В настоящее время проблема лечения воспалительных заболеваний кожи продолжает оставаться весьма актуальной. Развитие окислительного стресса, сопровождающееся интенсификацией свободнорадикальных процессов и снижением естественной антиоксидантной защиты организма, является важным патогенетическим звеном многих заболеваний, в том числе и кожных [1-4]. Однако не только дисбаланс антиоксидантной и прооксидантной систем, но и нарушение соотношения сопряженных ферментов-антиоксидантов может приводить к усилению окислительного стресса за счёт дополнительной генерации активных форм кислорода. В связи с этим особого внимания заслуживают способы лечения, направленные на сбалансирование окислительно-восстановительного гомеостаза и антиоксидантного статуса при заболеваниях кожи, в патогенезе которых существенна роль воспаления.
Весьма перспективным в этом плане представляется использование средств, содержащих омега-3 и омега-6 полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), являющихся важными регуляторами ряда физиологических процессов в организме [5].
Полиеновые жирные кислоты, входящие в состав фосфолипидов клеточных мембран, являются главной мишенью для кислородных радикалов, инициирующих процесс перекисного окисления липидов, ведущий к глубоким нарушениям структурно-функционального состояния клеточных мембран. Среди продуктов перекисного окисления липидов необходимо отметить малоновый диальдегид (МДА), стабильный поперечносшивающий бифункциональный вторичный интермедиат, способный образовывать комплексы с молекулами ферментов и рецепторов липидного бислоя.
Процессу перекисного окисления липидов в организме противостоит антиоксидантная система, важнейшими ферментативными компонентами которой являются супероксиддисмутаза (CОД) и каталаза (КАТ), совместное действие которых обеспечивает детоксикацию потенциально опасных активных форм кислорода – супероксид анион-радикала и перекиси водорода.
Острое течение воспалительных заболеваний кожи, проявляющееся эритемой и зудящими высыпаниями, может быть вызвано, в частности, ожоговой травмой. При этом воспалительная реакция сопровождается увеличением образования активных форм кислорода, обусловленного ростом активности нейтрофилов, мигрирующих в зону повреждения кожного покрова.
Целью данного исследования явилась оценка влияния препаратов, содержащих омега-3 и омега-6 ПНЖК, в сравнении со средством стандартной терапии, на состояние показателей окислительного стресса белых крыс с дерматитом простым раздражительным контактным (ДПРК).
Материалы и методы исследования
Экспериментальное исследование выполнено на белых крысах-самках линии Wistar массой 300–350 г. с соблюдением Международных принципов Европейской конвенции о защите позвоночных животных и с учётом норм и правил биомедицинской этики [с разрешения этического комитета РостГМУ (протокол № 16/13 от 14.11.2013 г.)].
Крысы содержались в условиях вивария на стандартном рационе. Моделирование ожога и эвтаназию (декапитацию) выполняли с предварительным обезболиванием [6]. У 40 животных, кожу которых предварительно эпилировали, вызывали «выраженную ожоговую травму» (эксперимент 1) с помощью металлической пластины площадью 3,8 см2 и толщиной в 1,5 мм, которую предварительно нагревали на электрической плитке с закрытой спиралью до 200 оС (начальные проявления покраснений покрывающей спираль металлической части) и затем накладывали на кожу в передней области спины в течение 3-х сек. У 21 животного вызывали «умеренную ожоговую травму» (эксперимент 2): аналогично разогретую металлическую пластину до контакта с кожей охлаждали до 120 оС. В результате ожога у крыс развивался ДПРК [7].
Животные были разделены на 5 групп, из которых: 1-я – контрольная – 20 интактных крыс, 2-я, 3-я и 4-я – опытные по 17 животных (10 – с «выраженной ожоговой травмой», 7 – с «умеренной ожоговой травмой»). Среди этих групп: 2-я – без лечения в течение 4-х дней после ожога, остальные – с лечением в течение 11 дней путём ежедневного воздействия на очаг поражения Радевит мазью (3-я группа) и кремом «Витамин Ф 99» жирный (4-я группа). 5-я опытная группа – 10 крыс с «выраженной ожоговой травмой», которых лечили комплексно Омегавеном внутрибрюшинно по 1,0 мл и наружно Кремом «Витамин Ф 99» жирный.
Радевит мазь, официально рекомендованная для лечения контактных дерматитов и ожогов, обладает противовоспалительным действием. Омегавен имеет в составе омега-3 и омега-6 ПНЖК, активным веществом крема «Витамин Ф 99» жирный является витамин F – источник незаменимых ПНЖК и эфиров омега-3 жирных кислот.
Для биохимического анализа использовали сыворотку крови и гомогенаты кожи, в которых определяли содержание МДА в тесте с тиобарбитуровой кислотой [8], активность СОД (КФ1.15.1.1.) по торможению автоокисления адреналина в карбонатном буфере при рН 10.2 [9] и активность КАТ (КФ1.11.1.6) по степени ингибирования образования пероксидов аммония [10]. Измерения проводили на спектрофотометре Hitachi U-29 (Япония). На основании полученных абсолютных величин вычисляли относительное содержание МДА, СОД и КАТ в процентах от соответствующих контрольных показателей. Затем оценивали соотношение антиоксиданты/прооксиданты (коэффициент К1=СОД,% / МДА,%) и сбалансированность ферментов-антиоксидантов (коэффициент К2 =СОД,% / КАТ,%).
Статистическую обработку результатов проводили с использованием параметрических методов анализа по t-критерию Стьюдента. Достоверными считали различия между группами при Р<0,05.
Результаты исследования
Первый этап работы включал определение показателей окислительного стресса и их соотношений в крови животных с ДПРК, вызванным «выраженной ожоговой травмой» при двух методах лечения: Радевит мазью и с использованием средств, содержащих омега-3 и омега-6 ПНЖК (Омегавен и крем «Витамин Ф 99» жирный).
Как показали результаты исследования, развитие «выраженной ожоговой травмы» привело к снижению в крови животных 2-й группы активности ферментов АОЗ: СОД в 2,0 раза (Р<0,001), КАТ в 1,3 раза (Р<0,05) на фоне тенденции к увеличению МДА ( в 1,1 раза) по сравнению с контролем (табл. 1). При этом существенно изменились соотношения СОД/МДА и СОД/КАТ до 0,44 и 0,66 отн. ед. соответственно. Такое нарушение сбалансированности между антиоксидантной и прооксидантной системами, с одной стороны, и между компонентами ферментативной антиоксидантной защиты, с другой стороны, свидетельствует о развитии окислительного стресса в основном за счёт истощения способности СОД к устранению супероксидных анион-радикалов.
Таблица 1
Компоненты свободнорадикального окисления липидов крови крыс при различных методах лечения (выраженная ожоговая травма), М±m.
Группы животных |
МДА |
СОД |
КАТ |
К1, отн. ед. |
К2, отн. ед. |
|||
нмоль/мл |
% |
усл.ед,/мл |
% |
ЕД /мин/мл |
% |
|||
1-я (n=20) |
6,23±0, 44 |
100,0 |
23,83±1,57 |
100,0 |
44,31±3,47 |
100,0 |
1,00 |
1,00 |
2-я (n=10) |
7,06±0,47 |
113,3 |
11,81±1,09* |
49,56 |
33,55±1,45* |
75,72 |
0,44 |
0,66 |
3-я (n=10) |
8,80±0,39*;■ |
141,3 |
32,30±5,80■ |
135,5 |
38,60±0,91■ |
87,11 |
0,96 |
1,56 |
5 –я (n=10) |
7,88± 0,65 |
126,5 |
33,42±7,40■ |
140,2 |
48,60±2,79■;▲ |
109,7 |
1,11 |
1,28 |
Примечание: * – статистически значимые различия с контрольной группой, ■ – с группой 2, ▲ – с группой 3.
У животных 3-й группы, получавших в течение 11 дней местное лечение Радевит мазью, отмечено возрастание содержания МДА, активности СОД и КАТ по сравнению со 2-й группой в 1,3 раза (Р<0,05), в 2,7 раза (Р<0,001) и 1,2 раза (Р<0,05) соответственно. Однонаправленный характер изменений данных показателей отразился на их сбалансированности. Так, соотношение СОД/МДА, численно равное 0,96 отн. ед., практически нормализовалось, а соотношение СОД/КАТ оставалось повышенным до 1,56 отн. ед., т.е. имел место дисбаланс в антиоксидантной системе.
У животных 5-й группы, получавших комплексное лечение средствами, содержащими омега-3 и омега-6 ПНЖК, уровень МДА достоверно не отличался от такового во 2-й группе, активность ферментов увеличилась: СОД в 2,8 раза (Р<0,05) , каталазы в 1,5 раза (Р<0,001) по сравнению с группой без лечения. Активность каталазы возросла в 1,3 раза (Р<0,01) и при сопоставлении с 3-й группой, соотношение СОД/КАТ уменьшилось до 1,28 отн. ед., что свидетельствует о выраженной направленности в сторону его нормализации. Коэффициент СОД/МДА также приблизился к контрольному показателю, составив 1,11 против 1,0 отн. ед.
Таким образом, наиболее эффективным в отношении восстановления сбалансированности показателей окислительного стресса в крови крыс оказалось лечение ДПРК сочетанием Омегавена и крема «Витамин Ф 99» жирный. Такой позитивный результат можно объяснить влиянием содержащихся в использованных лечебных средствах омега-3 и омега-6 ПНЖК.
На втором этапе работы мы оценивали антиоксидантно-прооксидантный статус в гомогенатах кожи животных с ДПРК, вызванном «выраженной ожоговой травмой» (эксперимент 1) и «умеренной ожоговой травмой» (эксперимент 2) при сравнительном лечении Радевит мазью и кремом «Витамин Ф 99» жирный. Результаты представлены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2
Показатели свободнорадикального окисления липидов пораженной кожи крыс при дерматите простом раздражительном контактном (выраженная ожоговая травма), М±m.
Группы животных |
МДА |
СОД |
КАТ |
К1, отн.ед. |
К2 , отн. ед. |
|||
нмоль/мл |
% |
усл.ед,/мл |
% |
ЕД /мин/мл |
% |
|||
1-я (n=20) |
63,15± 4,98 |
100,0 |
589,6 ± 31,7 |
100,0 |
20,50±1,49 |
100,0 |
1,00 |
1,00 |
2-я (n=10) |
147,9± 8,5* |
234,2 |
453,0± 48,0* |
76,83 |
30,84±1,28* |
150,4 |
0,33 |
0,51 |
3-я n=10 |
164,1±12,1* |
259,9 |
470,1± 91,7 |
79,73 |
30,49±1,85* |
148,7 |
0,31 |
0,54 |
4-я (n=10) |
142,6± 14,6* |
225,8 |
597,6±27,9■ |
101,4 |
33,92±1,12* |
165,5 |
0,45 |
0,61 |
Примечание: * – статистически значимые различия с контрольной группой; ■ – с группой 2.
Содержание МДА в гомогенатах кожи у животных 2-й группы как с «выраженной ожоговой травмой», так и с «умеренной» увеличено по сравнению с контролем в 2,3 раза (Р<0,01) и в 1,7 раза (Р<0,05) соответственно, при этом обнаружено превалирование в 1,4 раза (Р<0,05) показателя в эксперименте 1, что подтверждает зависимость интенсивности свободнорадикального повреждения кожного покрова от степени тяжести ожоговой травмы. Полученные результаты согласуются с данными литературы о нарастании количества диеновых конъюгатов и ТБК-активных продуктов в крови крыс при ожогах 3–4 степени тяжести относительно ожогов 1–2 степени [11]. Обнаруженный нами прирост содержания МДА в гомогенатах кожи подтверждается данными об увеличении уровня этого продукта во внутренних органах крыс, особенно в лёгких и почках, на стадии ожогового шока [12], что может указывать на наличие системного окислительного стресса.
Таблица 3
Свободнорадикальное окисление липидов кожи крыс при дерматите простом раздражительном контактном (умеренная ожоговая травма), М±m.
Группы животных |
МДА |
СОД |
КАТ |
К1, отн.ед. |
К2 , отн.ед. |
|||
нмоль/мл |
% |
усл.ед,/мл |
% |
ЕД /мин/мл |
% |
|||
1-я (n=20) |
63,15± 4,9 |
100,0 |
589,6 ± 31,7 |
100,0 |
20,50 ±1,49 |
100,0 |
1,00 |
1,0 |
2-я (n=7) |
107,4 ±11,2* |
170,1 |
468,2± 69,4 |
79,41 |
33,78±1,70* |
164,8 |
0,47 |
0,48 |
3-я (n=7) |
113,2±24,6 |
179,3 |
531,6± 95,1 |
90,16 |
30,92±1,03* |
150,8 |
0,50 |
0,60 |
4 -я (n=7) |
139,6±16,3* |
221,1 |
682,2±44,7■ |
115,7 |
29,90±1,80* |
145,9 |
0,52 |
0,79 |
Примечание: * – статистически значимые различия с контрольной группой, ■ – с группой 2.
Как видно из таблиц 2 и 3, активность СОД снижена в 1,3 раза в гомогенатах кожи животных с ожоговой травмой без лечения по сравнению с контролем при двух вариантах эксперимента, при этом достоверное изменение показателя (Р<0,05) характерно только для крыс с «выраженной ожоговой травмой». Дисбаланс соотношения СОД/МДА более проявился также в эксперименте 1, составив 0,33 отн. ед. против 0,47. Активность каталазы была повышена при 1 и 2 вариантах в 1,5 раза (Р<0,001) и 1,7 раза (Р<0,001), а отношение СОД/КАТ равнялось 0,51 и 0,48 отн. ед. соответственно. Выявленное разнонаправленное изменение активностей ферментов-синергистов свидетельствует о нарушении баланса СОД/КАТ в очаге поражения.
Лечение животных 3-й и 4-й групп не способствовало снижению содержание МДА при обоих вариантах эксперимента по сравнению с группой 2. Возможно, сохранение повышенного уровня МДА носит адаптивный характер, так как один из путей его метаболизма направлен в сторону липогенеза, стимуляция которого способствует активации репаративных процессов в гидрофобном слое клеточных мембран [13].
Результаты определения активности СОД в коже крыс 4-й группы по сравнению со 2-й показали достоверное возрастание в 1,3 раза при «выраженной ожоговой травме» и в 1.5 раза при «умеренной травме» только при способе лечения, основанном на применении крема «Витамин Ф 99» жирный. Поэтому дисбаланс в системе антиоксиданты/прооксиданты выражен менее сильно при воздействии средства, содержащего ПНЖК.
Активность каталазы оставалась достоверно повышенной по сравнению с контролем при двух способах лечения животных как с «выраженной ожоговой травмой», так и с «умеренной». Соотношение СОД/КАТ в 3-й и 4-й группах составило соответственно 0,54 и 0,61 отн. ед. в 1-м варианте эксперимента и 0,60 и 0,79 отн. ед. во 2-м варианте, то есть нормализация в системе ферментативной антиоксидантной защиты проявилась в большей степени при лечении кремом «Витамин Ф 99» жирный.
Заключение
- Экспериментальный ДПРК характеризуется развитием окислительного стресса, обусловленного нарушением сбалансированности антиоксидантной и прооксидантной систем и дисбалансом ферментов первой линии антиоксидантной защиты.
- Проявлением данных нарушений является значительное снижение коэффициента СОД/МДА при «выраженной ожоговой травме» в основном за счёт угнетения супероксидустраняющей способности сыворотки крови и интенсификации процессов свободнорадикального окисления липидов в гомогенатах кожи.
- Сдвиг равновесия СОД/КАТ при ДПРК связан с неравномерным снижением активности ферментов в крови и разнонаправленным изменением их действия в коже.
- Применение Радевит мази для лечения кожного покрова способствует нормализации баланса антиоксиданты-прооксиданты только в крови экспериментальных животных.
- Применение крема «Витамин Ф 99» жирный приводит к увеличению коэффициентов СОД/МДА и СОД/КАТ в коже при двух вариантах эксперимента.
- Комплексное лечение ДПРК инъекциями Омегавена и наружно кремом «Витамин Ф 99» жирный является наиболее эффективным, что подтверждается нормализацией СОД/МДА, двукратным увеличением СОД/КАТ и достоверным возрастанием каталазной активности сыворотки крови по сравнению с показателем при лечении Радевит мазью.
Таким образом, нами доказано преимущество применения средств, содержащих омега-3 и омега-6 ПНЖК и обоснована целесообразность использования интегральных параметров окислительного стресса в качестве надёжных критериев совершенства патогенетической терапии ДПРК.
Библиографическая ссылка
Гребенникова С.В., Оксенюк О.С., Макляков Ю.С., Калмыкова Ю.А., Смирнова О.Б. АНТИОКСИДАНТНО-ПРООКСИДАНТНЫЙ БАЛАНС КРОВИ И КОЖИ БЕЛЫХ КРЫС С ДЕРМАТИТОМ ПРОСТЫМ РАЗДРАЖИТЕЛЬНЫМ КОНТАКТНЫМ ПРИ РАЗНЫХ СПОСОБАХ ЛЕЧЕНИЯ // Современные проблемы науки и образования. – 2017. – № 5. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=26919 (дата обращения: 06.02.2025).