Показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы после классических, мини-инвазивных и комбинированных пластических операций

30 червня 2006
2625
Спеціальності :
Резюме

Изучено состояние перекисного окисления липидов (ПОЛ), системы антиоксидантной защиты (АОЗ) и микроэлементного гомеостаза у 34 пациентов (все женщины) с возрастными изменениями лица и шеи, которым были выполнены традиционные классические (1-я группа), мини-инвазивные (2-я группа) и комбинированные (3-я группа) вмешательства. Исследования проводились в предоперационный период, а также через 12, 24 и 72 ч после операции. В результате было установлено, что показатели ПОЛ и системы АОЗ коррелируют между собой: в ответ на операционную травму происходит активация ПОЛ и, соответственно, повышается активность АОЗ. Однако у пациенток после мини-инвазивных вмешательств активация указанных процессов менее выражена, чем у пациенток 1-й и 3-й групп.

ВВЕДЕНИЕ

Процессы, ведущие к развитию осложнений в пластической хирургии, полиэтиологичны и часто имеют схожие патогенетические механизмы. Одним из значимых патогенетических звеньев является нарушение гомеостаза в процессах перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной защиты (АОЗ). Повышенное образование свободных радикалов в организме и связанное с этим усиление процессов ПОЛ (которое иногда называют оксидативным стрессом) может происходить не только из-за избытка кислорода, но и большого числа иных причин. При ПОЛ происходит окисление тиоловых (сульфгидрильных) групп мембранных белков, что приводит к появлению дефектов в мембранах клеток и митохондрий. Продукты такого окисления непосредственно делают липидную фазу мембран проницаемой для ионов водорода и кальция, снижают стабильность липидного слоя, что может привести к электрическому пробою мембраны под действием разности потенциалов, которую сама мемб­рана и создает. Все это приводит к изменению свойств биологических мембран и нарушению функционирования клеток (Владимиров Ю.А., 2000).

Повреждающему действию свободных радикалов и переменных соединений противостоит антиоксидантная система, состоящая из ферментативных и неферментативных звеньев. Основную, главную роль играет ферментативный механизм, хотя он тесно связан с неферментативным. Антиоксидантная система удерживает процесс ПОЛ на стационарном базальном уровне, не препятствующем нормальной жизнедеятельности. Складывающееся тем самым прооксидантно-антиоксидантное равновесие является важнейшим механизмом гомеостаза (Владимиров Ю.А., Арчаков А.И., 1972; Барабой В.А., 1984; Акимов В.Г., 1987; Зозуля Ю.А. и соавт., 2000).

Исследования подтверждают, что любое сильное повреждение приводит к развитию или торможению реакций ПОЛ (Владимиров Ю.А., Арчаков А.И., 1972; Панин М.Г. и соавт., 1990; Рагимов Ч.Р. и соавт., 1991; Зозуля Ю.А. и соавт., 2000). Установлено также, что проведение операции сопровождается закономерной и выраженной активацией ПОЛ (Панин М.Г. и соавт., 1990; Рагимов Ч.Р. и соавт., 1991). Поэтому лабораторные данные о ПОЛ и АОЗ могут свидетельствовать также о тяжести и степени патологического процесса (Барабой В.А., 1984; Акимов В.Г., 1987; Зозуля Ю.А. и соавт., 2000).

Важнейшими ферментами системы АОЗ являются супероксиддисмутаза (супероксид: супероксид оксидоредуктаза, КФ 1.15.1.1), каталаза (пероксид водорода: пероксид водорода оксидоредуктаза, КФ (1.11.1.6), глутатион-пероксидаза (глутатион: пероксид водорода оксидоредуктаза, КФ 1.11.1.9) и глутатионредуктаза, КФ 1.6.4.2), церулоплазмин (железо II: кислород оксидоредуктаза, КФ 1.16.3.1).

Так как эти ферменты содержат микроэлементы и/или активируются ими, можно допустить, что нарушения обмена микроэлементов играет важную роль в патогенезе хирургической травмы.

Однако в литературе отсутствуют работы, в которых определялась бы взаимосвязь между ПОЛ, обменом микроэлементов и состоянием АОЗ для определения тяжести хирургической травмы в эсте­тической хирургии лица и шеи.

Цель работы — изучить динамику биохимических показателей ПОЛ и АОЗ с целью сравнительной оценки степени метаболических нарушений при классических, мини-инвазивных и комбинированных омолаживающих операциях.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Было определено состояние ПОЛ, системы АОЗ и микроэлементного гомеостаза у 34 пациентов (все женщины) с возрастными изменениями лица и шеи: 10 из них перенесли классические (традиционные) вмешательства (1-я группа), 12 — мини-инвазивные (2-я группа) и 12 — комбинированные пластические операции (3-я группа). Возраст пациенток в 1-й группе составил 46,1±7,2 года, во 2-й — 44,7±5,4 года, в 3-й — 48,6±7,1 года.

Контрольную группу составили 10 практически здоровых женщин (доноров), сравнимых по возрасту с исследуемыми группами (р>0,05).

Для оценки состояния ПОЛ и системы АОЗ проводили определение содержания в плазме крови малонового диальдегида (МДА) (маркер активности процессов ПОЛ), церулоплазмина (относится к плазматическому звену системы АОЗ) и микроэлементов (медь, марганец) (являются внутриклеточными микроэлементами, которые входят в состав Сu-, Mn-супероксиддисмутазы и каталазы и являются их активаторами).

Определение содержания МДА проводили по методике И.Д. Стальной и Т.Г. Гаришвили (1977), церулоплазмина — методом H.A. Ravin (1961).

Содержание меди и марганца в крови определяли с использованием стабилизационного агента Triton Х-100 с последующим контролем на атомно-абсорбционном спектрометре SpectrAA-220Z фирмы «Varian».

Кровь брали с локтевой вены, смешивали с 38% раствором цитрата натрия в соотношении 9:1.

Исследования проводили в предоперационный период, а также через 12, 24 и 72 ч после операции.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты проведенного исследования показали, что уровень МДА в 1, 2 и 3-й группах до операции составлял 1,69±0,55, 1,85±0,58 и 1,95±0,64 мкмоль/л соответственно, что практически не отличается от значения этого показателя в контрольной группе (1,67±0,27 мкмоль/л; р>0,05).

Уровень церулоплазмина в 1, 2 и 3-й группах до операции составлял 365,8±15,1, 365,1±22,0 и 366,3±18,7 мг/л соответственно, в контрольной группе — 362,4±13,34 мг/л (р>0,05).

Содержание меди в 1, 2 и 3-й группах до операции составляло 15,14±2,74, 13,54±3,68 и 15,11± 2,1 мкмоль/л соответственно, в контрольной группе — 16,78±1,98 мкмоль/л (р>0,05).

Содержание марганца в 1, 2 и 3-й группах до операции составляло 0,434±0,006, 0,432±0,004 и 0,436±0,009 мкмоль/л соответственно, в контрольной группе — 0,440±0,01 мкмоль/л (р>0,05).

Таким образом, показатели ПОЛ, системы АОЗ и микроэлементного гомеостаза до операции не отличаются в исследуемых группах, что свидетельствует об отсутствии влияния возрастных изменений тканей лица и шеи на эти системы.

Оперативное вмешательство оказывало значительное влияние на состояние ПОЛ и систему АОЗ. Как видно из табл. 1, содержание МДА в 1, 2 и 3-й группах через 12 ч после операции составляло 3,21±0,91, 2,57±0,74 и 6,23±0,91 мкмоль/л соответ­ственно (значение показателя в контрольной группе — 1,67±0,27 мкмоль/л), что свидетельствует об активации процессов ПОЛ у пациенток всех трех групп в ответ на операционную травму. Однако во 2-й группе (мини-инвазивные вмешательства) активация процессов ПОЛ была ниже, чем в 1-й (классические операции) и 3-й (комбинированные вмешательства) группе (p<0,05). Эти результаты свидетельствуют о более выраженной активации процессов ПОЛ после классических и, особенно, комбинированных операций, которые являются по этому показателю более травматичными. Выраженная тенденция к снижению содержания МДА прослеживалась лишь на третьи сутки после операции.

Таблица 1
Изменение содержания МДА (мкмоль/л) в исследуемых группах пациенток

Срок определения

Группа

1-я

2-я

3-я

До операции

1,69±0,55

1,85±0,58

1,95±0,64

Через 12 ч после операции

3,21±0,91

2,57±0,74

6,23±0,91

Через 24 ч после операции

2,94±0,72

2,51±0,46

5,91±0,72

Через 72 ч после операции

1,80±0,28

2,30±0,31

4,56±0,61

Через 12 ч после операции показатель церулоплазмина был повышен во всех 3 группах пациенток (соответственно 448,1±34,0, 396,4±18,6 и 451,6± 17,9 мг/л; значение показателя в контрольной группе — 362,4±13,34 мг/л), что свидетельст­вует об активации системы АОЗ в ответ на активацию ПОЛ в результате операционной травмы (табл. 2). Повышение содержания церулоплазмина в исследуемых группах пациенток (1-й и 3-й) было статистически значимым и по сравнению с показателями до операции. Через 24 и 72 ч после операции отмечали снижение содержания церулоплазмина в исследуемых группах пациенток.

Данные табл. 1 и 2 свидетельствуют также о том, что динамика показателей ПОЛ и системы АОЗ коррелируют между собой: в ответ на операционную травму происходит активация ПОЛ и соответственно повышается активность АОЗ. Однако у пациенток 2-й группы (мини-инвазивные вмешательства) активация ПОЛ и АОЗ менее выражена.

Таблица 2
Изменение содержания церулоплазмина (мг/л) в исследуемых группах пациенток

Срок определения

Группа

1-я

2-я

3-я

До операции

365,8±15,1

365,1±22,0

366,3±18,7

Через 12 ч после операции

448,1±34,0

396,4±18,6

451,6±17,9

Через 24 ч после операции

408,7±31,0

381,6±15,7

411,0±18,5

Через 72 ч после операции

385,2±24,0

372,8±12,6

400,1±15,8

При изучении микроэлементного состава крови в исследуемых группах пациенток установлено, что через 12 ч после операции содержание меди составляло соответственно 25,07±4,14, 22,56±3,85 и 28,51±5,27 мкмоль/л, что статистически значимо выше дооперационного уровня (табл. 3). В последующие сутки и через 72 ч после операции наблюдалось снижение содержания меди. Однако, как свидетельствуют данные табл. 3, во всех исследуемых группах пациенток не отмечали нормализации показателей содержания меди, что свидетельствует об активации процессов ПОЛ и большего напряжения работы системы АОЗ, которые возникают в ответ на операционную травму.

Таблица 3
Изменение содержания меди (мкмоль/л) в исследуемых группах пациенток

Срок определения

Группа

1-я

2-я

3-я

До операции

15,14±2,74

13,54±3,68

15,11±2,18

Через 12 ч после операции

25,07±4,14

22,56±3,85

28,51±5,27

Через 24 ч после операции

19,27±2,14

21,31±3,18

21,62±4,83

Через 72 ч после операции

18,07±3,23

17,59±1,19

19,03±3,64

Изменения содержания марганца представлены в табл. 4. Статистически значимое повышение содержания марганца после оперативного вмешательства наблюдалось только в 3-й группе. В 1-й и 2-й группах его содержание существенно не изменялось в процессе исследования и не отличалось от такого в контрольной группе (0,440±0,01 мкмоль/л). Это можно объяснить тем, что повышение содержания марганца в крови по-видимому вызвано цитолизом, интенсивность которого выше при выполнении комбинированной косметической операции, по­скольку эта операция более травматична и приводит к большей гибели клеток (по сравнению с менее травматическим вмешательством).

Таблица 4
Изменение содержания марганца (мкмоль/л) в исследуемых группах пациенток

Срок определения

Группа

1-я

2-я

3-я

До операции

0,434±0,006

0,432±0,004

0,436±0,009

Через 12 ч после операции

0,438±0,002

0,437±0,001

0,469±0,014

Через 24 ч после операции

0,438±0,005

0,438±0,003

0,467±0,012

Через 72 ч после операции

0,435±0,003

0,436±0,05

0,457±0,013

Таким образом, проведенные исследования показали, что операционная травма посредством активации ПОЛ оказывает существенное влияние на состояние антиоксидантной системы, в частности ее плазматического звена. Активация ПОЛ и, соответственно, повышение активности АОЗ более выражены и статистически более значимы при комбинированных косметических операциях. В результате использования мини-инвазивных технологий при выполнении косметических операций на лице уменьшается степень выраженности оксидантного стресса и, следовательно, отмечается более низкая активация системы АОЗ (о чем свидетельствуют, соответственно, более низкий уровень МДА и более низкие показатели содержания церулоплазмина и меди в группе пациенток, перенесших эти операции). Это позволяет объективно обосновать выбор наименее травматичного операционного вмешательства и целенаправленно проводить корригирующую пластическую терапию.

ВЫВОДЫ

Повышение образования свободных радикалов в организме и связанное с ним усиление процессов ПОЛ на фоне большего напряжения работы системы АОЗ происходит после любого вида омолаживающей операции. Эти изменения более существенны при комбинированных и традиционных пластических операциях, что необходимо учитывать на этапе планирования и прогнозирования результатов хирургического вмешательства.

ЛИТЕРАТУРА

Акимов В.Г. (1987) Фотодерматозы. Патогенетическая роль свободнорадикального окисления липидов мембран, лечение, профилактика. Автореф. дис. … канд. мед. наук, Москва, 19 с.

Барабой В.А. (1984) Растительные фенолы и здоровье человека. Наука, Москва, 160 с.

Владимиров Ю.А. (2000) Биологические мембраны и незапрограммированная смерть клетки. Соросовский Образовательный Журнал, 6(9): 2–9 (http://journal.issep.rssi.ru/articles/pdf/0009_002.pdf).

Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. (1972) Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. Наука, Москва, 252 с.

Зозуля Ю.А., Барабой В.А., Сутковой Д.А. (2000) Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная защита при патологии головного мозга. Знание-М, Москва, с. 70–78.

Панин М.Г., Шинкова Т.П., Золотая Р.Д. (1990) Показатели ПОЛ у больных с врожденными челюстно-лицевыми аномалия­ми до и после реконструктивной костно-пластической операции. В кн.: Сб. отечеств. труд. конф. хир. стом., Тбилиси, 392 с.

Рагимов Ч.Р., Касачанова Н.Ю., Тер-Асатуров Г.П. и др. (1991) Диагностическое значение соотношения показателей про- и антиоксидантных систем периферической крови в профилактике осложнений у больных после операций на мягких тканях лица и шеи. Стоматология, 1: 45–47.

Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. (1977) Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты. В кн.: Современные методы в биохимии. Медицина, Москва, с. 66–68.

Ravin H.A. (1961) An improved colorimetric enzymatic assay of ceruloplasmin. J. Lab. Clin. Med., 58: 161–168.

>Показники перекисного окиснення ліпідів і антиоксидантної системи після класичних, міні-інвазивних і комбінованих пластичних операцій

Харьков Андрій Леонідович

Резюме. Вивчено стан перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ), системи антиоксидантного захисту (АОЗ) і мікроелементного гомеостазу у 34 пацієнтів (всі жінки) з віковими змінами обличчя й шиї, яким були виконані традиційні класичні (1-ша група), міні-інвазивні (2-га група) і комбіновані (3-тя група) втручання. Дослідження проводили в передопераційний період, а також через 12, 24 та 72 год після операції. В результаті було встановлено, що показники ПОЛ і системи АОЗ корелюють між собою: у відповідь на операційну травму відбувається активація ПОЛ та, відповідно, підвищується активність АОЗ. Однак у пацієнток після міні-івазивних втручань активація зазначених процесів менш виражена, ніж у пацієнток 1-ї і 3-ї груп.

Ключові слова:пластичні операції, малоновий диальдегід, церулоплазмін, мідь, марганець

Indices of lipid peroxidation and antioxidant system after classic, miniinvasive and combined plastic operations

Kharkov A L

Summary. A state of lipid peroxidation, antioxidant defense system and trace elements homeostasis was studied in 34 patients (all women) with aging changes of face and neck, who had undergone plastic operations: traditional (1st group), miniinvasive (2nd group) and combined (3rd group). Diagnostic evaluations were performed in preoperative period, as well as 12, 24 and 72 hours after operation. A correlation was revealed between indices of lipid peroxidation and antioxidant defense system: an increase of lipid peroxidation followed by the antioxidant defense system activation was observed as a consequence of operative trauma. However, in patients after miniinvasive operations the activation of the abovementioned processes was less marked in comparison with patients of the 1st and the 3rd groups.

Key words: plastic operations, malondialdehyde, ceruloplasmin, copper, manganese

 

Адрес для переписки:

Харьков Андрей Леонидович

03680, Киев, ул. Героев Севастополя, 30

Институт хирургии и трансплантологии

АМН Украины