Концепция антиоксидантной недостаточности в патогенезе позднего токсикоза
Нами [Абрамченко В. В., Баскаков В. П., Костюшов Е. В. Соколовский В. В., 1982, 1984, 1987, 1988] разработана новая концепция роли антиоксидантной недостаточности в патогенезе позднего токсикоза. Исследования, посвященные изучению клинических и теоретических аспектов патогенеза поздних токсикозов беременных, имеют большое научное, практическое, а также социальное значение. Однако, как справедливо отмечалось проф. В. И. Бодяжиной (1987), направленность проводимых исследований до сих пор ограничивается накоплением фактических данных без их углубленного обобщения, что не позволяет создать современную концепцию патогенеза данной патологии и, следовательно, разработать перспективные пути ранней диагностики, своевременной профилактики и лечения.
В настоящее время мнение о существовании многих факторов, которые, могут принимать участие в формировании позднего токсикоза, не утратило своего значения. Одни авторы отводят в генезе заболевания первостепенную роль экзогенным факторам: физическим, химическим, алиментарным, гелиобиологическим, другие — эндогенным: иммунологическим, гормональным, генетическим, гипоксическим и др. Вместе с тем трудно представить, что перечисленные факторы риска действуют на организм беременной каждый в отдельности, независимо друг от друга. По-видимому, состояние женщины в тот или иной период беременности определяется совместным влиянием большинства перечисленных факторов в различных комбинациях, и поздний токсикоз было бы логично рассматривать как своеобразное осложнение, имеющее многофакторный генез.
Организм беременной через нейроэндокринные регуляторные механизмы отвечает на воздействия внешних и внутренних раздражителей общими неспецифическими реакциями. Биологический смысл этих реакций состоит в мобилизации функциональных резервов организма беременной для поддержания гомеостаза. Совокупность процессов, направленных на сохранение постоянства критических параметров внутренней среды организма в это время при действии разнообразных агентов, составляет механизм адаптации, или неспецифической резистентности организма. Конечный результат мобилизации адаптационных механизмов (приспособление организма беременной к новым условиям среды или несостоятельность систем неспецифической защиты, имеющая следствием развитие болезни) зависит от ряда условий: силы и продолжительности действия раздражителя, индивидуальных генетических, возрастных особенностей организма и др.
Адаптационные, неспецифические реакции, развивающиеся в ответ на действие экстремальных факторов, характеризуются наличием стадий (или фаз), имеют широкий диапазон изменений и затрагивают разные уровни (структурной организации: субмолекулярный, молекулярный, надмолекулярный, субклеточный, клеточный, органно-тканевой и организменный.
От функциональной полноценности механизмов неспецифической резистентности (как в целом, так и отдельных звеньев) зависит состояние адаптационных процессов.
В связи с этим возникает принципиально важный для понимания патогенеза позднего токсикоза вопрос, за счет какого конкретного механизма адаптированный организм беременной при действии факторов риска превращается в неадаптированный?
Для получения ответа на этот вопрос мы считаем целесообразным использовать при изучении патогенеза позднего токсикоза концепций современной биохимии. Подобный подход позволяет надеяться на успешное решение таких важных в практическом отношении задач, как оценка индивидуальной защитной „мощности” систем адаптации или разработка способов искусственного повышения неспецифической резистентности организма беременной с помощью немедикаментозных и медикаментозных средств для профилактики и лечения позднего токсикоза.
Одной из концепций, которая, по нашему мнению, может приблизить специалистов к пониманию сущности нарушений механизмов гомеостаза при позднем токсикозе, является концепция, рассматривающая антиоксидантную недостаточность организма беременной как пусковой механизм заболевания.
В соответствии с предлагаемой нами новой концепцией развития позднего токсикоза, мы считаем, что в ответ на действие экзогенных и эндогенных факторов риска в материнском организме возрастает интенсивность адаптивных биохимических реакций, результатом побочного действия которых является увеличение количества первичных свободных радикалов. Последние инициируют образование перекисных соединений. Эти соединения в силу высокой электрофильности способны вызывать окислительную модификацию различных биосубстратов и оказывать повреждающее дей¬ствие на клетку. Проявлению патогенного действия перекисных соединений препятствует многокомпонентная антиоксидантная система организма (АОС), имеющая непосредственное отношение к молекулярным механизмам неспецифического гомеостаза. В частности, АОС обеспечивает связывание свободных радикалов, предупреждает образованаие перекисей или вызывает их разрушение. По современным представлениям, АОС состоит из неферментативного звена — водорастворимых диализуемых (низкомолекулярные тиолы, аскорбиновая кислота) и жирорастворимых (токоферол, витамины А, К, Р, убихинон и др.) веществ и ферментативного звена, включающего оксидоредуктазные (глутатионредуктаза - ГР) и антиперекисные (глутатионпер-оксидаза, супероксиддисмутаза, каталаза и др.) ферменты. Важно подчеркнуть, что функционирование неферментативного и ферментативного звеньев АОС зависит от фонда доноров водорода. Последний поставляется за счет каталитического дегидрирования субстратов биологического окисления, осуществляемого в первой фазе пентозофосфатного цикла (ПФЦ), в процессе гликолиза, в цикле Кребса р-окисления высших жирных кислот. Этим объясняется тесная взаимосвязь между уровнем биоантиоксиданта в тканях и активностью дегидрогеназ.
Мы считаем, что экстремальные факторы риска, воздействуя на организм матери, могут провоцировать неадекватное напряжение, а затем и истощение АОС, что в конечном итоге может привести к срыву ее функционирования. По нашему мнению, патогенное воздействие факторов риска на АОС организма беременной осуществляется за счет модификации ряда биохимических и иммунохимических реакций и, в частности, тех, которые имеют прямое или косвенное отношение к функционированию АОС. Это прежде всего окислительно-восстановительные реакции в тиолдисульфидной и аскорбатной системах, процессы ПОЛ, влияющие на уровень антиоксидантов липидной природы, активность антиперекисных ферментов и оксиредуктаз.
Правомерность высказанных суждений подтверждается результатами проведенных нами исследований.
Комплексное клиническое обследование с использованием современных клинико-физиологических и биохимических методов было проведено 320 женщинам с различными формами позднего токсикоза (отеками беременных, нефропатией I-III степени тяжести, преэклампсией, эклампсией). Для сравнения были обследованы здоровые небеременные женщины (46) и женщины с физиологически протекающей беременностью при сроке 28-40 недель.
Как показал анализ полученных данных, у женщин с физиологически протекающей беременностью по сравнению со здоровыми небеременными женщинами была повышена активность как неферментативного, так и ферментативного звена АОС. В частности, отмечалось увеличение содержания в крови восстановленных эквивалентов небелковой тиолдисульфидной и аскорбатной окислительно-восстановительных систем SH-групп и аскорбиновой кислоты) и незначительное накопление их окисленных производных SH-групп, дегидро-аскорбиновой — ДАК и дикетогулоновой — ДКТГ — кислот). Следствием этого явилось увеличение коэффициентов SH/SS и АК/ОФ. Наряду с этим имело место повышение уровня а-токоферола на фоне умеренно выраженной активации ПОЛ, о чем свидетельствует нарастание в крови малонового диальдегида (МДА).
Активация функции ферментативного звена АОС выражалась в тенденции к увеличению содержания в крови СОД, каталазы и особенно ГР.
По нашему мнению, повышение концентрации восстановленных эквивалентов небелковой тиол-дисульфидной (представленной в системе крови в основном глутатионом) и аскорбатной окислительно-восстановительных систем связано с увеличением активности ГР, которая поддерживает восстановительный потенциал глутатиона. В свою очередь, глутатион путем восстановления ДАК способствует регенерации АК. Вместе с тем ГР катализирует восстановление окисленного глутатиона, используя для этого НАДФ-Нг. Образование НАДФ-Нг зависит от активности дегидрогеназ—глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), сукцинатдегидрогеназы (СДГ) - важнейших метаболических циклов, в частности ПФЦ, гликолиза, цикла Кребса, р-окисления высших жирных кислот. Образующийся при этом НАДФ-Нг может быть использован как источник атомов водорода, необходимых для нормального функционирования АОС. В свете сказанного есть все основания полагать, что повышение уровня восстановленных эквивалентов может быть обусловлено активацией дегидрогеназ. Высказанное предположение согласуется с результатами исследований ряда авторов, выявивших активацию Г-6-ФДГ, ЛДГ, СДГ в поздние сроки физиологически протекающей беременности.
Говоря о причинах изменения уровня субстратов липидной природы, можно предположить, что повышение концентрации а-токоферола в крови связано с мобилизацией синтетических процессов.
Повышение в крови содержания МДА наряду с активацией антиперекисных ферментов (СОД, каталазы) свидетельствует о возрастании интенсивности реакций свободно-радикального окисления (СРО). Именно умеренная интенсивность этих реакций, по нашему мнению, является условием активации АОС клеток и тканей материнского организма, играя важную роль в механизмах его адаптации к новым условиям среды и предотвращая возможность развития функциональных расстройств или патологических изменений в жизненно важных органах и системах организма беременной.
Иной характер изменений компонентов АОС был обнаружен при обследовании беременных, страдающих поздним токсикозом. Так, при всех клинических формах этой патологии были обнаружены дефицит а-токоферола и нарушения окислительно-восстановительного гомеостаза в небелковой тиолдисульфидной и аскорбатной системах. В частности, отмечалось уменьшение содержания восстановленных (SH-групп и АК) и увеличение концентрации окисленных (SS-групп, ДАК, ДКГК) эквивалентов указанных систем, след¬ствием чего явилось уменьшение коэффициентов SH/SS и АК/ОФ. Выявленные нарушения, по нашему мнению, являются следствием окислительной модификации субстратов, о чем свидетельствует сдвиг окислительно-восстановительного равновесия в сторону окисленных форм в этих системах и накопление значительных концентраций МДА в крови больных. Указанные нарушения коррелировали с. тяжестью течения токсикоза. Вместе с тем можно предположить, что снижение уровня восстановленных эквивалентов обусловлено инактивацией дегидрогеназ. Естественно, это предположение нуждается в подтверждении специальными исследованиями.
Наряду с вышеизложенным, в состоянии ферментативного звена АОС выявлена двухфазность изменений активности оксидоредуктазных и антиперекисных соединений (ферментов) в зависимости от тяжести течения позднего токсикоза. При отеках беременных обнаружена активация ГР, СОД, каталазы, а при нефропатии I-III степени, преэклампсии и эклампсии имело место снижение активности энзимов. По видимому, эта двухфазность в значительной мере обусловлена разным уровнем интенсивности реакций СРО при легком и тяжелом течении позднего токсикоза.
Результаты проведенных исследований свидетельствуют о снижении буферной емкости АОС организма беременной на фоне многократного усиления реакций СРО при всех клинических формах позднего токсикоза.
Согласно полученным данным, можно предположить, что в условиях несостоятельности антиоксидантной системы организма беременной „мишенью” для биологического действия патогенных агентов (дисульфидов, ДАК, перекисных соединений, синглетного кислорода и др.) являются белки, нуклеиновые кислоты, субстраты липидной природы, окисление которых приводит к их модификационным изменениям и, как следствие этого, — к нарушениям биологической активности, синтеза, транспорта ферментов, гормонов, витаминов, медиаторов, изменениям рецепции, мембранной проницаемости, а также к энергетическому дефициту и нарушениям транспорта гемоглобином кислорода и утилизации его тканями. Что приводит к радикальным изменениям режимов жизнедеятельности организма и, в конечном итоге, к дезинтеграции гуморальных и клеточных механизмов защиты, и может явиться основой нарушений деятельности ЦНС и ВНС, угнетения процессов тканевого дыхания, увеличения сосудистой проницаемости и внутрисосудистых расстройств. В свою очередь, результатом указанных нарушений являются изменения циркуляторного гомеостаза и системы гемостаза, сосудистой реактивности и микроциркуляции, сердечной деятельности, а также расстройств легочного газообмена, что и приводит к развитию гипоксии тканей и органов. В дальнейшем гемоциркуляторные нарушения в сочетании с тканевой и клеточной гипоксией приводят к функциональным и морфологическим изменениям в органах и системах жизнеобеспечения — мозге, печени, почках, плацентарной системе и др. Вследствие неспособности органов и систем, регулирующих гомеостаз, к устранению промежуточных и конечных продуктов обмена, возникают метаболические расстройства, характеризующиеся избыточным накоплением в организме недоокисленных продуктов обмена, свободных радикалов, перекисных соединений, что приводит к метаболическому ацидозу. Последний способствует прогрессированию обменных нарушений, в частности, к истощению компонентов АОС организма беременной. Так создается порочный круг, усугубляющий изменения гомеостаза при позднем токсикозе.
Таким образом, все сказанное выше позволяет предположить, что патофизиологические механизмы позднего токсикоза беременных обусловлены антиоксидантной недостаточностью. Первостепенное значение при этом имеют нарушения, касающиеся центральных и периферических нервных механизмов, сердечной деятельности, сосудистого и внутри-сосудистого русла, процессов тканевого дыхания в организме матери, которыми определяется последовательность патологических сдвигов, приводящих к отеку, гиповолемии, диспротеинемии и дисэлектролитемии, нарушениям микроциркуляции, олигурии, гипертензии, нарушению маточно-плацентарного кровообращения, гипотрофии и риску внутриутробной, гибели плода, выявленных нами при изучении данной патологии.
Выраженность клинических проявлений заболевания, по нашему мнению, зависит как от силы и длительности действия патогенных факторов риска, так и от степени истощения компонентов АОС, роль которых сводится к защите био-субстратов организма беременной от патогенного действия этих факторов.
В пользу нашего предположения говорит терапевтический эффект, достигаемый при комплексном применении триады препаратов, обладающих антиоксидантными свойствами, унитиола, аскорбиновой кислоты и токоферола.
Не вызывает сомнений необходимость продолжения исследований, направленных на всестороннее и глубокое изучение молекулярных механизмов антиоксидантной защиты при позднем токсикозе беременных, что позволит пересмотреть некоторые традиционные представления о патогенезе заболевания и, соответственно, его фармакотерапию.
В литературе уже неоднократно высказывалось мнение о том, что редуцированные формы (SH-группы и АК) являются мало информативными и не всегда объективными показателями истинного состояния окислительно-восстановительного равновесия в тиол-дисульфидной и аскорбатной системах. Достоверное представление о состоянии равновесие в указанных системах возможно лишь на основании оценки соотношения концентраций восстановленных и окисленных, форм тиолов и аскорбиновой кислоты SH/SS и АК/ОФ.
В связи с этим у больных, страдающих поздним токсикозом (отечно-нефротическая форма), определялись не только редуцированные формы (АК- и SH-групп), но и их окисленные производные (ОФ- и SS-группы). Критериями, характеризующими состояние и степень выраженности нарушений в исследуемых системах, явились восстановительно-окислительные коэффициенты SH/SS и АК/ОФ.
Выявленные нарушения характеризовались увеличением содержания окисленных форм аскорбиновой кислоты и белковых SS-групп, уменьшением редуцированных форм АК и белковых SH-групп, а также снижением восстановительно¬-окислительных коэффициентов SH/SS и АК/ОФ. Указанные изменения коррелировались с тяжестью течения патологии. Вместе с тем необходимо отметить, что на фоне количествен¬ного увеличения окисленных форм и белковых SS-групп в ряде случаев в крови больных одновременно определялось относительно высокое содержание редуцированных форм АК- и SH-групп. В этих случаях, оценивая глубину нарушений в белковой тиол-дисульфидной и аскорбатной системах: лишь по количественному содержанию восстановленных., форм и белковых SH-групп, без учета показателей их окисленных форм и SS-групп, складывалось впечатление о не-значительных сдвигах окислительно-восстановительного равновесия в исследуемых системах. Показатели АК- и SH-групп свидетельствовали о легком течении, патологии. В то же время, на основании клинической картины заболевания, у больных было диагностировано тяжелое течение позднего токсикоза.
Таким образом, редуцированные формы АК и белковых SH-групп являются малоинформативными и не всегда объективными показателями истинного состояния окислительно-восстановительного равновесия. Использование их в акушерской практике в качестве критериев, характеризующих со¬стояние и степень выраженности нарушений в тиол-дисульфидной и аскорбатной системах крови больных, а также тестов лабораторной диагностики клинических форм поздних токсикозов, может привести к ошибочному заключению о состоянии равновесия в указанных окислительно-восстановительных системах и, следовательно, о тяжести клинического течения патологии.
Предлагаемые восстановительно-окислительные коэффициенты SH/SS и АК/ОФ исключают возможность подобной ошибки, являются объективными и информативными показателями, что позволяет рекомендовать их в качестве достоверных ранних прогностических и диагностических тестов.
Способ лабораторной диагностики клинических форм и степени тяжести поздних токсикозов путем определения показателей стабильности липопротеиновых комплексов в сыворотке крови. Нарушению синтеза и стабильности липопротеиновых комплексов (ЛПК) придается большое значение в патогенетических механизмах увеличения мембранной проницаемости и развитии гипоксии при различных заболеваниях, Учитывая важность этой информации для понимания патогенеза позднего токсикоза, нами определялась стабильность ЛПК в сыво¬ротке крови больных, изучалась их роль в биохимических механизмах, лежащих в основе сосудистых нарушений и развитии гипоксии при данной патологии. Для определения прочности связи липид - белок в ЛПК мы использовали метод Л. Л. Делямуро.
Результаты исследования доказали, что если в поздние сроки нормально протекающей беременности имеется лишь тенденция к изменению стабильности ЛПК, то при позднем токсикозе дестабилизация ЛПК явно выражена, при этом она тем значительнее, чем тяжелее течение заболевания. Особенно ценным является то, что изменения показателей стабильности ЛПК определялись раньше выраженных клинических симптомов патологии.
Кроме того, отмечалась нормализация показателей стабильности ЛПК при клиническом выздоровлении больных.
Учитывая значение обнаруженных нарушений в патогенетических механизмах развития патологии, мы пришли к вы¬воду о целесообразности определения показателей стабильности ЛПК сыворотки крови с целью использования их в акушерской практике в качестве ранних прогностических и диагностических тестов оценки развития поздних токсикозов, контроля эффективности лечения и определения сроков госпитализации больных с данным заболеванием.
