ветеринарная медецина - консультация
крестик
телефон
восклицание
карандаш
форум
Реклама:

 


Роль свободнорадикального окисления липидов в патогенезе гнойной раны  

Руденко П. А. Роль свободнорадикального окисления липидов в патогенезе гнойной раны // Вісник ДАУ. – Житомир. - №2 (19). – Т. 2. – 2007. – С. 245-250. 

УДК 619:616-001.4:616.98:576.385 

РУДЕНКО П. А., кандидат ветеринарных наук, доцент. Луганский национальный аграрный университет 

РОЛЬ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ В ПАТОГЕНЕЗЕ ГНОЙНОЙ РАНЫ 

Аннотация. В работе приводятся обобщенные данные о месте и роли в раневом процессе у животных перекисного окисления липидов плазматических мембран. 

Все биохимические, иммунологические, эндокринные и другие процессы в организме прямо или косвенно связаны со структурой и функцией биологических мембран. Именно повреждения клеточных мембран являются одним из пусковых механизмов развития многих патологических процессов. Основу повреждения клеточных мембран составляет процесс пероксидации или процесс перекисного, свободнорадикального окисления липидов (ПОЛ). ПОЛ совместно с другими токсическими метаболитами и медиаторами воспаления оказывает повреждающее действие на клетки органов и тканей. Однако целенаправленная коррекция процессов пероксидации освещена недостаточно и порой противоречива [3, 4, 7, 11].

Изучение показателей процессов ПОЛ–АОС, динамики их изменений в ходе раневого процесса и целенаправленная коррекция выявленных нарушений может иметь диагностическое и прогностическое значение, служить патофизиологическим обоснованием комплексной терапии, позволит улучшить конечные результаты лечения. В настоящей работе предпринята попытка, обобщив собственные взгляды и имеющиеся в литературе сведения, отразить современное состояние проблемы о роли в патогенезе гнойной раны процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты организма.

Результаты исследований. Под раневым процессом понимают сложный комплекс биологических реакций, происходящих в организме, которые развиваются в ответ на повреждение мягких тканей, и направленных на их заживление. Характер местных реакций в гнойной ране определяется взаимодействием двух повреждающих факторов – ассоциации возбудителей хирургической инфекции и очага тканевой деструкции [2, 9, 10, 13].

Местные реакции при септическом раневом процессе сопровождаются высвобождением медиаторов воспаления, разнообразных факторов патогенности микроорганизмов (вид возбудителей, степень их чувствительности к антибиотикам, уровень микробной обсемененности на 1 г тканей и т. д.), вследствие чего происходит повреждение клеток и тканей в патологическом очаге. Все это приводит к нарушениям местной микроциркуляции, обменных процессов в тканях раны и изменениям ее клеточного состава [2, 8, 9, 17].

Факторы патогенности микроорганизмов и медиаторы воспаления увеличивают проницаемость кровеносных сосудов. Вследствие этого химические медиаторы воспаления накапливаются в поврежденных тканях раны. Следует отметить, что перечисленные катализаторы септического воспалительного процесса присутствуют в любой ране, а их концентрация и соотношение прямо влияют на характер течения и скорость заживления.

Сосудистая реакция в раневой зоне складывается из кратковременного спазма артериол и венул с последующей дилятацией, а также повреждения сосудистой стенки с повышением ее проницаемости вначале для воды и электролитов, а затем для белков и форменных элементов. Все это приводит к замедлению кровообращения, развитию отека, инфильтрации окружающих мягких тканей. Замедление кровообращения и увеличение проницаемости сосудов вызывает освобождение из лейкоцитов катионных белков, что в свою очередь вызывает дегрануляцию тучных клеток, вследствие чего происходит освобождение гистамина и серотонина. Эти медиаторы воспаления усиливают проницаемость сосудов [6, 12].

В результате нарушения микроциркуляции в околораневых тканях, уменьшается содержание кислорода. Гипоксия приводит к угнетению энергетического метаболизма вследствие разрыва цикла Кребса. Вследствие этого содержание в клетках (в том числе в нейтрофильных гранулоцитах и лимфоцитах) гликогена уменьшается. Возникающий на клеточном уровне дефицит энергии способствует развитию гнойного раневого осложнения.
В тканях гнойной раны наблюдаются разнообразные нарушения углеводного, белкового и жирового метаболизма. Вследствие недостатка кислорода окисление углеводов становится не полным, в тканях гнойной раны накапливаются недоокисленные токсические продукты обмена. Некроз мягких тканей сопровождается протеолизом с накоплением в ране продуктов распада белка – полипептидов, аминокислот, нуклеопротеидов. Нарушения жирового обмена приводит к повышению уровня свободных жирных кислот с образованием перекисей, гидроперекисей, альдегидов и кетонов. В гнойной ране в результате действия ферментов лизосом на высокомолекулярные тканевые структуры, а также за счет увеличения содержания Na+ и К+ и уменьшения Сl*, происходит повышение осмотического давления. Гиперосмотичность тканей в очаге воспаления повреждает клетки путем плазмолиза, разрыва клеточных мембран и способствует усилению отека [10].

Существенную роль в патогенезе гнойных ран необходимо отвести свободнорадикальным механизмам повреждения тканей. Свободные радикалы (оксиданты) – это молекулярные частицы, имеющие непарный электрон на внешней орбитали и являющиеся одним из универсальных и ключевых механизмов повреждения и гибели клеток. Свободные радикалы и другие токсические метаболиты совместно с медиаторами воспаления оказывают необратимое повреждающее действие на клетки органов и тканей путем перекисного окисления липидной оболочки клеточной мембраны, органелл, денатурации энзимов, структурных белков, ядра и полисахаридного комплекса интерстиция базальной мембраны [3, 7, 15, 16].

Кроме обычного молекулярного кислорода, который находится в триплетном состоянии, существует шесть его активных производных. К ним относят атомарный кислород – О, озон - О3, синглентный кислород, супероксидный радикал – ОО-, гидроксильный радикал -•ОН и гидропероксидный радикал – НО. Свободные радикалы характеризуются высокой химической активностью, вступают в реакции с белками, нуклеиновыми кислотами, липидами, разрушают клеточные структуры и способствуют образованию высокотоксических продуктов свободнорадикального окисления – перекисей, альдегидов, кетонов [3, 17].

У животных с гнойными ранами механизм пероксидации играет важную роль из-за непосредственной связи с антибактериальной защитой организма, которая активизируется при гнойном воспалении.

Главным механизмом уничтожения бактерий в гнойной ране является фагоцитоз (нейтрофилы и макрофаги). Фагоцитарной реакцией начинается и заканчивается любой процесс, направленный на стабилизацию структурного гомеостаза организма. Противомикробная активность фагоцитов наступает за счет «метаболического взрыва», в процессе которого в фагоцитирующих клетках резко возрастает продукция супероксидного анион-радикала и его вторичных продуктов превращения: перекиси водорода, гидроксильного радикала, синглентного кислорода, а также других прооксидантов (катионных белков, продуктов деградации ненасыщенных жирных кислот).

Фагоцит активизируется бактериальными клетками, что сопровождается активацией фермента плазматической мембраны - НАДФ*Н-оксидазы с формированием из молекулярного кислорода свободного радикала - супероксиданиона (О2-), за которым зарождается вся гамма активных форм кислорода.

Гистамин, который в излишестве накапливается в тканях гнойной раны при развитии воспаления, способен стимулировать продукцию активных форм кислорода вследствие переключения реакции на них нейтрофилов [18]. К противовоспалительным медиаторам относятся и антиоксиданты, представленные сульфгидрильными и металлосодержащими белками, инактивирующими активные кислородные радикалы и липопероксиды. Антиоксиданты поставляются в очаг воспаления главным образом макрофагами и плазмой крови, поскольку последняя, в ходе преиммунного ответа, насыщается глобулинами острой фазы, многие из которых проявляют антиокислительные свойства [1].

Формирование активных форм кислорода (АФК) – важный защитный механизм, который лежит в основе неспецифической антиинфекционной резистентности: фагоцитоз приводит к многократному увеличению содержания АФК в фагоцитирующих клетках с одновременным повышением использования кислорода (дыхательный взрыв).

Следует отметить, что освобождение АФК в результате «дыхательного взрыва» происходит как в фагосомы, так и за пределы фагоцита. Это с одной стороны инактивирует бактериальные клетки, а с другой может повредить и сами фагоциты или здоровые ткани. При этом высоко реактогенные кислородные метаболиты с током крови могут далеко перемещаться от места своего развития и в присутствии ионов железа инициировать процессы ПОЛ в отдаленных от патологического очага биомембранах тканей и органов [14]. Повышенный уровень синтеза АФК индуцирует повреждение белков, липидов и нуклеиновых кислот. Модификация белков вызывает появление у них антигенных свойств; образующиеся иммунные комплексы, в свою очередь, стимулируют продукцию АФК фагоцитами.

Вследствие свободнорадикального окисления липидов плазматических мембран в ране могут появиться очаги вторичного некроза. Активизация ПОЛ приводит не только к гибели клетки. Окисленные липиды приобретают антигенные способности и способны запускать аутоиммунные процессы повреждения тканей. Липоперекиси накапливаются в фагосомах макрофагов в процессе фагоцитоза и если их концентрация достигнет более 10-5 моль, они могут угнетать фaгоцитарную активность макрофагов и даже нарушать структуру их клеточных мембран.

Повреждение мембранных структур предотвращается благодаря наличию в клетках антиоксидантной защиты (АОЗ), которая складывается из двух подсистем – ферментативной (супероксиддисмутаза (СОД), каталаза, глутатионпероксидаза, глутатионредуктаза, глутатион-s-трансфераза, церулоплазмин) и не ферментативной (токоферол, аскорбат и т.д.). Все они катализируют химические реакции, в результате которых токсические свободные радикалы и перекиси превращаются в не вредные для организма соединения [3, 15, 16].

Одним из главных компонентов ферментативной ветви системы АОЗ клеток и главным механизмом защиты организма от АФК, является супероксиддисмутаза. СОД катализирует реакцию дисмутации – взаимодействия двух супероксидных радикалов один с одним, превращая токсический супероксиданион в менее токсическую перекись водорода. Активность СОД обычно достаточна, чтобы инактивировать избыточные АФК в месте образования, предотвращая их диффузии в среду макромолекул тканей.

Однако многократное повышение выработки АФК при активизации фагоцитоза в гнойной ране приводит к тому, что активности СОД может быть недостаточно для адекватной защиты тканей. Исходя из повышения образования АФК во время активации фагоцитоза для профилактики свободнорадикального повреждения тканей в очаге воспаления, профилактики некроза (особенно вторичного некроза), целиком логично применение в комплексе местного лечения гнойных ран методов и способов, способных снижать образование избыточных АФК, и повышать антиоксидантную защиту [5].

Выводы.

1. В патогенезе гнойной раны важную роль играют процессы перекисного окисления липидов. Нарушения естественной антиоксидантной защиты организма приводят к различным осложнениям воспалительного процесса у животных.
2. Для успешной борьбы с гнойными ранами у животных необходимо в комплекс лечебных мероприятий обязательно включать антиоксидантотерапию.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Бобырев В.Н., Почерняева В.Ф., Стародубцев С.Г. и др. Специфичность систем антиоксидантной защиты органов и тканей - основа дифференцированной фармакотерапии антиоксидантами. // Эксперим. и клин. фармакол. - 1994. - Т.57, N 1. - С.47-54.
2. Воленко А. В. Профилактика послеоперационных осложнений ран. // Хирургия. - №9. – 1998. – С. 65-68.
3. Іздепський В. Й., Киричко Б. П. Роль перекисного окислення ліпідів і антиоксидантної системи в патогенезі запальних процессів у тварин. // Вісник Полтавської державної аграрної академії. - №3 – 2004. – С. 93-98.
4. Киричко Б. П. Вплив препаратів антиоксидантної системи на клініко-біохімічний прояв гострого асептичного запалення. // Вісник Полтавської державної аграрної академії. - № 2. – 2005. – С. 52-53.
5. Киричко Б. П. Лікування гнійних ран у великої рогатої худоби з комплексним використанням антиоксидантних засобів. // Ветеринарна медицина України. - №3. – 2007. – С. 37-40.
6. Клименко Н.А. Медиаторы воспаления и принципы противовоспалительной терапии. // Врачебная практика. - 1997. - №5. - С. 3-9.
7. Патологическая физиология. / Под редакцией А. Д. Адо, М. А. Адо, В. И. Пыцкого, Г. В. Порядина, Ю. А. Владимирова. – М.: Триада-Х, 2000. – 574 с.
8. Перьянова О. В., Якимов С. В., Осипова Н. П. и др. Чувствительность к антимикробным препаратам микрофлоры гнойных осложнений острого панкреатита. // Тез. Междунар. конф. «Антибиотики и антибиотикорезистентность на пороге ХХІ века». – 2000. – Т.2, прилож.1. - №2. – С.31-32.
9. Рубленко М. В. Клініко-морфологічні критерії ранового процесу у свиней. // Вісник Білоцерківського державного аграрного університету. – Вип. 8., Ч.1. – Біла Церква. – 1999. – С. 201-205.
10. Теория и практика местного лечения гнойных ран. / Безугла Е.П., Белов С.Г., Гунько В.Г. и др. / Руководство под ред. Б. М. Даценко. - Киев: Здоровье, 1995. – 383 с.
11. Семендей М. И. Содержание общих липидов и продуктов перекисного окисления липидов в мембранах эритроцитов у пострадавших с огнестрельным ранением легкого. // Клінічна хірургія. - 1999. - № 11. - С.34-36.
12. Серов В. В. Воспаление: Руководство для врачей.–М.: Медицина, 1995.– 640 с.
13. Фенчин К. Н. Заживление ран. - Киев: Здоров'я, 1979. – 164 с.
14. Ames B.N., Shigenaga M.K., Hagen T.M. Oxidants, antioxidants, and the degenerative diseases of aging. // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. - 1993. - Vol. 90, №17. - P. 7915-7922.
15. Fridovich I. Oxygen toxicity: a radical explanation. // J. Exp. Biol.-1998. - Vol. 201, №8. - P. 1203-1209.
16. Leff J. A., Parsons P. E., Day C. E. Антиоксиданты в сыворотке крови как маркеры респираторного дистрессиндрома взрослых у пациентов с сепсисом. // Сепсис и антибактериальная терапия: Сб. стат. и реферат. – К.: 1997. - С.20-21.
17. Mahler H., Pasi A., Kramer J. et al. Fulminant liver failure in association with the emetic toxin of Bacillus cereus. // N. Engl. J. Med. – 1997. – V.336, №1. – P.142-148.
18. Szabo G., Magyar Zs. Effect of histamine and bradikinin on lymph and tissue fluid composition in the rabbit hindlimb: evidence for two compartments in tissue fluid. // Acta Physiol. Acad. Sci. Hang., 1982. - Vol. 59.-№l. - P.15-27. 

 

Другие научные статьи:


 

 


 

Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных целях. По вопросам диагностики, лечения и профилактики болезней животных необходимо обращаться к ветеринарным специалистам. Любое использование материалов без активной ссылки на сайт doktorvet.com запрещено!

©"DoktorVet.com", 2013-2015