1.3. Система пол-аоз, ендотоксемії та показники ферокінетики

Процеси ПОЛ-АОЗ займають ведуче місце в патогенезі багатьох станів, включаючи захворювання ШКТ. На сьогоднішній день поширене визначення рівня молекул середньої маси (МСМ), що є загальновизнаним біохімічним маркером ЕІ при різних патологічних станах. ЕІ підтримується дисбалансом в системі ПОЛ-АОЗ. Процеси ПОЛ носять загальнобіологічний характер і є необхідною ланкою у метаболізмі низки гормонів, медіаторів, нуклеїнових кислот, окислювальним фосфорилюванням. Оскільки при будь-якій патології відбувається порушення процесів ВРО, що проявляється активацією ПОЛ та послабленням АОС організму, перспективним є вивчення та застосування лікарських засобів з антиоксидантними властивостями, які б сприяли покращенню метаболічних та зменшенню запальних процесів [10].

Особливе місце в АОС організму займають ферментативні антиоксиданти. Основним внутрішньоклітинними антиоксидантами є супероксиддисмутаза (СОД) та каталаза (КТ). У плазмі крові основну антиоксидантну функцію виконує церулоплазмін. Було показано, що антиоксидантні властивості ЦП обумовлені його електронноакцепторними властивостями. Завдяки високій ферооксидазній активності ЦП запобігає неферментативним реакціям, що дають початок вільним радикалам і подальшому розвитку ПОЛ. Серед різноманітних функцій ЦП в даний час можуть бути виділені наступні основні:

1) транспорт і регулювання обміну міді в крові і органах;

2) ферооксидазна дія та іммобілізація сироваткового заліза;

3) антиоксидантна дія;

4) участь в острофазних реакціях;

5) регуляція рівня біогенних амінів в організмі [11].

Відомо, що при різних патологічних станах у сироватці крові з’являються у збільшених концентраціях МСМ, діапазон молекулярної маси яких становить від 300 до 5000 Да. Хімічний склад МСМ досить неоднорідний та об’єднує гетерогенну групу речовин. Він представлений пептидами, глікопептидами, нуклеопптидами, ендорфінами, аміноцукрами, поліамінами, багатоатомними спиртами, деякими гуморальними регуляторами – інсуліном, глюкагоном, деякими вітамінами, похідними глюкуронових кислот та ін. [18]. Подібного роду молекули являють собою продукти розпаду білків та їх комплексів і відіграють роль ендотоксинів. Завдяки наявності в структурі середніх молекул пептидних зв'язків і циклічних амінокислот, вміст МСМ може бути встановлений за реєстрацією викликаного ними ефекту поглинання монохроматичного ультрафіолетового світлового потоку. Найчастіше виділяють дві фракції МСМ: МСМ, до складу яких входять ароматичні амінокислоти (реєструються при спектрофотометрії за довжиною хвилі 280 нм) та МСМ, які не містять ароматичних амінокислот (вимірюються за довжиною хвилі 254 нм) [19].

Встановлено, що МСМ обумовлюють не тільки синдром ендогенної інтоксикації (ЕІ), вони також залучені у порушення мікроциркуляції, імунної відповіді організму, зменшення активності ізоферментів ЛДГ, аденілатциклази, піруваткінази, транскетолази та інших, транспорту іонів натрію та калію через мембрани, пригнічення фагоцитозу, тощо. МСМ порушують фізико-хімічні властивості клітинних мембран, у тому числі і мембран еритроцитів, впливають на процеси синтезу гемоглобіну [20].

Руйнування еритроцитів відбувається в ретикулоендотеліальній системі кісткового мозку, селезінки і печінки. В цих органах руйнується мембрана еритроцитів. Вивільнений гемоглобін розщеплюється на свої складові частини – гем і глобін. Гемовое залізо використовується кістковим мозком для відтворення нових еритроцитів, решта гема перетворюється в білірубін, який метаболізується печінкою, а глобінові ланцюги руйнуються до амінокислот, які надходять до загального пулу амінокислот організму, поповнюючи коло метаболітів, що володіють ендотоксичною дією [21]. Однією з вивільнених амінокислот є гістидин – α-аміно-β-[4(5)-імідазоліл] пропіонова кислота, що входить до складу багатьох білків та у значній кількості міститься у глобіні. За рахунок піридинового атома азота імідазольного фрагмента цієї кислоти білок глобін зв’язується з атомом заліза гема у гемоглобіні [22]. Максимум поглинання світла гістидином припадає на 210 нм, тому при вимірюванні МСМ за такої довжини хвилі дана амінокислота робить свій внесок у їх загальний вміст. Таким чином вміст МСМ при 210 нм вказує на кількість вивільненого або невикористаного гістидину у крові, характеризує ступінь ендогенної інтоксикації, яка обумовлена анемічним станом хворих, та свідчить про інтенсифікацію процесів руйнування еритроцитів та порушення синтезу гемоглобіну внаслідок дефіциту заліза або цитокін-опосередкованої анемії (АХЗ).

В літературі також відсутні дані про роль МСМ в патогенезі ХЗЗК, взаємозв’язок між процесом ПОЛ, МСМ при цих захворюваннях. Вивчення вищезгаданих біохімічних показників у хворих на ХЗЗК є досить актуальним і перспективим і дасть можливість позитивного лікувального впливу на перебіг даної патології [6].

Особлива увага приділена вивченню основних ферокінетичних параметрів у хворих на ХЗЗК в умовах анемічного стану та без нього: вміст заліза у сироватці крові, насичення трансферину залізом, загальна залізозв’язуюча здатність сироватки, ненасичена залізозв’язуюча здатність сироватки крові.

Залізо - есенціальний макроелемент, що надходить з їжею. Вважається, що його загальний вміст в організмі людини становить 4-5 г. Феритин утворюється в різних клітинах організму, де він і зв’язується із залізом. Атом заліза знаходиться в двох формах - окисленої (Fe₃⁺) і відновленої (Fe₂⁺). Залізо всмоктується у дванадцятипалій кишці у формі двовалентного заліза. Входить до складу гемоглобіну еритроцитів, а також до складу м'язового білка міоглобіну та деяких ферментів. Залізо в складі гема гемоглобіну (гемове залізо) в еритроцитах має здатність зворотно зв'язувати кисень, що дозволяє переносити його і насичувати киснем органи і тканини. Кількість заліза в сироватці крові становить лише 0,2-0,5% від усього вмісту в організмі людини. Вважається, що добовий прийом заліза з їжею становить 20 мг. Однак всмоктується лише 1-2 мг, що закриває його фізіологічні втрати. При розпаді гемоглобіну в печінці і селезінці близько 24 мг заліза знову всмоктується в тонкому кишечнику і в дванадцятипалій кишці, закриваючи на 97% його добову потребу. Дефіцит заліза може розвинутися, якщо надходження цього елемента в організм буде менш 1 мг/добу. Чоловіки в середньому щодня виділяють близько 0,6 мг заліза. Жінки додатково втрачають при менструаціях в середньому до 1,3 мг на добу. Більша частина заліза (70%) міститься в еритроцитах. Близько 20% запасається в феритині.

Менша частина (0,1%) зв'язана з білком трансферином, що переносить залізо, циркулює в плазмі крові. Вільне залізо вкрай токсичне для органів і тканин. У вільному вигляді токсичність заліза визначається також його здатністю каталізувати перетворення перекису водню у вільні радикали. В організмі людини залізо не виявляється у вільному стані, а лише у зв'язаному вигляді з білками. При аналізі сироваткового заліза визначають концентрацію саме трансферинзв’язаного заліза. Таким чином, сироваткове залізо або залізо плазми крові - це концентрація заліза в сироватці, що не включає залізо еритроцитів і залізо феритину. Останнє залізо, пов'язане з білками феритином і гемосидерином міститься у вигляді запасів, головним чином, у печінці, селезінці, кістковому мозку [23].

Ненасичена залізозв’язуюча здатність сироватки (НЗЗЗС) - показник, що використовується для виявлення дефіциту заліза в організмі. У нормі трансферин насичується залізом приблизно на 30%, а додаткова кількість заліза, яке може зв'язатися з трансферином називається латентної (ненасиченої) залізозв’язуючою здатністю сироватки. ЛЗЗЗС або НЗЗЗС - представляє собою різницю між загальною залізозв'язувальної здатністю (ЗЗЗС) і реальним насиченням трансферину.

Загальна залізозв’язуюча здатність сироватки (ЗЗЗС) - максимальна кількість заліза, яке трансферин може приєднати до повного насичення. Встановлюється як сума показників – Сироваткове залізо + НЗЗЗС. Зважаючи на точне молярне співвідношення зв'язування заліза трансферином визначення ЗЗЗС може бути замінене на пряме кількісне вимірювання трансферину [24].

ЗЗЗС - відображає зміст білка-трасферина, що переносить залізо в плазмі крові. НЗЗЗС відображає резервну «незаповнену» залізом ємність транспортного білка - трансферину. Показник НЗЗЗС відображає ту кількість заліза, яке може приєднати трансферин, щоб досягти максимального насичення. Підвищення ЗЗЗС спостерігається при залізодефіцитній анемії на відміну інших типів гіпохромних анемій. Таке збільшення вмісту трансферину при залізодефіцитній анемії пов'язано з посиленням його синтезу, що є компенсаторною реакцією у відповідь на тканинний дефіцит заліза [25].

У лабораторній діагностиці також проводять визначення коефіцієнта насичення трансферину залізом. Даний параметр відображає кількість заліза циркулюючого в крові, використовується як показник прихованого дефіциту заліза і є маркером доступності заліза для еритропоезу.

Вимірювання цих показників дає змогу оцінити анемічний стан пацієнтів, вказує на інтенсивність та ускладнення основної патології.

Мета роботи – оцінити стан біохімічних показників системи ПОЛ-АОЗ, показників ферокінетики та ендотоксемії у хворих на ХЗЗК.

В зв’язку з поставленою метою завданнями дослідження були:

- визначити вміст вторинного продукту МДА в плазмі;

- визначити активність ферментів АОЗ – СОД, каталази, ЦП;

- визначити загальну антиоксидантну активність (АОА) плазми крові;

- визначити ферокінетичні показники крові: вміст заліза, насичення трансферина залізом, загальну залізозв’язуючу здатність сироватки, ненасичену залізозв’язуючу здатність сироватки.