Свободнорадикальное окисление при атеросклерозе  как патогенный фактор

Ю.В. Абакумова, Н.А. Ардаматский
Саратовский медицинский университет
Саратовское отделение академии медико-технических наук РФ

Свободнорадикальное окисление – важный и многогранный  биохимический процесс превращений кислорода, липидов, нуклеиновых кислот, белков и других соединений под действием свободных радикалов, а перекисное окисление липидов (ПОЛ) – одно из его последствий. Свободные радикалами (СР) представляют собой соединения, имеющие  неспаренный  электрон на наружной орбите и обладающие высокой реакционной способностью. К числу первичных СР относятся супероксидный  анион-радикал, окись азота, а вторичными СР являются гидроксильный радикал, синклетный кислород,  перекись водорода, пероксинитрит. Образование СР тесно связано, с одной стороны, с появлением свободных электронов при нарушениях процессов окисления в дыхательной цепи, превращении ксантина, синтезе лейкотриенов и простогландинов.   Эти реакции зависят от активности ксантиноксидазы, дегидроротатдегидрогеназы, льдегидоксидазы, холестериноксидазы, ферментов цитохрома Р-450. Синтез  супероксид - аниона инициируется ангиотензином II, который образуется из ангиотензина I под действием ангиотензинпревращающего фермента(78). Его активность в сосудах больных с выраженным атеросклерозом особенно высока. Причина этого явления пока неясна. Оксид азота образуется при окислении L-аргинина под действием NO-синтетазы при участии кальмодулина. В литературе представлены данные о том, что синтез NO при атеросклерозе не нарушен, но его дефицит может возникать при увеличении его соединения с супероксид – анионом (63). Оно завершается синтезом пероксинитрита с большими патогенными потенциями, в том числе и образованием окисленных форм ЛПНП. С другой стороны, для синтеза вторичных СР используется водород НАДФ-Н, НАД-Н - его донаторов.

 Супероксид - анион  может восстанавливать Fe³⁺ в Fe²⁺, при взаимодействии которого с перекисью водорода, перекисями липидов и гипохлоритом образуются высокотоксичные вторичные радикалы. Из всех СР наибольшей активностью обладают гидроксильный радикал и пероксинитрит.

Активность СР ограничивается антиоксидантами, которые разрывают цепи молекул при реакциях СРО, разрушают молекулы перекисей. К числу ферментных антиоксидантов относятся  супероксиддисмутаза (СОД), глютатионпероксидаза, каталаза, находящиеся в клеточных структурах. Неферментные антиоксиданты – витамины Е, К, С, убихиноны, триптофан, фенилаланин, церулоплазмин, трансферрин, гаптоглобин, глюкоза,  каротиноиды – блокируют активность СР в крови. Изменения структуры и функции субстратов, на которые действуют СР, зависит, в конечном счете, от соотношения активности СР и антиоксидантов.

Свободнорадикальное окисление (СРО)  необходимо для нормального функционирования организма. Об этом свидетельствует, в частности,  потребление более 5% кислорода на образование супероксидного анион – радикала. СРО способствует уничтожению отживших клеток, элиминации ксенобиотиков, предупреждает злокачественную трансформацию клеток,   моделирует энергетические процессы за счет активности дыхательной цепи в митохондриях, пролиферацию и дифференциацию клеток, транспорт ионов, участвует  в регуляции проницаемости клеточных мембран, в разрушении поврежденных хромосом, в обеспечении действия инсулина. СРО генерирует внутриклеточные бактерицидные и вирусоцидные факторы, особенно в клеточном ядре (1,2,10 и др.).  Регулирующие функции активного кислорода у здорового человека могут трансформироваться  в их повреждающее влияние. Оно существенно при воздействии СР на конформацию структурных и функциональных белков, на процессы  образования биологически активных соединений, в том числе и гормонов.

По данным ряда авторов (3,6-8,25 и др.), степень и характер тканевых повреждений, нарушений биохимических процессов   зависят от выраженности  нарушений свободнорадикального окисления. При одном его уровне СРО обеспечивает нормальное течение биохимических процессов, функция тканевых структур, но   его изменения оказывают повреждающее действие. В литературе не представлены, однако, методы оценки физиологического и патологического СРО.

Целями  работы являются дальнейшая разработка ранее описанных нами (33,65) методических приемов для разграничения физиологического, патологического свободнорадикального окисления  и оценки патогенного влияния последнего.

Материал и методы

Обследованы 228 больных атеросклерозом, находившихся на лечении в терапевтическом отделении III клинической больницы г. Саратова с явлениями нестабильной стенокардии. Средний возраст обследованных - 59±10, две трети из них – мужчины. В контрольную группу вошли 53 практически здоровых субъектов в возрасте  37±14 лет.

Для оценки уровня СРО  исследовались уровень малонового диальдегида (МДА) в эритроцитах (4) содержание супероксиддисмутазы (СОД) в эритроцитах (5). Расчеты на основе принципа эквимолярности позволили получить данные о суммарном количестве кислорода, затраченного на СРО. Оно названо нами индексом использования кислорода на СРО (О₂ СРО) и определялось по предложенной  нами формуле: (СОД * К * Г / 5,93) + (МДА * Г * 2) [ммольО₂  / л крови], где: СОД  в единицах активности, МДА в ммоль/ л, К - оптическая плотность контрольного раствора для определения активности СОД, Г - показатель гематокрита, 5,93 - удельная активность СОД [ммольО₂  / е.а.], 2 - молярный эквивалент МДА по кислороду. Кроме этого определялся функциональный показатель СРО (ФП СРО) по методике,  разработанной нами (33,65) с расчетом  по формуле: СОД / МДА  (усл.ед.). Этот показатель характеризует соотношение основного ферментного антиоксидантного фактора с показателем патогенного действия свободных радикалов, в том числе и неинактивированных СОД. Поэтому ФП СРО более полно отражается сущность  действия СРО: чем он  меньше, тем больше патогенное воздействие свободных радикалов.  Для балльной оценки ФП СРО применен  метод персентилей. Целесообразность практического применения соотношения СОД и МДА при вирусных гепатитах  показана в 1997 г. (3), но  расчет показателя производится  при делении МДА на СОД и он не используется для разграничения физиологического и патологического СРО.

Таким образом, для оценки уровня и характера СРО использованы четыре показателя: СОД, МДА, О₂ СРО и ФП СРО. Они исследованы в покое и после дозированной физической нагрузки, не приводившей к появлению стенокардитических болей.

Результаты исследования

При определении СОД, МДА, О₂  СРО и ФП СРО оказалось, что у больных активность СОД составляет 466±38, что на 51% меньше, чем  в контроле, (Р< 0,05). Количество МДА на 5% больше, чем у здоровых, но это различие статистически недостоверно. Наши  данные об уровне СОД и МДА у больных атеросклерозом не отличаются от результатов, полученных другими авторами (3,8,9,11-14). Физическая  нагрузка способствовала уменьшению СОД на 26% и приросту МДА на 21%. Уровени СОД и МДА, однако, характеризуют отдельные этапы свободнорадикального процесса. Чтобы получить о нем  более полное  представление, проанализировано различие ФП СРО у больных атеросклерозом и у здоровых людей по среднеарифметическому показателю. У больных, обследованных в условиях покоя,  М = 81 ±2,6, а у группы здоровых лиц - М=118 ±11.1 (t=3,7). Практическое использование этих данных имеет относительную ценность из-за значительных значений среднего отклонения. В связи с этим  полученные данные обработаны методом персентилей, который позволяет установить частоту разных значений показателя в группах обследованных. Полученные при этом данные представлены в табл. 1.

Таблица 1. Функциональный показатель свободнорадикального окисления у здоровых лиц и больных атеросклерозом, обследованных в условиях покоя  (метод персентилей)

Как видно из таблицы 1, значения ФП СРО от 60 до 177  усл. ед. обнаруживаются у  50%  здоровых людей. Они выявлены у 57% больных атеросклерозом, но  значения  показателя 59 и менее  у них встречаются  достоверно чаще (c² = 27.1). Следовательно, эти показатели СРО в условиях покоя у больных характерны для  патологического СРО.

Представляет интерес изменения ФП СРО при физической нагрузке, боли при которой  рассматривается как следствие  нарушений гемодинамического обеспечения миокарда. Установление роли нарушений регуляции, в том числе и за счет оксида азота, определяет необходимость выяснения   связи возникновения коронарных событий  с нарушениями СРО, тестируемых по ФП СРО. Данные об изменениях этого показателя  представлены в табл.2.

Таблица 2. Функциональный показатель свободнорадикального окисления у здоровых лиц и у больных атеросклерозом при обследовании после физической нагрузки (метод персентилей)

Значения ФП СРО от 49 до 107 усл.ед. у здоровых, обследованных после физической нагрузки,  обнаружены у 50%  субъектов, и показатели в таких границах характеризуют   физиологическое СРО в этих условиях. Они  у больных атеросклерозом  не встречаются,  и его различие со здоровыми высоко достоверно  (c²=53,0). ФП СРО  после нагрузки, равный 48 усл. ед. и менее, характеризует, следовательно, патологическое свободнорадикальное окисление. Его возникновение можно связать с отрицательным влиянием нагрузки на уровень СОД, способствующим возникновению дефицита оксида азота  из-за более интенсивного его взаимодействия с супероксид-анионом. Оно завершается  образованием пероксинитрита, последствия активности могут интенсифицировать развитие коронарной недостаточности. Данные о стимуляции  СРО после физической  нагрузки представлены в литературе (62). В эксперименте установлено, что повышение двигательной активности дрозофил увеличивает продукцию свободных радикалов и ведет к их преждевременной гибели. Она предупреждается при введении антиоксидантов. Это подтверждает зависимость последствий СРО от соотношения про – и антиоксидантов.

 Применение  методики определения количества  кислорода, использованного на СРО,  показало, что у больных О₂ СРО составляет 40% от уровня  у  здоровых  и оно на 27% уменьшается после физической нагрузки. Это  в некоторой степени свидетельствует о зависимости свободнорадикальных реакций  от образования оксида азота  и от характера свободных радикалов, синтезируемых вторично. Из этого следует, что определение  активности СОД и количества МДА позволяет ориентироваться в характере СРО. Обнаружение ФП ПОЛ более 59 усл.ед. характеризует физиологическое СРО, а  при этом показателе менее 59 усл. ед. СРО является патологическим После физической нагрузки границей разграничения вариантов СРО является 48 ус. ед. Патологическое СРО в покое обнаруживается примерно у половины обследованных больных.

Обсуждение

Представленные выше материалы определяют необходимость анализа нескольких аспектов роли свободнорадикального окисления у здоровых людей и при атеросклерозе.

Доказательства роли СРО в деятельности здорового человека и значения его нарушений в развитии патологических процессов свидетельствуют о неоднозначности  характера свободнорадикальных реакций в норме и при патологии.  Это определило  необходимость клинического тестирования физиологического – свойственного здоровым людям – и патологического СРО, варианты которого так или иначе участвуют в развитии заболеваний, создают предпосылки для своеобразия их клинических проявлений. Для разграничения двух вариантов СРО могут использоваться уровень активности СОД, определяющий интенсивность инактивации супероксиданиона. Обосновано применение и результатов определения количества МДА, как итогового показателя действия  всех СР. Каждый из этих показателей отражает важные, но все же отдельные этапы СРО. Конечный эффект СРО зависит от соотношения  про - и антиоксидантов. Именно оно выявляются при определении ФП СРО. Проведенные расчеты выявили  возможность количественной характеристики этого показателя, по которой можно более надежно обосновывать вариант СРО как у индивидуума, так и в группах обследованных. Использование показателя наряду с оценкой СОД и МДА  дает возможность конкретизации условий формирования   имеющегося у больного характера СРО. Это создает предпосылки для изолированного воздействия  на про - или антиоксидантную активность.

Исследования последних лет выявили связь между СРО и апоптозом – процессом энергозависимой невоспалительной гибели клеток (7,16,41 и др.). Анализ результатов их изучения свидетельствует о существовании функциональной системы регуляции клеточного гомеостаза (ФСРКГ). Пока нет убежденности в существовании ее центрального звена в гипоталамусе, но установлено влияние  цитокинов на ее звенья (15). Данные нескольких исследователей (7,16,17,41 и др.) свидетельствуют о том, что  рабочими звеньями системы являются  рецепторы и гены, от которых зависит синтез и действие ферментных белков – регуляторов уровня апоптоза (p53 FasL Fas,Ced-3 Ced-4 Ced-9), свободные радикалы, ретиноевая кислота. Системообразующим элементом (СЭ)  ФСРКГ является оптимальное количество функционирующих клеток в органе, в его функциональной единице. Сфера деятельности системы может быть ограниченной  (6,8,16,18 и др.) и распространяться  на нервные клетки, нейроглию, инсулы поджелудочной железы, желчные протоки, печеночные клетки и другие структуры, но  возможно и ее расширение. Нарушение состояния системы в одних случаях  ведет к дефициту клеточной массы, несмотря на интенсивную клеточную пролиферацию с последующей функциональной недостаточностью (болезни Альцгеймера, Дауна, гепатит В и др.). Интенсивная деятельность системы определяет формирование острой атрофии печени (6,8 и др.), а возможно и лизис миоцитов при инфаркте миокарда с последующим его разрывом. Недостаточная активность системы создает предпосылки для  неконтролируемого неопластического  процесса, возникающего во многом  от нарушений структуры и функции белков р53, ced-9 (16, 19 и др.).

Активность ФСРКГ связана с нарушениями функции стимуляторов роста, ионизирующей радиацией,  с изменениями состояния митохондрий, ДНК, с уровнем свободнорадикального окисления. Среди этих факторов наиболее реальна связь нарушений деятельности  системы с патологическим  СРО, которое является не только ее звеном, но при определенных условиях фактором, нарушающим их состояние, и  способствующим изменению  ее деятельности.  При патологических процессах возможно нарушение регулирующего влияния центрального звена системы, реализуемого через цитокины, в том числе и при неадекватной обратной связи. Во всех этих случаях формируется патологическая  ФСРКГ с сохраненным или с нарушенным СЭ, один из четырех ее вариантов – центральный, органный, периферический, смешанный. Существенным последствием возникновения патологической ФСРКГ с нарушенным СЭ является дефицит СД-4, с которым связана недостаточность защитных реакций, в том числе и развитие  СПИДа. К числу таких последствий  относится лизис моноцитов и макрофагов в зоне атеросклеротической бляшки, что способствует персистенции в ней вируса простого герпеса.

Таким образом,  свободнорадикальное окисление определяет уровень деятельности функциональной системы регуляции клеточного гомеостаза. У здорового человека оно необходимо для сохранения оптимальной  клеточной массы, как важного условия  нормального функционирования органа, систем, организма. При патологических состояниях СРО оказывает патогенное влияние на деятельность ФСРКГ, изменяет структуру и функцию тканевых структур, активность функциональных систем. Клиническое тестирование физиологического и патологического СРО открывают возможности выявления этого важного фактора формирования патологического процесса.

Описанные общие аспекты роли СРО в условиях нормы и патологии просматриваются и при атеросклерозе. Свободнорадикальные реакции имеют значение как при развитии нарушений структуры и функции сосудов, так и при формировании неангиогенных повреждении органов, нарушений деятельности  функциональных систем.

Сейчас не вызывает сомнений повреждение сосудистого эндотелия, возникновение клеточных инфильтратов до фиксации холестерина в зоне повреждения. Нами выявлены четыре показателя инфекционного процесса вирусно - герпетической природы у больных атеросклерозом: интенсивное инфицирование вирусом простого герпеса, уменьшение дезинтеграции ВПГ, недостаточность иммунной инактивации вирусно – герпетических антигенов и особенности клинических проявлений заболевания (52,66). Наряду с этим  получены  доказательства роли ВПГ в развитии долипидного, доброкачественного и злокачественного этапов атерогенеза. Предположения ряда авторов о роли цитомегаловируса, хламидий, пилорического хеликобактера (57-60,67,68) в развитии атеросклероза подтверждены  обнаружением этих инфекционных агентов без их количественной характеристики, титра их антител, что не характеризует основные  закономерности инфекционного процесса и поэтому эти доказательства неубедительны  Повреждение сосудистого эндотелия    на всех этапах атерогенеза являются следствием не только непосредственного действия ВПГ, траспортированного в эндотелий макрофагами, но и результатом патогенного влияния гидроксильных радикалов и пероксинитрита с образованием окисленных форм ЛПНП (14 и др.). Их действие  может поддерживаться образованием супероксидного радикала при окислении холестерина из - за увеличения активности холестеринэстеразы. Патогенность СРО  будет тем значительнее, чем больше изменяется функция ЛПВП как антиоксидантного  соединения.

Поступление вируса в стенку сосуда сопровождается развитием защитных реакций, в том числе и клеточных инфильтратов. Нарушение деятельности описанной выше ФСРКГ по влиянием патологического СРО может сопровождаться  их уменьшением или исчезновением, что способствует персистированию ВПГ в зоне  формирующейся или уже возникшей атеросклеротической бляшки. Этот вирус и СР обнаружены  в ней неоднократно (53,54,56). Из этого следует, что  действие ВПГ на всех этапах атерогенеза,   так или иначе, дополняется влиянием патологического СРО. Об этом свидетельствует  обнаружение его продуктов в атеросклеротической бляшке (61), где фиксирован   и инфекционный агент.

 Характерные для атеросклероза нарушения функции сосудов являются следствием изменений деятельности функциональной  системы их регуляции. Патологическое СРО может способствовать их возникновению через нарушения уровня  простациклина и оксида азота. Изменения активности липоксигеназы и циклоксигеназы под влиянием СР при определенных условиях приводит  к нарушению соотношения  простациклина с тромбоксаном. В литературе пока не обнаружены данные о количестве образующегося NO, который является существенным вазодилататором. Его недостаточность, подтверждаемая эффективностью применения нитросоединений, может быть следствием интенсивного использования оксида азота на образование пероксинитрита, а значит, - увеличенной активности СРО. Об этом свидетельствуют приведенные выше данные об активации СРО после  физической нагрузки.  Отсутствие эффекта от нитратов, например, при синдроме Х (69), метаболической стенокардии (70,71), следует оценивать как показатель нормального синтеза  NO сосудах и отсутствия его чрезмерного использования в реакции с супероксид – анионом. С другой стороны, это может свидетельствовать и о непосредственном влиянии  СР на  миокард с развитием недостаточности его энергообеспечения, которая не сопровождается стенокардитическими болями.

Клинические проявления  атеросклеротического процесса обусловлены патогенность неангиогенных факторов, в том числе и патологического СРО. К их числу относится прямое повреждение  нервных клеток под действием ВПГ и других вирусов (20-23 и др.). Оно сочетается с нейродегенеративным  и демиелинизирущим процессами  в  нервной ткани под действием СР, в том числе и при большой роли NO (18).  Их возникновение в гипоталамической зоне   может приводить к нарушению деятельности  центральных звеньев разных функциональных систем.  Наряду с этим патологическое СРО может нарушать синтез простогландинов в интерстиции почек, окисление катохоламинов и тем способствовать нарушению деятельности системы регуляции артериального давления. Нами установлена достоверная зависимость нарушения активности митохондриальных ферментов с иммунной инактивацией вирусно – герпетических антигенов, вероятность которого установлена и ранее (73). Изменения активности этих ферментов  возникают и при нарушениях СРО. Это ведет к нарушению деятельности системы энергообеспечения с последующими нарушениями функции органов,  в том числе и сердца.  Изменения структуры и функции миокарда увеличиваются  в первые семь дней после  его инфарцировании  за счет   активизации СР, образующихся в ишемизированной зоне (24). Из представленных данных видно, что патогенное влияние СРО может существенно увеличивать неангиогенные нарушения деятельности органов и функциональных систем.

В литературе представлены данные о влиянии СРО на функциональную систему холестеринового обеспечения (ФСХО). Оно отчетливо проявляется в деятельности ее транспортного звена. Под действием СР изменяется структура и функция  апопротеина-В и образующиеся  при этом окисленные формы ЛПНП  повреждают сосудистый эпителий (14,55 и др.) как свободнорадикальные соединения. Изменения синтеза  ЛПВП в печени способствуют уменьшению их антиоксидантных свойств и способности транспорта холестерина из сосудов в печень. Под влиянием СР  у липопротеинов  появляются антигенные детерминанты, на которые образуются соответствующие антитела. Образующиеся при этом комплексы  иммуноглобулин –Ig также оказывают патогенное действие, если при этом нарушаются процессы их дезинтеграции и выделения, то есть возникают условия формирования иммунокомплексного варианта иммунопатогенных  реакций (71).

Нами установлены разнонаправленные нарушения активности 7-α – и 12 –α – гидроксилаз, определяющие увеличение поступления холестерина из кишечника в печень. Эти изменения энтерогепатической циркуляции холестерина приводят к уменьшению каловой экскреции его производных. Одновременно с этим нами подтверждены ранее полученные данные (82)  об увеличении синтеза холестерина, который по экспериментальным данным (83,84) интенсифицируется вирусом простого герпеса. Эти нарушения деятельности звеньев ФСХО определяют   увеличение количества  холестерина в организме, смысл которого пока не установлен даже с учетом вполне вероятной вирусно – герпетической стимуляции  холестеринового синтеза и влияния вируса или свободных радикалов  на ферментные системы печени.

В работах ряда авторов приведены данные о патогенной роли липопритеина - а, нарушающего структуру и функцию сосудистого эпителия, изменяющего соотношение простоциклин - тромбоксан.  Увеличение его содержания в крови высоко коррелирует со значительными повреждениями коронарных артерий, в том числе и у больных с нормо- или гипохолестеринемией в возрасте до 45 лет. Липопротеин-а назван «творцом инфаркта миокарда» (37,50, 64 и др.), при развитии которого констатирована большая активность СРО (9,24,39 и др.). Увеличенное количество  липопротеина-а, отличающегося от ЛПНП особенностями структуры апопротеина, наблюдается у лиц с наследственной отягощенностью. Не исключено, однако, полиморфизм апо(а) обусловлен не только генетически, но связан и с действием свободных радикалов.

Представленные материалы  свидетельствуют о существенной роли патологического СРО в развитии нарушений деятельности разных звеньев ФСХО. Она подтверждается положительным влиянием антиоксидантных средств на их функцию (12,26 и др.). Изменения активности ФСХО под влиянием СРО в какой-то степени интенсифицируют атерогенез, нарушения функции сосудов. Их сочетание с неангиогенным действием СРО  характеризует его значимость и многоплановость.

Важным аспектом проблемы свободнорадикального окисления является  оценка причины его возникновения. Результаты целенаправленных исследований свидетельствуют о наибольшей возможности инициации СРО под влиянием ионизирующей радиации и инфекционных агентов. Последствия радиации состоят не только в стимуляции СРО, но и в нарушении противоинфекционной защиты. Учитывая это, предложена концепция о существенной зависимости   нарушений состояния лиц после радиационного облучения с возникшим  вирусным инфицированием (49). Очевидно, поэтому у ликвидаторов  катастрофы на Чернобыльской АС установлены более частое развитие атеросклероза и эффективность статинов (74), которые, по нашим данным, уменьшают вирусно – герпетическое инфицирование и стимулируют противовирусную защиту. Более частой причиной  активации СРО является  действие инфекционных агентов. Такое предположение имеет несколько доказательств.

Во – первых, экспериментальные исследования (32) показали, что под действием стрептококка нарушается активность нескольких ферментов, катализирующих свободнорадикальные реакции. В ряде исследований (27-31) установлено, что ВПГ  увеличивает образование супероксиданиона, уменьшает  активность  СОД, глютатионпероксидазы одновременно с увеличением активности ксантиноксидазы.  При  действии инфекционных агентов, следовательно, создаются предпосылки для возникновения патологического свободнорадикального  окисления: активный кислород генерируется в большем количестве, а его инактивация уменьшается.

Во – вторых, при использовании метода аппроксимации нами установлена корреляция (r = 0,29)  между ФП СРО и интенсивностью иммунной инактивации  антигенов вируса простого герпеса - одного из восьми инфекционных агентов, обнаруженных у больных атеросклерозом. Относительность ее достоверности свидетельствует о возможности  других путей нарушений  СРО. Проведенные исследования выявили увеличение мочевой экскреции мочевой кислоты у больных атеросклерозом (47,48 и др.). Ее причина состоит в увеличении деградации аденозинтрифосфата, на заключительном этапе которой из ксантина под действием увеличенной активности ксантиноксидазы с  участием ионов Са²⁺  образуется и мочевая кислота, и активные  формы кислорода. Активация же  ксантиноксидазного механизма генерации свободных радикалов  может иметь как вирусно – герпептическую (27,31), микробную (1,2,32), так и неинфекционную природу.

 В третьих, у обследованных нами больных атеросклерозом обнаружено существенное  нарушение активности митохондриальных ферментов (36), не зависящее от количества внутриклеточного кислорода. При использовании метода аппроксимации установлена достоверная корреляция между  нарушениями ферментной активности и иммунной инактивацией вирусно – герпетических антигенов. С учетом данных литературы можно считать, что обнаруженные нами вирусзависимые изменения митохондриального окисления сопровождаются увеличением образования супероксидного анион-радикала и тем  интенсифицируют  свободнорадикальное окисление.

В четвертых, нами установлено, что в острую фазу  трансмурального  инфаркта миокарда имеется вирусно-герпетическое инфицирование, на 16% превышающее таковое у больных без инфарцирования (51).  В это время у них недостаточна и иммунная инактивация вирусно-герпетических антигенов. Отчетливая патогенность ВПГ сопровождается непатогенным инфицированием    семи инфекционных агентов, входящих в инфекционную коалицию. Независимо от нас выявлено (24),  что именно в первую неделю после инфарцирования у больных имеется большая активность СРО, а степень его нарушения  может быть показателем течения инфаркта миокарда (34 и др.). Интенсификация СРО в зоне ишемии связывается с миграцией нейтрофилов, моноцитов,  генерирующих СР (40 и др.), а стимуляция их апоптоза предукталом  уменьшает образование СР (26). Аналогичный эффект установлен  при применении селенита натрия, токоферола и их сочетания, убихинона (12). Количество токоферола в тканях увеличивается после лечения зокором (42), который, по нашим данным, существенно уменьшает вирусно-герпетической инфицирование.

В пятых, по данным ряда авторов (16,18 и др.), нейродегенеративные и демиелинизирующие процессы при некоторых формах патологии нервной системы являются следствием нарушения активности СРО. Проведенные исследования показали, что изменения функции гипоталамуса, именуемые обычно диэнцефальным синдромом, более обосновано связывать с локальным энцефалитом вирусно – герпетической природы (46). При ишемических инсультах вирусно – герпетическое инфицирование крови на 60% превышает таковое у больных атеросклерозом без инфаркта миокарда. ВПГ и вирусы гриппа обнаружены и в спинномозговой жидкости (44) и они могут интенсифицировать СРО.

Пять  разных по характеру данных  подтверждают  инфекционную, в том числе и вирусно – герпетическую,  зависимость развития патологического  СРО. При атеросклерозе его формирование обусловлено действием  вируса простого герпеса. Пока невозможно понять причину возникновения других форм патологии под действием этого же вируса, но одним из важных путей его патогенного влияния при развитии всех заболеваний является возникновение патологического СРО. Это практически исключает использование триады Коха для обоснования вирусной природы атеросклероза.

Заключение

Данные литературы и результаты собственных исследований подтверждают значение вирусно – герпетического инфицирования и патологического свободнорадикального окисления в развитии атеросклероза.   Их действие формирует параинфекционные патогенные факторы – нарушения нервной регуляции, энерго - и тромбообразования. Многообразие клинических проявлений атеросклероза определяется активностью разных патогенных факторов, особенно вирусного инфицирования и инициированного вирусом свободнорадикального окисления. Если персистенция ВПГ является основой хронического и прогрессирующего течения атеросклероза, его рецидивы зависят от вирусной генерализации, то зона вирусного инфицирования является условием локализации ангиогенных и неангиогенных проявлений заболевания. Они формируются как следствие непосредственного влияния вируса, так и в результате возникающего при этом патологического СРО. Последствия действия этих патогенных факторов применительно к деятельности сердца характеризуются  структурными изменениями коронарных сосудов с возможностью тромбогенной окклюзии, нарушениями коронарного кровообращения функциональной природы, появлением аритмий, недостаточностью контрактильной способности миокарда. Каждое их этих нарушений связано с особенностями патогенных факторов.

Сочетанное вирусное и свободнорадикальное влияние определяет первичное и последующие повреждения сосудистого эндотелия, усугубляемое действием окисленных форм ЛПНП и липопротеина – а. Изменчивость местной и общей противовирусной  защиты, соотношения  про- и  антиоксидантов (в том числе и антиоксидантной активности ЛПВП) объясняет трансформацию доброкачественной атеросклеротической бляшки в злокачественную или исчезновение последней. Смена степени и характера повреждения сосудов сочетается  с изменениями деятельности системы регуляции функции сосудов, что в целом определяет наличие рецидива или ремиссии болезни.

При ишемии миокарда, особенно при его инфарцировании, интенсифицируется вирусное инфицирование. Оно сочетается с возникновением патогенного СРО. Это наблюдается  при спонтанном или активном восстановлении коронарного кровотока с развитием «оглушенного» и «спящего» миокарда (12 и др.). Происходящие при этом некоронарогенные изменения  миокарда аналогичны описанным ранее (70,71), в последнее время представлены в  виде метаболического и кардиального синдромов Х.  Они характеризуются, в частности, неэффективностью нитратов и их отрицательным влиянием на функцию миокарда. Развитие этих синдромов связывается с инсулинорезистентностью при компенсаторной гиперинсулинемией, тестируемой лучше всего по уровню С-пептида  и  констатированной неоднократно (75-77, 79-81 и др.). Есть основания считать, что эти и другие  нарушения состояния миокарда и клеточных мембран возникают  в  результате вирусного инфицирования в сочетании с действие патологического СРО.

Нарушения функции коронарных  сосудов, более или менее купируемые нитратами,  скорее всего, связаны с изменениями уровня NO, аденозина и эндотелина -  звеньев системы регуляции  функции сосудов. Коронароподобные нарушения с недостаточной эффективностью нитратов могут быть обусловлены  чрезмерным  образованием пероксинитрита. Различие последствий формирования патологического СРО обусловлены, следовательно, особенностями взаимодействия оксида азота, супероксид-аниона и активности СОД. От уровня последней зависит образование ангиотензина II, стимулирующего образование супероксид-аниона. Установлено (78 и др.), что ангиотензинпревращающий фермент (АПФ) имеется во многих тканевых структурах. Его содержание в сосудах больных с выраженным атеросклерозом   увеличено. Причина этого неясна, но при такой ситуации можно объяснить интенсивность формирования патологического СРО в зоне поврежденных сосудов. 

Функциональная недостаточность миокарда может быть связана с нарушениями деятельности функциональной системы регуляции клеточного гомеостаза. Если   клеточная масса миокарда становится  меньше ее критического уровня у больных после инфарцирования или менее грозных коронарных событий, наступает его функциональная недостаточность, характеризующаяся сердечным выбросом менее 35% от должного.  В ее развитии определенное значение принадлежит патологическому СРО.

 Недостаточность миокарда может быть связана с изменениями состояния  центральной нервной системы (18,20,22,23,46,72 и др.). Их возникновение в значительной степени обусловлено действием патологического СРО (18).Скорее всего, нарушения  гипоталамической зоны мозга являются основой развития аритмий и внезапных смертей при инфаркте миокарда.

Таким образом, патогенная активность вирусно – герпетического инфицирования и патологическое свободнорадикальное окисление определяют особенности течения, клинических проявлений рецидивов атеросклероза – вирусно – герпетического заболевания. Возможность клинического тестирования этих патогенных факторов при исследовании интенсивности вирусного инфицирования, индекса иммунной инактивации вирусных антигенов, СОД, МДА, особенно – ФП СРО, может способствовать оптимизации тактики его лечения.   При ее планировании  целесообразно анализировать описанные выше четыре показателя инфекционного процесса, характер СРО, состояние функциональных систем регуляции функции сосудов, клеточного гомеостаза, тромбообразования и в меньшей степени – степень структурных изменений сосудов. Из лечебных мероприятий  наиболее существенным является воздействие на вирусное инфицирование, которое создает предпосылки для ограничения активности или устранение нарушений СРО и других вторичных патогенных факторов. Применение средств, способствующих нормализации СРО, целесообразно при установлении у больного патологического свободнорадикального окисления, ибо их применение у больных нормальным СРО не может оказать положительного эффекта. Не исключено, что  значительное количество таких больных,  включенных в когорту лиц для оценки эффективности антиоксидантов без анализа характера СРО, определяет отрицательные заключения об их эффективности.

 Литература

1. Адамов А.К., Павлова Ю.П. Антимикробное действие системы ксантиноксидаза – ксантин на возбудителя холеры // Журн микроб, эпидем и иммунол 1990 - №8 – с.3.
2. Стукова Н.Ю. Изменения функциональной активности кислородзависимых бактерицидных систем фагоцитов при взаимодействии с чумным микробом и его антигенами. Автореф. дис... канд. мед. наук - Саратов - 1991.
3. Шувалова Е.П., Антонова Т.В. Прогностическое значение функционального состояния и интенсивности липопероксидаци мембран эритроцитов при вирусных гепатитах // Росс журн гастроэнтер, гепатол, колопроктол  1997 - №2 - с.46.
4. Суплотов С.Н., Баркова Э.Н. Суточные и сезонные ритмы перекисей липидов м активности супероксиддисмутазы у жителей средних широт и Крайнего Севера // Лаб. дело.  1986 - № 8. -с.459.
5. Журкин А.Т., Дубинина Е.Е., Гундалах А.И. Активность супероксиддисмутазы в эритроцитах крови больных вирусным гепатитом // Лаб дело  1986 - №7. – с.420.
6. Аруин Л.И. Апоптоз и патология печени // Росс журн гастроэнтер, гепатол, колопроктол  1998 - №2 – с.6.
7. Зенсков Н.К., Меньщикова Е.Б.,Вольский Н.Н. и др. Внутриклеточный окислительный стресс и апоптоз // Усп совр биол 1999 - №5 – с.440.
8. Матюшин Б.Н., Логинов А.С. Активные формы кислорода: токсическое действие и методические подходы к лабораторному контролю при поражении печени  // Клин лабор диагност 1996 - №4 – с.51.
9. Кудрин А.Н., Коган А.Х., Королев В.В. и др. Свободнорадикальное окисление липидов в патогенезе инфаркта миокарда и лечебно – профилактическая роль антиоксидантов – селенита натрия и его комбинации с витамином Е // Кардиол  1979 - №2 – с.115.
10. Давиденкова Е.Ф. Миелопероксидаза нейтрофилов и ее возможное участие в процессе перекисного окисления липидов // Клин мед 1989 - №6 – с.51.
11. Давиденкова Е.Ф., Шафран М.Г. Атеросклероз и процесс перекисного окисления липидов // Вестн АМН СССР  1998 - №3 – с. 10.
12. Коган А.Х.,СыркинА.Л., Дриницина С.В. и др. Кислородные свободнорадикальные процессы в патогенезе ишемической болезни сердца и перспективы применения антиоксиданта Q10 (убихинона) для их коррекции // Кардиол  1997 - №12 – с. 62.
13. Ланкин В.З., Вихерт А.И. Перекисное окисление липидов в этиологии и патогенезе атеросклероза // Арх пат 1989 - №1 - с.80.
14. Формазюк В.Е., Осис А.Е., Деев И.И. и др. Влияние перекисного окисления на структуру сывороточных липопротеинов // Биохимия 1984 – В 2 – с. 331.
15. Робинсон М.В.,Труфакин В.А. Апоптоз и цитокины //Усп совр биол  1999 - №4 – с. 352.
16. Steven. W. Hetts Умирать или не умирать // Jama 1998 – vol/septem – с. 12.
17. Утешев Д.Б., Строжаков Г.И., Сергеев А.В и др. Ретиноевая кислота как возможный регулятор апоптоза в иммунной системе // Иммунол  1999 - №5 –с.13.  
18. Завалишин И.А., Захарова М.Н. Оксидантный стресс – общий механизм повреждения при заболеваниях нервной системы // Журн неврол и психиатр 1996 - №2 – с.111.
19. Романенко А.М. Апоптоз и рак // Усп совр биол 1996 - №5 - с.18.
20. Уманский К.Г. Вирусные энцефалиты // Журн невропат и психиатр -1977- №1- с. - 1665.
21. Уманский К.Г. Современные проблемы нейроинфекций // Журн невропат и психиатр 1982 - №1-с.189.
22. Цукер М.Б. Энцефалиты ( к вопросу о предилекционности и «медленных» инфекциях) // Журн невропатол и психиатр 1977 - №10 – с. 1474.
23. Лунев Д.К., Машанова Г.А., Усман В.Б. Вегетативные пароксизмы (типа стенокардии) при сосудистом поражении преимущественно медио – базальных отделов височных долей головного мозга // Журн невропатол и психиатр 1976 -№11- с.1631.
24. Бурлакова Е.Б. Молекулярные механизмы действия антиоксидантов при лечении сердечно-сосудистых заболеваний // Кардиол 1980 - №8 - с.48.
25. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты // Вест росс мед акад 1998 - №7 – с.43.
26. Моисеев В.С., Барышников А.Ю., Терешенко С.Н. и др. Влияние триметазидина на апоптоз и иммунологический фенотип у больных с острым инфарктом миокарда и застойной сердечной недостаточностью // Кардиол  1998 - №6 – с.40.
27. Терехина Н.А., Петрович Ю.А. Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная система. Теория, клиническое применение, методы. Пермь  1992 -с.145.
28. Петрович Ю.А., Подорожная Р.П. Селеноэнзимы и другие селенопротеины, их биологическое значение // Успехи соврем биол  1981 - №1- с.127.
29. Петрович Ю.А., Терехина Н.А., Гольдфельд Н.Г. Активность оксиредуктаз лимфоцитов периферической крови больных герпетическим кератитом // Вопр мед химии  1987 - №4 - с.59.
30. Петрович Ю.А., Терехина Н.А., Шмагель К.В. Влияние селенита натрия на активность глютатионпероксидазы и супероксиддисмутазы в тканях глаза при герпетическом кератите // Бюл  экспер биол и мед 1987 - №4 - с.405.
31. Петрович Ю.А.,Терехина Н.А. Ферментная стратегия вируса простого герпеса // Усп  соврем биол  1990 - вып. 1. - с.77.
32. Саникидзе Т.В. Динамика изменений свободных радикалов органов кроликов при остром сепсисе / в кн. Клинические и экспериментальные вопросы сепсисологии Тбилиси 1989 – с.120.
33. Абакумова Ю.В. Физиологическое и патологическое свободнорадикальное окисление: сущность, методика распознавания, теоретическое и практическое значение. / Врачевание и его методология  Саратов 1996 - с.33.
34. Белоусова С.С., Орликова О.В. Значение показателей супероксиддисмутазной активности в прогнозировании течения инфаркта миокарда  / Тез докл I Всерос национ ассамбл кардиол. Саратов  1998 – с.8.
35. Абакумова Ю. В. Об инфекционной природе инфаркта миокарда.// Медико-биологический вестник им. Я.Д.Витебского 1998 - № 1 -  с.15.
36. Абакумова Ю.В., Корсунова Е.Н. Сравнительный анализ функциональной системы жизнеобеспечения у больных инфекционно-зависимой бронхиальной астмой и ишемичес­кой болезнью сердца. В кн."VНациональный Конгресс по болезням органов дыхания". -  Москва - 1995 - с.48.
37. Творогова М.Г., Ниязова Л.Э., Никитин С.В. и др. Липопротеид (а) сыворотки крови больных инфарктом миокарда и аортоаортитом // Кардиол 1992 - №11-12 - с. 26.
38. Закирова А.И. Корреляционные связи перекисного окисления липидов, антиоксидантной  защиты и микрореологических нарушений в развитии ишемической болезни сердца // Терап арх  1996 - № 9 - с. 37.
39. Коган А.Х., Лосев Н.И., Кудрин А.Н. и др. Об образовании краевой «проксидантной» зоны и ее роли в усилении ПОЛ в области ишемизированного миокарда // Бюлл экспер биол и мед  1986 - №5 – с.538.
40. Коган А.Х., Кудрин А.Н., Смоленский В.С. и др. Хемолюминисцентное исследование возможного значения генерации лейкоцитами свободных радикалов в механизме усиления ПОЛ при инфаркте миокарда // В кн: Актуальные вопросы экспериментальных и клинических исследований М. 1983 - с.73.
41. Барышников А.Ю., Шишкин Ю.В. Программированная клеточная смерть (апоптоз) // Росс онкол  журн 1996 - №1 - с.58.
42. Blaha V. et al./ Antioxidant status and vitamin E in lipoprotein fractions during hypolipidemie therapy./ Excepta  Medical Communications B.V. Amsterdam - р.8.
43. Guetta E. Guetta V Shibutani // Circ Res  1997 - №1 – p. 8.
44. Абакумова Ю.В., Макаров Н.С. Особенности инфицирования больных  атеросклерозом  мозговых артерий./ Гармония и здоровье 1996 -№2 - с.56.
45. Абакумова Ю.В. Физиологическое и патологическое свободнорадикальное окисление: сущность, методика распознавания, теоретическое и практическое значение.// Врачевание и его методология  Саратов 1996 - с.33.
46. Макаров Н.С. К вопросу о вирусной природе гипоталамического синдрома // Автореф. дисс…канд.мед.наук. Саратов  1996.
47. Никитин Ю.П., Ванаг И.Г., Шамовский Г.Г. и др. Уровень мочевой кислоты в крови у здоровых и больных ишемической болезнью сердца // Терап  арх  1987-№5-с.115.
48. Буриан А.Я., Доброва А.С. Мочевая экскреция мочевой кислоты у больных ИБС // Клин мед 1979 - №8 - с. 43.
49. Ардаматский Н.А., Гроздова Т.Ю. Последствия действия ионизирующей радиации // Медико-биологический вестник им. Я.Д. Витебского 1995 - №2 - с.14.
50. Ежов М.В., Лякишев А.А., Матчин Ю.Г. и др. Связь высокого уровня липопротеида (А) с тяжелым коронарным атеросклерозом у больных ишемической болезнью сердца с нормальной концентрацией холестерина и триглицеридов // Кардиол 1997 - №11 – с. 18.
51. Абакумова Ю.В. Об инфекционной природе инфаркта миокарда.// Медико-биологический вестник им. Я.Д.Витебского  1998 - № 1 -  с.15.
52. Ардаматский Н.А., Абакумова Ю.В. Показатели инфекционного процесса при атеросклерозе // Росс кардиол журн  1998 -  №6 – с.3.
53. Benditt E.P.,Barret F.,McDoungall J.K. Viruses in etiology  of atherosclerosis// Proc.Nat.Acad.Sci.USA 1983 - v.80 - p. 6386.
54. Burch G.E., Harb J.M., Hiramoto Y. e.a. Viral infection of the aorta of men associated with early atherosclerotic changes. // Amer.Heart J.-1973-v. 86-p.523.
55. D’Alessio P. et al. Pharmacological inhibition of vascular endothelial alteration induced by TNF-a and hydrogen peroxide.// Excerpta  Medical Communications B.V. Amsterdam,-.p.200.
56. Georkey P.,Melnick J.L.,Guinn G.A. e.a. The evidence of herpes simplex in atherosclerotic plaque.// Exp.Molec.Path. 1984-v 4 -­p.328.
57. Melnick J.L.,Petrie B.,Dreesman G.e.a. Cytomegalovirus antigen with human smooth muscle cells. // Lancet 1983 - v2 - p.644.
58. Hendrix M.G.R. High prevalence of  latently presented Cytomegalo­virus in arterial walls of patients  suffering  from grade III atherosclerosis.//Amer.J.Pathol  1990 – v. 136 - №1 - p.23.
59. Grottan M. T., Moreno-Cabral C. E. et al. Cytomegalovirus infection is associated with cardial allograft rejection and atherosclerosis // JAMA  1989 - v 261- № 24 – p. 3561.
60. Chiu B., Viira E., Tucker W. Chlamydia  pneumoniae, cytomegalovirus and herpes simplex in atherosclerosis of the carotid artery // Circulation  1997 - № 7 - p. 2144. -
61. Glavanl I Antioxidants in animal tisse // Acta Chem Scand 1966 – v. 17 – p. 1635.
62. Голубев А.Г. Актуальные проблемы медицины // Терра медика нова   1996 - №3.
63. Грацианский  Н.А. Предупреждение обострений коронарной болезни сердца. Вмешательства с недоказанным клиническим эффектом: ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента и антиоксиданты // Кардиол  1998 - №6- с.4.
64. Ежов М.В., Афанасьева О.И. , Беневоленская Г.Ф. и др. Связь фенотипа апобелка (а) с наличием ишемической болезни сердца у мужчин молодого возраста // Кардиол  1999 - №4 – с.12.
65. Ардаматский Н.А., Абакумова Ю.В., Корсунова Е.Н. Методика определения физиологического и патологического перекисного окисления. // Экоген 1994 - №4 – с.9.
66. Ардаматский Н.А., Абакумова Ю.В. Современные аспекты этиологии, патогенеза и лечения атеросклероза //  В сб. Актуальные проблемы кардиологии Саратов – 1995 – с.64.
67. Сумароков А.Б., Панкратова В.Н., Лякишев А.А. и др. Изучение Chlamidia pneumoniae при атеросклерозе // Клин мед 1999 - №10 – с.4.
68. Самсыгина Г.А., Щербакова М.Ю., Мурашко Е.В. и др Инфекция Chlamidia pneumoniae как вероятный фактор риска развития атеросклероза  Межд мед журн 1998 - №2 –с.133.
69.  Майчук Е.Ю., Мартынов А.И., Виноградова Н.Н. и др. Синдром Х // Клин мед 1997 - №3 – с.4.
70. Мясников А.Л. О некрозах миокарда  // Кардиол  1962 - №1- с. 3.
71. Ардаматский Н.А. Введение в общую терапию  Саратов – 1991.
72. Благосклонная Я.В. О роли некоторых эндокринных и гипоталамических факторов в патогенезе атеросклероза // Терап  арх -1968 - №1- с. 12.
73. Блюмкин В.И., Жданов В.М. Влияние вирусов на хромосомный аппарат и деление клеток. М. - 1973.
74. Котельницкая Л.И. Опыт применения мевакора в лечении гиперхолестеринемии у лиц, повергшихся воздействию малых доз радиации  //Тезисы  докл. V Всеросс съезда кардиол. - Челябинск 1997. - с.83.
75. Гинзбург М.М., Козунина Г.С. Синдром инсулинорезистентности //Вопр эндокринолог 1997 - №1 - с.40.
76. Доборжгенидзе Л.М., Нечаев А.С., Коннов М.В. и др. Уровень инсулина в плазме крови и коронарные факторы риска у мужчин с «преждевременной» ишемической болезнью сердца, не страдающих  сахарным диабетом // Кардиол 1997 - №7 –с.15.
77. Благосклонная Я.В., Алмазов В.А., Красильникова Е.И. Общность патогенетических механизмов ишемической болезни сердца и инсулиннезависимого сахарного диабета // Кардиол 1996 - №5 – с. 35.
78. Гомазков О.А. Ангиотензинпревращающий фермент в кардиологии: молекулярные и функциональные аспекты // Кардиол  1997 - №11 - с.58.
79. Зимин Ю.В. Происхождение, диагностическая концепция и клиническое значение синдрома гиперинсулинемии или метаболического синдрома Х // Кардиол 1998 - №6 - с.71.
80. Reaven G.M. Role of insulin resistantein in human disease // Diabetes 1998 - 37 - p.1595.
81. Зимин Ю.В., Родоманченко Т.В., Бойко Т.А. и др. Инсулинемия и содержание С-пептида натощак и в ответ на нагрузку глюкозой как показатели инсулинорезистентности у больных гипертонической болезнью // Клин вестн 1997 - №4 – с.20.
82.  Fukayami G.,  Kinsell L. Study of the C-14  cholesterol cycle // Clin Res –1960 - №8- p. 142.
83. Амвросьева Т.В. Вотяков В.И. Дислипопротеинемия, повышение содержания липидов в клетке при экспериментальной герпетической инфекции и их коррекция противовирусными препаратами  // Вопр вирус. 1992 - №1- с.61.
84. Fabricant C.G.,Krook L.,Gillespie J.H. Virus-induced choleste­rol crystals.//Science-1973-v181-№ 4099-p.566.