Хроническая ишемия головного мозга (ХИМ), являющаяся разновидностью сосудистой церебральной патологии, характеризуется медленно прогрессирующим диффузным нарушением кровоснабжения головного мозга с постепенно нарастающими разнообразными дефектами его функционирования, является одной ведущих причин тяжелой инвалидизации и смертности больных в боль­шинстве развитых стран и представляет не только меди­цинскую, но и серьезные социальные и экономические проблемы не только в России, но и в мире [5; 12].

Основными причинами возникновения ХИМ являются атеросклероз и артериальная гипертония, а в патогенезе заболевания большое значение имеет активация перекисного окисления липидов, иммунологическая и эндотелиальная дисфункция, воспаление [3; 5], а, с учетом немногочисленных литературных данных, определенную роль при развитии заболевания играют нарушения в структурно-функциональных свойствах эритроцитов [7]. В то же время в литературе недостаточно освещены вопросы о патогенетической роли эритроцитов в возникновении и развитии ХИМ и почти не изучена возможность фармакологической коррекции этих нарушений на разных стадиях заболевания.

Цель исследования – установление эффективности фармакологической коррекции препаратами антиоксидантного и иммуномодулирующего действия нарушений функционально-структурных свойств эритроцитов при хронической ишемии мозга I и II стадии.

Материалы и методы

Обследовано 11 больных мужского пола и 31 женского, составивших основную группу, в неврологическом отделении БМУ «Курская областная клиническая больница» с ХИМ на фоне гипертонической болезни II стадии в возрасте 50±5 лет. Изучены также лабораторные показатели в эритроцитах 16 здоровых доноров (52±2 года), сформировавших контрольную группу.

Пациенты основной группы после разделения методом случайной рандомизации на 4 подгруппы по 10-11 человек получали базовую фармакологическую терапию в течение 14 дней: ингибитор ангиотензин-превращающего фермента эналаприла малеат (Берлиприл, Германия) по 10 мг в сутки внутрь; вазоактивный препарат Кавинтон (ОАО «Гедеон Рихтер», Венгрия) по 10 мг внутривенно, капельно; ноотроп Цераксон («Сотекс Фармфирма», Россия) по 1000 мг внутривенно, струйно. Больные также получали антиоксидант Мексикор («ЭкоФармИнвест», Россия) по 100 мг 2 раза в сутки внутривенно, струйно; а пациенты 2-й и 4-й подгрупп дополнительно получали иммуномодулятор Глутоксим («ФАРМА ВАМ», Россия) 30 мг, внутримышечно. Всем пациентам проводили комплексное клинико-инструментальное обследование по общепринятым стандартам, при этом во всех случаях имела место верификация диагноза ХИМ I и II стадии. Оценку клинико-лабораторных данных в основных группах осуществляли в начале лечения и через 2 недели после его окончания.

Эритроциты получали из 10 мл гепаринизированной крови, определяли сорбционную способность эритроцитов (ССЭ) [13] и сорбционную емкость их гликокаликса (СЕГ) [11]. Мембраны эритроцитов выделяли методом G.T. Dodge [15], липиды мембран определяли методом тонкослойной хроматографии [8]. Электрофорез белков проводили в присутствии додецилсульфата натрия в вертикальных пластинах полиакриламидного геля по методу U.K. Laemmli [16].

Интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) оценивали по содержанию в эритроцитах ацилгидроперекисей (АГП) и малонового диальдегида (МДА), образующих с тиобарбитуровой кислотой окрашенный комплекс. Определение МДА и АГП проводили с помощью набора «ТБК-Агат» («Агат-Мед» Россия), при использовании спектрофотометра «Апель-330» (Япония) при длине волны 535 и 570 нм. Для оценки состояния антиоксидантной системы использовали метод прямого/конкурентного твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) с детекцией продуктов реакции в диапазоне длины волны 405-630 нм с применением готовых коммерческих наборов: активность супероксиддисмутазы (СОД) Bender Medsystems (Австрия) и каталазы Cayman Chemical (США). Общую антиокислительную активность (ОАА) определяли методом, основанным на степени ингибирования аскорбат- и ферроиндуцированного окисления твина-80 до МДА. Уровень стабильных метаболитов оксида азота (СМ_ON) выявляли с использованием двух аналитических операций: измерение эндогенного нитрита и превращение нитрата в нитрит с использованием нитрит-редуктазы с последующим измерением общего нитрита по абсорбции азокрасителя в реакции Грисса при длине волны 540 нм с применением набора для ИФА фирмы R&D (Англия). Регистрация всех результатов ИФА осуществлялась при помощи микропланшетного фотометра Sunrise, Tecan (Австрия).

Статистическую обработку результатов исследования проводили по общепринятым критериям вариационно-статистического анализа с вычислением средних величин (M), ошибки средней арифметической (m) с помощью пакета компьютерных программ Microsoft Excel, 2010. Существенность различий оценивали по U-критерию. Статистически значимыми считали различия с p < 0,05.

Результаты и их обсуждение

До лечения у больных с I стадией ХИМ установлено снижение в эритроцитарной мембране содержания α- и β-спектрина, анкирина, паллидина, белка полосы 4.5, дематина, глицеральальдегид-3-фосфатдегидрогеназы (Г-3-ФД) при повышении уровня анионтранспортного белка (АТБ), актина, тропомиозина при нормальном содержании белка полосы 4.1 и глутатион-S-трансферазы (Г-S-Т). Проведенная фармакологическая терапия с включением или без Глутоксима корригирует в сторону параметра здоровых доноров уровень актина и нормализует содержание остальных измененных эритроцитарных белков (табл. 1).

Таблица 1

Изменения белкового спектра мембраны эритроцитов у пациентов с ХИМ I и II стадии до и после фармакологической терапии (M±m)

Примечание: на этой и таблицах 2 и 3 звездочкой отмечены достоверные отличия средних арифметических (p < 0,05); цифры рядом со звездочкой - по отношению к показателям какой группы даны отличия. В этой и таблице 2 единицы измерения показателей – мг%.

При поступлении в стационар у пациентов со II стадией ХИМ выявлены аналогичные изменения содержания белков мембраны эритроцитов, но более выраженные по отношению уровня белка 4.5, Г-3-ФД и тропомиозина. Кроме этого, дополнительно установлено повышение представительности белка 4.1 и снижение Г-S-Т. Проведенная фармакологическая терапия без Глутоксима нормализовала представительность в мембране эритроцитов α-спектрина, АТБ, белка 4.5, актина и Г-3-ФД, изменяла в сторону значений здоровых доноров, но не до их уровня, содержание остальных мембранных белков. Применение Глутоксима дополнительно нормализует содержание β-спектрина, паллидина, дематина, Г-S-Т и корригирует в еще большей степени представительность тропомиозина (табл. 1).

У больных ХИМ I стадии до лечения выявлено снижение в эритроцитарной мембране содержания фосфатидилхолина (ФХ), фосфатидилэтаноламина (ФЭ), фосфатидилинозитола (ФИ), глицерофосфолипидов (ГФЛ – сумма ЛФХ, ФХ, ФЭ, ФС и ФИ), сфингомиелина (СМ), фосфолипидов (ФЛ – сумма ГФЛ и СМ), эфиров холестерола (ЭХ), повышение уровня лизофосфатидилхолина (ЛФХ), триацилглицеролов (ТАГ), неэстерифицированных жирных кислот (НЭЖК), при нормальном содержании фосфатидилсерина (ФС), холестерола (Х) и моно- и диацилглицеролов (МАГ, ДАГ). Использование Мексикора нормализовало содержание ФИ и ЭХ, корригировало остальные, измененные до лечения, представители липидов мембраны эритроцитов, но не до уровня контроля. Применение Глутоксима дополнительно нормализует содержание ФЭ, ТАГ, НЭЖК и корригирует представительность ЛФХ (табл. 2).

Таблица 2

Изменения липидного спектра мембраны эритроцитов у пациентов с ХИМ I и II стадии до и после фармакологической терапии (M±m)

При поступлении в клинику у пациентов ХИМ II стадии установлены в основном такие же изменения липидного спектра мембраны эритроцитов, но определены и особенности: снижение ФС, повышение Х и более выраженное снижение ГФЛ и ФЛ. Использование Мексикора нормализует в мембране эритроцитов представительность ФЭ, ФИ, Х, ЭХ и НЭЖК, корригирует в сторону контроля содержание остальных исследованных липидов. Включение в фармакологическую терапию Глутоксима, по сравнению с Мексикором, дополнительно нормализует уровень ФХ, ФС и в еще большей степени корригирует содержание ГФЛ и ФЛ (табл. 2).

У больных ХИМ I стадии до начала лечения в эритроцитах установлена активация процессов ПОЛ (повышение концентрации МДА и АГП), снижение факторов антиоксидантной защиты: ОАА, активности СОД и каталазы. Кроме этого, установлено повышение уровня СМ_ON и снижение показателей сорбционной способности мембраны эритроцитов (СЕГ и ССЭ). Включение Мексикора нормализовало СЕГ, активность СОД, каталазы и уровень СМ_ON, в сторону уровня здоровых доноров сдвигалась концентрация продуктов ПОЛ, ОАА и ССЭ. Применение Глутоксима дополнительно нормализовало ОАА и ССЭ и в еще большей степени корригировало уровень продуктов ПОЛ (табл. 3).

Таблица 3

Оксидантные и сорбционные показатели эритроцитов при ХИМ I и II стадии до и после фармакологической терапии (M±m)

До лечения у пациентов со II стадией ХИМ в эритроцитах установлено аналогичное изменение всех исследованных параметров. Применение Мексикора нормализовало активность ферментов антиоксидантной защиты и СЕГ, остальные показатели метаболизма эритроцитов сдвигались в сторону уровня здоровых доноров. Включение в фармакологическую терапию Глутоксима дополнительно нормализовало ОАА и корригировало концентрацию АГП и СМ_ON (табл. 3).

Таким образом, из 33 исследованных параметров структурно-функциональных свойств эритроцитов у пациентов с I и II стадией ХИМ до начала лечения оказались измененными от значений здоровых доноров соответственно 84,8% и 97,0% показателей, из которых 69,7% параметров у больных с обеими стадиями ХИМ оказались одинаковыми по величине и по направленности изменений, еще 18,1% идентичны по направленности. Следует отметить, что при нормальных показателях у пациентов I стадии ХИМ, у больных со II стадией белок полосы 4.1 и ФС оказались повышенными, а фракция Г-S-Т снижена, что можно использовать как дополнительные лабораторные параметры для дифференцированной диагностики.

Полученные данные свидетельствуют о том, что уже на ранних стадиях развития ХИМ наблюдаются значительные изменения в содержании белков, ответственных за структурообразование и стабилизацию мембраны эритроцитов (α- и β-спектрин, дематин, анкирин, белок полосы 4.1, паллидин), формообразование и гибкость мембраны (актин, тропомиозин), внутриклеточный метаболизм (анионтранспортный белок, глицеральальдегид-3-фосфатдегидрогеназа, глутатион-S-трансфераза, белок полосы 4.5) [1; 13]. Кроме этого, значительно нарушается и представительность липидного спектра мембран эритроцитов, в первую очередь снижение содержания мембранных глицерофосфолипидов и сфингомиелинов, составляющих основу двойного липидного каркаса клеточной мембраны и играющих основную роль в упорядочивании белковых макромолекул и нормальном метаболизме эритроцитов [4; 14]. Внутриэритроцитарное повышение процессов перекисного окисления липидов и содержания стабильных метаболитов оксида азота, снижение активности ферментов антиоксидантной защиты прями и косвенно свидетельствует о наличии оксидантного стресса [9; 14]. Все выявленные факты приводят к серьезным нарушениям в функциональных свойствах эритроцитов периферической крови уже на ранних стадиях развития ХИМ, что подтверждается в наших исследованиях выраженными нарушениями сорбционных свойств мембраны красных кровяных клеток.

Использование в лечении ХИМ I стадии Мексикора нормализует 53,6% измененных на момент поступления в клинику пациентов лабораторных эритроцитарных параметров и корригирует 46,4%. Более эффективным оказалось включение в комплексную фармакотерапию Глутоксима, так как нормализованы оказались 71,4% и корригированы 28,6% показателей. Применение при II стадии ХИМ Мексикора нормализует 34,4% показателей, измененных до лечения, корригирует 62,5%, без изменений остается 3,1%. Более эффективным, как и при I стадии заболевания, оказалось дополнение фармакологической терапии Глутоксимом, так как нормализованы оказались 59,4%, корригированы 40,6% показателей, характеризующих структурно-функциональные свойства эритроцитов.

Установленные нами корригирующие эффекты использованных препаратов в отношении нарушений структурно-функциональных свойств эритроцитов в первую очередь можно объяснить гипотензивным действием Эналаприла, прямым патогенетическим воздействием Кавинтона, Цераксона и Мексидола на ткани головного мозга с улучшением мозгового кровотока, восстановлением поврежденных мембран клеток через замещение ключевых ультраструктурных компонентов клеточной мембраны (преимущественно ФЛ), ингиброванием действия фосфолипаз и свободных радикалов, нейромедиаторным, антиапоптическом и антигипоксантным действием, активацией аэробного гликолиза и окислительного фосфорилирования [2; 5; 12], что, несомненно, приводит к изменению концентрации и состава нормальных и «патологических» сывороточных белков и липидов, нормализации микроокружения эритроцитов и, таким образом, коррекции уровня и соотношения белков и липидов в мембране красных кровяных клеток. Учитывая патогенетическую роль иммунных нарушений при гипертонической болезни и ХИМ [3] дополнительные выраженные корригирующие эффекты Глутоксима, вероятнее всего, обеспечиваются его избирательным влиянием на функционально-метаболическую активность моноцитов/макрофагов, нейтрофилов, NK-клеток, повышая или снижая их активность в зависимости от исходных значений. Кроме того, препарат оказывает выраженное противовоспалительное, антиоксидантное и регенеративное действие [10]. В то же время нельзя исключить и прямое воздействие данных препаратов на клетки иммунной системы и эритроциты за счет указанных патофизиологических механизмов.

Результаты работы расширяют существующие представления о патогенезе хронической ишемии мозга и являются основой для дальнейшего направленного поиска эффективных средств коррекции нарушений структурно-функциональных свойств эритроцитов, особенно при II стадии заболевания. Перспективным в этом отношении является сочетание других препаратов с антиоксидантным и иммуномодулирующим свойствами [6].