Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Медицинские науки
Токсикология

Диссертационная работа:

Глушков Сергей Иванович. Нарушения системы глутатиона и их роль в патогенезе острых интоксикаций ксенобиотиками с различными механизмами токсического действия : диссертация ... доктора медицинских наук : 14.00.20 / Глушков Сергей Иванович; [Место защиты: ГОУВПО "Военно-медицинская академия"].- Санкт-Петербург, 2007.- 0 с.: ил.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность. Количество острых отравлений в развитых странах мира (например, в США около 600 000 случаев в год) и Российской Федерации ежегодно возрастает, не снижается существенно и число их летальных исходов (Литвинов Н.Н., 1997; Лужников Е.А., 1994), все это указывает на необходимость совершенствования мероприятий по оказанию помощи отравленным.

Действие многочисленных, химических веществ на организм человека сложно и многообразно. Существенно различаются механизмы токсического действия ксенобиотиков, патогеяез и проявления интоксикации. Поэтому решение задачи совершенствования оказания помощи отравленным сопряжено с необходимостью разработки новых многочисленных этиотропных препаратов (антидотов), а также средств патогенетической и симптоматической терапии острых интоксикаций. Организм человека и животных располагает целым рядом сложных биохимических систем (метаболизма ксенобиотиков, антиради-калыюй защиты, репарации поврежденных биологических молекул и т.д.), во многом определяющих чувствительность к действию токсикантов разного строения. К их числу относится и система глутатиона. Она принимает участие в реализации целого ряда важнейших физиологических процессов: детоксика-ции и антиоксидантной защиты; в биохимических превращениях витаминов С, Б, липоевой кислоты и убихинона; в регуляции тиол-дисульфидного равновесия; в процессе транспорта аминокислот; в поддержании восстановленной среды клетки; в регуляции углеводного, липидного, белкового и нуклеинового обменов; в поддержании гемоглобина эритроцитов в восстановленном состоянии; в поддержании оптимального состояния и функций биологических мембран; в регуляции клеточной пролиферации; в обмене ряда эйкозаноидов — простагландинов и лейкотриенов; глутатион выступает и в качестве резерва цистеина в клетке; участвует в регуляции функциональной активности лимфоцитов и обеспечении иммунного ответа организма; оказывает регулирующее влияние на синтез белков теплового щока; принимает участие в реализации механизмов программируемой клеточной гибели (Кулинский В.И., 1990; Мап-nervik В., 1989; Meister А., 1983).

Все это позволяет, по мнению Л.А.Тиунова (1988, 1995), рассматривать обмен глутатиона в качестве механизма обеспечения неспецифической резистентности организма к действию широкого круга токсикантов. В настоящее время синтезированы новые фармакологические препараты на основе глутатиона, в том числе, для профилактики и лечения токсического повреждения тканей при действии ипритов, цитостатиков и других цитото'ксических агентов' (Саватеев Н.В., 1984; КуценкоС.А., 2004).

В системе диагностики риска развития поражений тканей внутренних органов при воздействии цитотоксических агентов прослеживаются существенные недостатки: выявляемые современными лабораторными и инструментальными методами изменения часто указывают на глубокий, мало обратимый характер повреждений тканей. В то же время имеются данные о перспективности определения содержания концентрации восстановленного глутатиона в клетках крови

при оценки тяжести отравлений различными токсикантами (Карпищенко А.И., 1997; Ливанов Г.А., 2001).

По мере накопления фактического материала становится очевидным, что роль нарушений системы глутатиона в патогенезе интоксикаций веществами с различными механизмами действия далеко не одинакова. Подтверждением этого может служить и низкая эффективность цитопротекторных препаратов, которые назначаются порой без должных на то показаний.

Таким образом, выявление закономерностей реагирования системы глутатиона на острое воздействие химических веществ с различными механизмами токсического действия является важной проблемой современной токсикологии, решение которой может способствовать существенному росту эффективности оказания помощи отравленным, благодаря целенаправленному совершенствованию средств фармакологической коррекции, точного определения показаний к их назначению.

В связи с этим целью нашего исследования явилось выявление основных закономерностей реакций системы глутатиона на острое воздействие химических веществ с различными механизмами токсического действия и на их основе разработка путей оптимизации диагностики и тактики оказания помощи отравленным при острых интоксикациях.

Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие задачи исследования:

изучить в динамике изменения системы глутатиона при однократном и повторном воздействии в разных дозах веществ с различными механизмами токсического действия (циклофосфан, 1,2-дихлорэтан, р-хлорвинил-дихлорарсин, доксорубицин, паракват, фенилгидразин, тиопентал натрия, этанол, азалептин, 1,1-диметилгидразин, диалкилпроизводное фосфорил-тиохолина) в ряде органов (печень, почки, сердце, головной мозг, эритроциты) экспериментальных животных;

исследовать влияние на состояние системы глутатиона и сопряженных биохимических систем в тканях отравленных лабораторных животных принятых на снабжение и перспективных лекарственных средств различных фармакологических групп (антиоксидант, антигипоксанты, ноотропные препараты, производные глутатиона и предшественники его синтеза, индукторы белкового синтеза, хелаторные агенты), предназначенных для защиты клеток от повреждающего действия ядов;

определить возможность использования показателей состояния системы глутатиона в клетках периферической крови с целью диагностики степени тяжести интоксикации, эффективности проводимого лечения и прогноза исхода интоксикации.

Основные положения, выносимые на защиту: 1. Острые отравления ксенобиотиками с различными механизмами токсического действия вызывают существенные изменения состояния системы глутатиона в тканях отравленных животных. Их направленность, вы-

!

раженность и длительность определяются величиной введенной дозы токсиканта, его токсико-кинегическими и токсяко-динамическими параметрами (распределением в организме и преимущественным накоплением в тканях, особенностями метаболических превращений, наличием специфических механизмов токсического действия и т.д.), тканевыми особенностями обмена глутатиона.

  1. В основе нарушений обмена глутатиона в органах и тканях отравленных животных лежит реализация цитотоксических эффектов действия ксенобиотиков. Возможно существование ряда независимых самостоятельны): пусковых механизмов повреждения системы глутатиона и связанных с этим путей реализации цитотоксического действия токсикантов.

  2. При разработке новых препаратов цитопротекции и изучении их эффективности в экспериментальных условиях и в клинике может использоваться оценка динамики изменений системы глутатиона в тканях различных органов отравленных животных и в эритроцитах пациентов.

  3. Динамическое исследование показателей системы глутатиона в эритроцитах отравленных лиц может быть включено в систему лабораторной диагностики тяжести цитотоксического поражения тканей, эффективности проводимого лечения и прогноза исхода интоксикации.

Научная новизна. Впервые проведена комплексная оценка изменений состояния системы глутатиона и сопряженных биохимических процессов в различных тканях экспериментальных животных (печень, почки, сердце, легкие, головной мозг, эритроциты) при острых отравлениях токсикантами с различными механизмами токсического действия. Показана взаимосвязь между направленностью и глубиной изменений состояния естественной системы цитопротекции и выраженностью цитотоксических свойств ксенобиотиков — активация ферментов обмена глутатиола (ГП, ГР, Г-6-Ф-ДГ) на фоне обратимого снижения содержания ВГ на 20-40 % при острых интоксикациях регулятор-нымй ядами; уменьшение уровня ВГ в 2—10 раз ниже контроля, угнетение активности ферментов обмена глутатиона, срыва гомеостатических функций этой биохимической системы в тканях животных с острыми отравлениями веществами с выраженными цитотоксическими свойствами. Проведен анализ причин, вызывающих нарушения состояния системы глутатиона при острых отравлениях, выявлены механизмы развития данных изменений (истощение запасов ВГ при осуществлении глутатионовой конъюгации; повышенная наработка активных форм кислорода при относительной недостаточности резервов активности глутатионпероксидазы и ферментов восстановления глутатиона^ образование в организме свободнорадикальных промежуточных продуктов метаболизма ксенобиотиков и критическое снижение уровня восстановленного глутатиона; развитие нарушений энергетического метаболизма клеток и тканей; прямое повреждение ферментов обмена глутатиона или нарушения процессов их биосинтеза; критическое расходование ВГ на поддержание нативной структуры биологически значимых макромолекул) и их роль в формировании

цитотоксических эффектов действия широкого круга ксенобиотиков. Показана возможность использования показателей системы глутатиона в тканях отравленных животных при разработке новых направлений поиска средств фармакологической коррекции цитотоксических эффектов действия ксенобиотиков и оценке их эффективности. Обоснованы некоторые патогенетические направления цитопротекции (синтез антиоксидантов., антигипоксантов, комплексооб-разующих соединений, препаратов экзогенного глутатиона и предшественников его синтеза, индукторов белкового синтеза), связанные с восстановлением состояния обмена глутатиона. Показана принципиальная возможность использования показателей системы глутатиона в эритроцитах пациентов для установления степени тяжести интоксикации, эффективности проводимого лечения и прогноза исхода интоксикации. Разработаны диагностические схемы использования показателей системы глутатиона в эритроцитах пациентов с острыми отравлениями седативно-гипнотическими препаратами, включающие в себя динамическое определение (в течение 1-3 суток) содержания восстановленного глутатиона, сульфгидрильных групп белков, малонового диальдегида, активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, глутатионредуктазы, глутатион-S-трансферазы, глутатионпероксидазы и каталазы.

Практическая значимость работы заключается в том, что полученные в ходе диссертационного исследования данные о динамике изменений состояния системы глутатиона в тканях человека и лабораторных животных в условиях острых отравлений ксенобиотиками с различными механизмами токсического действия позволяют сформулировать представление об общих механизмах цитотоксического действия ксенобиотиков, связанных с повреждениями указанной биохимической системы. Представления о механизмах нарушений состояния естественной системы цитопротекции могут быть положены в основу поиска новых лекарственных препаратов (антиоксидантов, антигипоксантов, комплексообразующих соединений, препаратов экзогенного глутатиона, индукторов белкового синтеза), обладающих цитопротекторными свойствами. Оценка состояния системы глутатиона в биосредах пациентов может использоваться в качестве метода установления степени тяжести интоксикации, эффективности проводимого лечения и прогноза течения интоксикации седативно-гипнотическими препаратами, цитостатиками (циклофосфан, доксоруби-цин). Определение параметров системы глутатиона и сопряженных биохимических процессов (концентрация восстановленного глутатиона, сульфгидрильных групп белков, малонового диальдегида, диеновых конъюгат, активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, глутатионре.ггуктазы, глутатионпероксидазы, глутатион-Б-трансферазы, каталазы) может использоваться при проведении доклинических и клинических испытаний новых фармакологических препаратов для скриниговой оценки их цитопротекторкых свойств.

Реализация результатов исследования. Рекомендации, разработанные на основании полученных в ходе диссертационного исследования данных, используются в научной работе и учебном процессе на кафедре военной токси-

кологии и медицинской защиты и кафедре клинической биохимии и лабораторной диагностики Военно-медицинской академии, в лечебно-диагностическом процессе в Центре лечения острых отравлений Научно-исследовательского института Скорой Помощи им. И.И.Джанелидзе, были учтены при разработке и внедрении в клиническую практику отечественных препаратов «Реамберин», «Цитофлавин», «Мексидол».

В процессе выполнения диссертационного исследования подано и принято к использованию в Военно-медицинской академии 14 рационализаторских предложений.

Апробация работы проведена на национальных днях лабораторной медицины России (Москва, 1997, 2002), на международном симпозиуме "Биоан-тиоксидант" (Тюмень, 1997), на V научно-практической конференции по созданию и апробации новых лекарственных средств «Лекарства - человеку» (Харьков, 1998), на международной конференции "Медицинские последствия экстремальных воздействий на организм» (Санкт-Петербург, 2000), на международном симпозиуме «Здоровье и химическая безопасность на пороге XXI века» (Санкт-Петербург, 2000), на юбилейной научной конференции с международным участием, посвященной 140-летию кафедры душевных и нервных болезней Военно-медицинской академии (Санкт-Петербург, 2000), на Российской научной конференции «Медицинские аспекты радиационной и химической безопасности» (Санкт-Петербург, 2001), на VIII, IX и X Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2001, 2002, 2003), на Всероссийской научной конференции «Биохимия - Медицине» (Санкт-Петербург, 2002), на III съезде Российского биохимического общества (Санкт-Петербург, 2002), на международном симпозиуме «Медицинские и биологические проблемы, связанные с уничтожением химического оружия» (Волгоград, 2003), на 2-ом съезде токсикологов России (Москва, 2003), на Российской научной конференции «Медико-биологические проблемы противолучевой и противохимической защиты» (Санкт-Петербург, 2004), на Российском национальном конгрессе кардиологов (Томск, 2004), на Всероссийской научной конференции «Фармакотерапия гипоксии и ее последствий при критических состояниях» (Санкт-Петербург, 2004), на XXXVI World Congress on Military Medicine (Санкт-Петербург, 2005).

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 88 работ, в том числе 27 статей в отечественных научных журналах.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, включающих обзор литературы, общую характеристику материалов и методов исследования, 4 глав полученных результатов, их обсуждение, заключение и выводы. Работа изложена на 451 странице машинописного текста, содержит 7 рисунков, 145 таблиц (23 в тексте и 122 в приложении) и 1 схему. Список литературы состоит из 454 источников, из них 194 отечественных И 260 иностранных авторов.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net