Благовещенск, Амурская область, Россия
Благовещенск, Амурская область, Россия
Цель исследования – изучить особенности изменений показателей свободно-радикального статуса, антиоксидантной защиты и морфологические изменения эритроцитов периферической крови беременных женщин первого триместра с обострением цитомегаловирусной инфекции (ЦМВИ). Обследовано 35 беременных с обострением ЦМВИ в первом триместре гестации (основная группа) и 35 беременных без данной патологии, сопоставимых по сроку и возрасту пациенткам основной группы (контрольная группа). Материалом для исследования выбраны эритроциты венозной крови, стабилизированной гепарином, а также плазма крови. Исследовано состояние перекисного окисления липидов (ПОЛ) по содержанию диеновых конъюгатов и активных продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой; состояние неферментной антиоксидантной защиты по содержанию α-токоферола, а также фермента эритроцитов (супероксиддисмутазы); изучены морфологические изменения эритроцитов. Установлено, что обострение ЦМВИ в первом триместре беременности ассоциировано с активацией процессов ПОЛ, которые включают модификацию не только начальных, обратимых стадий этого процесса – увеличение концентрации диеновых конъюгатов (p<0,001), но и приводят к повышенному образованию вторичных активных продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой (p<0,001), усиливающих деструктивное действие, прежде всего, на мембрану эритроцитов. Образующиеся первичные и вторичные продукты ПОЛ, на фоне истощения резервов антиоксидантной защиты – снижения концентрации эритроцитарной супероксиддисмутазы (p<0,001) и α-токоферола (p<0,001), накапливаются в возрастающих концентрациях и становятся потенциальными факторами повреждения эритроцитов, обусловливая их функциональную и метаболическую неполноценность. Метаболические нарушения и повреждения клеточных мембран вызывают увеличение популяции эхиноцитов, мишеневидных и дегенеративных форм эритроцитов, что может сопровождаться высокой вероятностью внутрисосудистого гемолиза и, тем самым, способствовать развитию гемической гипоксии, осложняющей инфекционный процесс и течение беременности. В условиях сохраняющейся гипероксидации и угнетения антиоксидантной защиты, влекущих ухудшение реологии крови, беременным женщинам с обострением ЦМВИ в первом триместре целесообразно назначение препаратов, стабилизирующих липидный обмен.
диеновые конъюгаты, ТБК-активные продукты, α-токоферол, супероксиддисмутаза, цитомегаловирусная инфекция, беременность
В настоящее время утвердилось представление о том, что многие заболевания в период беременности, в том числе инфекционного генеза, сопровождаются развитием окислительного стресса, связанного с усиленным генерированием активных форм кислорода [3, 7]. Одной из мишеней их действия являются соединения липидной природы, которые входят в состав клеточных мембран, а также внутриклеточных белково-липидных комплексов [14]. Деструктивное действие активных форм кислорода на липидные компоненты клеток приводит к образованию первичных (диеновые конъюгаты – ДК) и, в дальнейшем, конечных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), накопление которых представляет определенную опасность для развивающегося организма [4]. Помимо этого, развитие окислительного стресса в период гестации обусловливает высвобождение провоспалительных цитокинов и апоптотических фрагментов, которые, наряду с продуктами ПОЛ, оказывают непосредственное токсическое влияние на плод, вызывая полиорганные нарушения различного характера [15]. В связи с вышеизложенным представляло интерес изучить особенности изменений показателей свободно-радикального статуса, антиоксидантной защиты и морфологические изменения эритроцитов периферической крови беременных женщин первого триместра с обострением цитомегаловирусной (ЦМВ) инфекции.
Материалы и методы исследования
Проведено проспективное исследование 70 беременных женщин в первом триместре гестации, давшим добровольное информированное согласие на участие в обследовании. Основная группа была представлена 35 пациентками с обострением ЦМВ инфекции, контрольная группа включала 35 практически здоровых женщин, сопоставимых по сроку и возрасту.
Критериями включения в исследование явились лабораторно подтвержденное обострение ЦМВ инфекции в первом триместре беременности, стойкая клиническая ремиссия герпесвирусной инфекции.
Критерии исключения из исследования: первичная ЦМВ инфекция, обострение других воспалительных заболеваний экстрагенитальной патологии, наличие инфекций, передающихся половым путем.
Клинический диагноз первичной ЦМВ инфекции устанавливали по наличию в периферической крови антител IgМ к ЦМВ, низкоавидных IgG (индекс авидности <50%), а также ДНК ЦМВ, выявляемой методом полимеразной цепной реакции в крови или моче; обострение хронической ЦМВ инфекции – по наличию IgМ к ЦМВ, высокоавидных IgG (индекс авидности >65%), а также ДНК ЦМВ в соскобах с буккального эпителия и слизистой оболочки шейки матки.
Материалом для исследования выбраны эритроциты венозной крови, стабилизированной гепарином, а также плазма крови. Для достижения поставленной цели изучали интенсивность ПОЛ по содержанию его продуктов – ДК [12], и активные продукты тиобарбитуровой кислоты (ТБК-АП) [2]. Антиоксидантный статус оценивали по активности супероксиддисмутазы (СОД) при помощи наборов реагентов фирмы «RANDOX Laboratories Ltd.» (Англия), а также содержанию α-токоферола [17]. Морфологию эритроцитов изучали на микроскопе Motic (Япония) c последующей цитофотометрической обработкой данных на установке MEKOS (Москва). Мазок крови обрабатывался по программе «BioVision» (США) [8]. Ранж – 60, при разрешении в 300 пикселей.
Исследования проведены в соответствии с кодексом этических принципов Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации с поправками 2013 г. и правилами клинической практики в РФ, утвержденными приказом Минздрава РФ №200н от 1 апреля 2016 года.
Статистическую обработку результатов исследования проводили с использованием программного пакета Statistika 6.0. Проверку гипотезы о соответствии совокупностей количественных признаков закону нормального распределения осуществляли с использованием критерия Шапиро-Уилка. В случае подчинения распределения признака закону нормального распределения данные представляли в виде средней величины (M) и стандартной ошибки (m). Для определения значимости различий использовался непарный параметрический критерий Стьюдента. Принимались во внимание p<0,05; 0,01; 0,001. В том случае, когда нулевая гипотеза о соответствии распределения признака закону нормального распределения отвергалась, использовались непараметрические критерии Колмогорова-Смирнова и Манна-Уитни. Для оценки тесноты связи признаков применяли корреляционный анализ с расчетом коэффициента корреляции Пирсона (r).
Результаты исследования и их обсуждение
Исследования показали, что у беременных женщин основной группы содержание первичных продуктов ПОЛ (ДК) в плазме периферической крови на 53% (p<0,001) превышало аналогичный показатель в контрольной группе (табл. 1).
Таблица 1
Состояние процессов ПОЛ и АОЗ в периферической крови у беременных с ЦМВ инфекцией
|
Показатель |
Контрольная группа |
Основная группа |
р |
|
ДК, мкмоль/л |
1,66±0,04 |
2,54±0,12 |
<0,001 |
|
ТБК-АП, ммоль/л |
7,90±0,60 |
18,12±0,18 |
<0,001 |
|
СОД, ЕД/г Hb |
365,2±4,30 |
240,0±2,50 |
<0,001 |
|
α-токоферол, мкг/мл |
1,63±0,12 |
1,29±0,08 |
<0,001 |
В норме первичные продукты ПОЛ участвуют в регулировании проницаемости мембран, скорости роста организмов и пролиферации клеток [1]. Однако в условиях ЦМВ инфекции наблюдается последующее развитие цепи процессов пероксидации, и при присоединении кислорода образуются вторичные, наиболее токсические ТБК-АП.
В результате оценки уровня вторичных продуктов ПОЛ, установлено, что у пациенток основной группы содержание ТБК-АП было достоверно (p<0,001) выше аналогичного показателя в контрольной группе (табл. 1).
Вторичные продукты ПОЛ вызывают особый интерес у исследователей, так как способны существенно влиять на функциональную активность фагоцитирующих клеток: ингибируют развитие дыхательного «взрыва» и продукцию супероксидного радикала нейтрофилами, фагоцитоз в моноцитах и нейтрофилах, обладают высокой хемотоксической активностью [1, 5].
Стационарный уровень протекания ПОЛ регулируется антиоксидантной защитой (АОЗ), которая ограничивает образование перекисных радикалов. Фермент СОД сохраняет клетки от окислительного стресса, однако в условиях ЦМВ инфекции антиоксидантный потенциал резко угнетается. Доказательством данного суждения явилось уменьшение активности эритроцитарной СОД на 34% (p<0,001) и снижение содержания α-токоферола на 21% (p<0,001), по сравнению с аналогичными показателями контрольной группы (табл. 1).
При анализе взаимосвязи между активностью процессов ПОЛ и показателями АОЗ была обнаружена обратная коррелятивная связь в парах: ТБК-АП – α-токоферол (r=-0,74; p<0,001); ТБК-АП – СОД (r=-0,79; p<0,001); ДК – α-токоферол (r=-0,82; p<0,001); ДК – СОД (r=-0,85; p<0,001). Эти данные свидетельствуют о выраженной взаимозависимости между степенью увеличения процессов ПОЛ и снижением активности АОЗ.
Усиление процессов ПОЛ в эритроцитах индуцирует гидролиз фосфолипидов, образующиеся при этом высокополярные соединения (лизофосфолипиды, свободные жирные кислоты), вызывают трансформацию дискоцитов в эхиноциты [13]. Действительно, нарастание процессов ПОЛ на фоне угнетения АОЗ, появление признаков перестройки фосфолипидного слоя при ЦМВ инфекции [6], приводят к резкому нарушению взаимоотношений между липидами и белковыми структурами в мембране эритроцитов. При этом наблюдалась перегруппировка белково-липидного комплекса (БЛК) мембраны эритроцитов. БЛК укрупняются (рис.), что является причиной снижения деформационных свойств эритроцитов [10, 11].
Выявить увеличение уплотненных БЛК удается после рассмотрения мембран компьютерным методом по программе «BioVision» [8]. В мембране дискоцитов пациентов как контрольной, так и основной группы уплотненные участки были единичными и занимали незначительную площадь (рис. А1, А2; табл. 2). В эхиноцитах основной группы пациентов площадь БЛК достоверно увеличивалась (p<0,001) по сравнению с аналогичным показателем контрольной группы (рис. Б1, Б2; табл. 2). В мишеневидных формах эритроцитов основной группы площадь уплотненных БЛК также была повышена (p<0,001) по сравнению с показателем в контрольной группе (рис. В1, В2; табл. 2). В дегенеративных эритроцитах основной группы уплотненные участки БЛК занимали наибольшую площадь (p<0,01) по сравнению с аналогичным показателем контрольной группы (рис. Г1, Г2; табл. 2).
По данным морфологического исследования мазков крови беременных основной группы (табл. 2) количество дискоцитов уменьшалось в 1,6 раз (р<0,001); число дегенеративных форм и эхиноцитов, соответственно, увеличивалось в 4 (р<0,001) и 3 раза (р<0,001); а количество мишеневидных форм – в 7 раз (р<0,001).
|
|
|
|
А1
|
А2 |
|
|
|
|
Б1 |
Б2
|
|
|
|
|
В1 |
В2
|
|
|
|
|
Г1 |
Г2 |
Рис. Морфологическое строение эритроцитов периферической крови практически здоровых женщин (1) и беременных при обострении ЦМВ инфекции (2) при различном содержании в мембране белково-липидных комплексов. А – дискоциты, Б – мишеневидные эритроциты, В – эхиноциты, Г – денеративные формы. Мазок крови обрабатывался по программе «BioVision» (США). Ранж – 60, при разрешении в 300 пикселей.
Таблица 2
Площадь БЛК в эритроцитах и их морфологические формы у беременных с ЦМВ инфекцией
|
Морфологические формы эритроцитов |
Контрольная группа |
Основная группа |
р |
|
|
Дискоциты |
Содержание, % |
90,0±3,0 |
56,0±2,2 |
<0,001 |
|
Площадь БЛК, усл. ед. |
10,35±0,15 |
12,24±0,16 |
<0,001 |
|
|
Эхиноциты |
Содержание, % |
3,0±0,02 |
8,8±0,09 |
<0,001 |
|
Площадь БЛК, усл. ед. |
19,25±0,2 |
15,20±0,1 |
<0,001 |
|
|
Мишеневидные формы |
Содержание, % |
2,0±0,03 |
14,0±0,9 |
<0,001 |
|
Площадь БЛК, усл. ед. |
31,96±0,3 |
50,24±0,3 |
<0,001 |
|
|
Дегенеративные формы |
Содержание, % |
5,0±0,05 |
21,2±1,3 |
<0,001 |
|
Площадь БЛК, усл. ед. |
91,96±1,1 |
97,50±1,0 |
<0,001 |
|
Сохранение дисковидной формы имеет первостепенное значение для основной физиологической роли эритроцитов – переноса дыхательных газов, в то время как деформируемость циркулирующих клеток оказывает критическое влияние на реологические свойства крови [16]. Увеличение популяции аномальных форм красных кровяных клеток, при ЦМВ инфекции, по-видимому, связано с измененным окислительно-восстановительным статусом в эритроцитах и уменьшением и/или окислением некоторых основных белков цитоскелета, которые, как известно, являются необходимыми для поддержания горизонтальных взаимодействий в архитектуре мембраны эритроцитов [9].
Следовательно, повышенная интенсификация процессов ПОЛ, активация фосфолипазных систем при угнетении АОЗ, представляют собой важнейшие факторы, обусловливающие мембранодестабилизирующие явления.
Таким образом, на основе оценки результатов исследования установлено, что обострение ЦМВ инфекции в первом триместре беременности ассоциировано с активацией процессов ПОЛ, которые включают модификацию не только начальных, обратимых стадий (ДК) этого процесса, но и приводят к повышенному образованию вторичных ТБК-АП, усиливающих деструктивное действие, прежде всего, на мембрану эритроцитов. Образующиеся первичные и вторичные продукты ПОЛ, на фоне истощения резервов АОЗ (СОД и α-токоферол), накапливаются в возрастающих концентрациях и становятся потенциальными факторами повреждения эритроцитов, обусловливая их функциональную и метаболическую неполноценность. Метаболические нарушения и повреждения клеточных мембран вызывают увеличение популяции эхиноцитов, мишеневидных и дегенеративных форм эритроцитов, что может сопровождаться высокой вероятностью внутрисосудистого гемолиза и, тем самым, способствовать развитию гемической гипоксии, осложняющей инфекционный процесс и течение беременности.
В условиях сохраняющейся гипероксидации и угнетения АОЗ, влекущих ухудшение реологии крови, беременным женщинам с обострением ЦМВ инфекции в первом триместре целесообразно назначение препаратов, стабилизирующих липидный обмен.
1. Владимиров Ю.А. Биологические мембраны и незапрограммированная смерть клетки // Соросовский образовательный журнал. 2000. Т.6, №9. С.2-9.
2. Гаврилов В.Г., Гаврилова А.Р., Мажуль Л.М. Анализ методов определения продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке крови по тесту с тиобарбитуровой кислотой // Вопросы медицинской химии. 1987. Т.33, №1. С.118-122.
3. Гулая В.С., Степанова Е.К., Акбашева О.Е. Значение показателей перекисного окисления липидов в патогенезе раннего токсикоза беременных // Апробация. 2014. №8. С.54-56.
4. Елкина Н.М., Коношенко С.В. Липидный состав и пероксидация липидов в эритроцитах при железодефицитной анемии // Ученые записки Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2015. Т.1(67), №1. С.25-29.
5. Зенков Н.К., Ланкин В.З., Меньщикова Е.Б. Окислительный стресс. Биохимические и патофизиологические аспекты. М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001. 343 с.
6. Ишутина Н.А. Роль нарушений состава фосфолипидов в патогенезе цитомегаловирусной инфекции // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН (Acta Biomedica Scientifica). 2015. №3(106). C.52-55.
7. Курманалиева З.Б., Атыканов А.О., Керимова Н.Р. Перекисное окисление липидов и системы антиоксидантной защиты в плазме крови у женщин с невынашиванием беременности и на фоне герпетической инфекции // Вестник Кыргызско-Российского славянского университета. 2007. Т.7, №9. С.96-99.
8. Способ определения уплотнения белково-липидных участков в мембранах эритроцитов различной степени зрелости с помощью компьютерной программы «Biovision»: пат. 2390020 RU / автор и заявитель М.Т. Луценко; патентообладатель Государственное учреждение Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН; заявл. 20.05.2010; опубл. 20.05.2010.
9. Луценко М.Т., Андриевская И.А. Морфофункциональные изменения в эритроидных элементах в норме и при патологии. Благовещенск, 2015. 144 с.
10. Луценко М.Т., Андриевская И.А., Ишутина Н.А. Морфофункциональная характеристика мембран эритроцитов у беременных, перенесших обострение герпес-вирусной инфекции // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2012. Т.154, №7. С.126-129.
11. Луценко М.Т., Андриевская И.А., Ишутина Н.А. Кислородтранспортная функция крови у беременных, перенесших обострение герпес-вирусной инфекции // Вестник РАМН. 2012. №6. С.66-72.
12. Орел Н.М. Биохимия мембран. Минск: БГУ, 2010. 28 с.
13. Рязанцева Н.В., Новицкий В.В. Типовые нарушения молекулярной организации эритроцита при соматической и психической патологии // Успехи физиологических наук. 2004. Т.35, №1. С.53-65.
14. Турпаев К.Т. Активные формы кислорода и регуляция экспрессии генов // Биохимия. 2002. Т.67, №3. С.339-352.
15. Шестопалов А.В., Арутюнян А.В., Акуева М., Шестопалова М.А., Буштырева И.О. Окислительный стресс в патологии плацентации // Журнал акушерства и женских болезней. 2009. Т.58, №1. С.93-100.
16. Chien S. Red cell deformability and its relevance to blood flow // Annu. Rev. Physiol. 1987. Vol.49. P.177-192.
17. Hansen L.G., Warwick W.J. A fluorometric micro method for serum tocopherol // Tech. Bull. Regist. Med. Technol. 1966. Vol.36, №6. Р.131-136.
