение ферментов антирадикальной защиты в лечении острого экспериментального панкреатита // Клиническая хирургия. - 1993. - № 5. - С. 45-47.
14.    Симаварян П.С., Багдасарян Э.Г. Тиосульфат натрия - эффективный антиоксидант при панкреатитах // III Всесоюзная конференция "Биоантиоксидант". -Т. 2. -М., 1989. -С. 99.
15.    Филин В.И., Костюченко А.Л. Неотложная панкреатология. - СПб.: Питер. 1994. -410с.
16.    Циммерман Я.С. Фармакотерапия хронического панкреатита // Клиническая медицина. - 1991. - Т. 69, № 2. - С. 99-105.
17.    Чикинев Ю.В. Применение альфа-токоферола и лидокаина в комплексном лечении острого панкреатита: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Новоси¬бирск, 1995. - 19с.
18.    Эрдыниева Л.С. Реология крови, микроциркуляция и перекисное окисление липидов при хроническом панкреатите и пути медикаментозной коррекции: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. - М., 1985. - 24 с.
19.    Braganza J.M. Pancreatic disease: a causalty of hepatic "detocsification"? // Lancet. - 1983. -Vol. II, JVe 8375. - P. 1000-1003.
20.    Braganza J.M., Schofield D., Snehalatha C., Mohan V. Micronutrient antioxidant status in tropical compared with temperate-zone chronic pancreatitis // Scandinavian journal of gastroenterology. - 1993. - Vol. 28, N« 12. - P. 1098-1104.
21.    Braganza J.M., Wickens D.G., Cawood P., Dormandy T.L. Lipid-peroxidation (free-radical-oxidation) products in bile from patients with pancreatic disease // Lancet. - 1983. - Vol. II, .Nb 8346. - P. 375-379.
22.    Eisele S., Schoenberg M.H., Buchler M.W., Beger H.G. Treatment of acute interstitial and haemorragic pancreatitis with scavenger manganess superoxide dismutase (MnSOD) // Digestion. - 1995. - Vol. 56, N« 4. - P. 281.
23.    Menger   M.D., Bonkhoff H., Vollmar B. Ischemia-reperfusion - induced pancreatic microvascular injury // Digestive diseases and sciences. - 1996. - Vol. 41№5. -P. 823-830.
24.    Salim A.S. Role of oxigen-denved free radical scavengers in the treatment of reccurent pain in chronic pancreatitis. A new approach // Archive of surgery. -1991.- Vol. 126.-P. 1109-1114.
25.    Sanfey H., Bulkley G.B., Cameron J.L. The pathogenesis of acute pancreatitis: the source and role of oxygen-derived free radicals in three different experimental models // Annals of surgery - 1985. - Vol. 201, N 6. - P. 633-639.
26.    Sanfey H., Bulkley G.B., Cameron J.L. The role of oxygen-derived free radicals in the pathogenesis of acute pancreatitis // Annals of surgery. - 1984. - Vol. 200. N4-p. 405-413.
27.    Schoenberg M.H., Beger H.G. Oxidative stress in acute and chronic pancreatitis // American journal of clinical nutrition. - 1995. - Vol. 62, Suppl. 6. - P. 1306-1314.
28.    Scott P.. Sharer N.M., Bilton D. et al. Controlled trial of glutation precursirs in acute pancreatitis // Digestion. - 1994. - Vol. 55, № 5. - P. 335.
29.    Sweiry J.H., Mann G.E. Role of oxidative stress in pathogenesis of pancreatitis Scandinavian journal of gastroenterology. - 1996. - Vol. 31, Suppl. 219. - P. 10-15.
30.    Toyama M.T., Levis M.P.N., Kusske A.M., Reber H.A. Ischemic-reperfusion mechanisms in acute pancreatitis // Scandinavian journal of gastroenterology. -1996. - Vol. 31, Suppl. 219. -P. 20-23.
31.    Uden  S., Schofield IX Miller P.P. et al. Antioxidant therapy for recurrent pancreatitis: biochemical profiles in a placebo-controlled trial // Alimentary Pharmacology & Therapeutics. - 1992. - Vol. 6, № 2. - P. 229-240.