Международный неврологический журнал 1(5) 2006

Введение

Свободнорадикальное окисление является необходимым звеном метаболических и физиологических процессов, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность биологической системы, нарушения которых лежат в основе развития многих заболеваний. В частности, активные формы токсических свободных радикалов — гидроксид-радикалы (ОН), супероксид-радикалы (О₂^-), перекись водорода (Н₂О₂^-), оксид азота (NO) играют важную роль в патогенезе повреждающего действия ишемизированной ткани мозга после развития острой фокальной церебральной ишемии и реперфузии.

Свободные радикалы и связанные с ними молекулы классифицируются как реактивные формы кислорода, что подчеркивает их свойство вызывать окислительные изменения в клетках вследствие взаимодействия с нуклеотидными основами, энзимами, протеинами (T.A. Kent et al., 2001). Но наиболее активно свободные радикалы взаимодействуют с фосфолипидными структурами нейрональных и внутриклеточных биологических мембран. Именно они являются главной мишенью свободнорадикального повреждения: вследствие стимуляции фосфолипазы А₂ возникает гидролиз фосфолипидов клеточной мембраны до свободных жирных кислот; активация цикла арахидоновой кислоты, катализуемого ферментом циклооксигеназой-2 (ЦОГ-2), генерирует образование свободных радикалов, высокореактивного супероксид-радикала; в результате накапливаются продукты метаболизма (простагландины, тромбоксан-А₂, простациклин, лейкотриены, липоперекиси), которые повреждают эндотелиоциты, активируют реакцию локального воспаления, расширяют процесс тромбообразования. Конечными продуктами перекисного окисления липидов являются кетоны, альдегиды, предельные углеводороды.

Дополнительное повреждающее действие реактивного кислорода наступает вследствие избыточного внутриклеточного накопления нейронами инфарктной ткани ионов Са²⁺ и перехода его в активную форму за счет связывания с внутриклеточными ферментами (фосфолипазы, протеазы и нуклеазы). Активация фермента Са²⁺-зависимой и кислородозависимой NO-синтазы приводит к образованию токсических форм оксида азота (NO) из аминокислоты L-аргинина и молекулярного кислорода. Взаимодействие оксида азота с супероксид-анионом приводит к образованию токсических свободных радикалов (пероксинитрит, гидроксилподобные радикалы), усиливающих цитотоксическое повреждение.

Патологическое влияние нестабильных свободных радикалов при острой церебральной ишемии проявляется и в период реперфузии ранее ишемизированных участков мозга. Как известно, реперфузия и реоксигенация обусловливают многократное повышение парциального давления кислорода. Возникает дальнейшая активация свободнорадикального окисления, накопление реактивных форм кислорода, основной мишенью которых на данном этапе ишемического каскада является капиллярный эндотелий — морфологическая основа гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). В ответ на ишемически-реперфузионное повреждение ткани мозга начинается прилипание полиморфноядерных лейкоцитов к эндотелию сосудов, развивается локальное воспаление, обусловливающее обструкцию мелких сосудов (С.М. Виничук, Т.М. Черенько, 2003; R.L. Zhang et al., 1996; S. Wu et al., 1997; Y. Yamasaki et al., 1997). Антикоагулянтная поверхность эндотелия сосудов трансформируется в прокоагулянтную. Угнетается фибринолитическая активность крови, расширяется зона инфарктного ядра, образуются новые участки ишемической пенумбры. Одновременно свободнорадикальное окисление и ацидоз усугубляют нарушения механизмов ауторегуляции мозгового кровообращения, что приводит к развитию реактивной гиперемии в области ишемической полутени, формированию вазогенного отека головного мозга.

Все названные патобиохимические процессы тесно взаимосвязаны между собой и составляют основу окислительного стресса, повреждающее действие которого проявляется на всех уровнях биологической системы.

На окислительный процесс в условиях реперфузии влияют и соответствующие факторы транскрипции, такие как нуклеарный фактор (НФ) каппаВ, который активируется и проникает в ядро, связывается с некоторыми участками генома и тем самым запускает процесс транскрипции мРНК провоспалительных цитокинов. Под их воздействием усиливается экспрессия молекул клеточной адгезии (ІСАМ-1, селектины) на эндотелиальных клетках, лейкоцитах, тромбоцитах. Клетки воспаления также продуцируют реактивные формы кислорода, которые еще больше усиливают оксидантный стресс и, по-видимому, оказывают дополнительное повреждающее воздействие на эндотелий сосудов (W.M. Clark et al., 1995).

Таким образом, описанный каскад патобиохимических реакций, обусловленный оксидантным стрессом после острой церебральной ишемии и реперфузии, рассматривается как одно из ключевых звеньев повреждения нейронов и глиальных элементов при их ишемизации. Вместе с тем в организме существует и физиологическая антиоксидантная система, которая включает комплекс внутриклеточных ферментов, противодействующих окислительному стрессу и обезвреживающих реактивные формы кислорода: супероксиддисмутаза, инактивирующая супероксидный радикал, и каталаза, нейтрализующая пероксид водорода. Что касается детоксикации продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в структурах биологических мембран, то она осуществляется главным образом ферментами системы глутатиона — глутатионредуктазой, глутатионпероксидазой и глутатионтрансферазой. Однако при значительном повышении уровня продуктов ПОЛ эндогенная антиоксидантная саморегулирующая система недостаточно влияет на восстановление прооксидантно-антиоксидантного равновесия, на поддержание баланса между энергозатратными и энергопродуцирующими процессами.

Неуправляемая и некомпенсированная активация процессов ПОЛ и синтеза NO при истощении эндогенной системы антиоксидантной защиты приводит к развитию оксидантного стресса, одного из универсальных механизмов повреждения тканей при различных патологических состояниях.

В ряде клинико-биологических исследований последних лет (З.В. Суслина и соавт., 1999; Н.В. Миронов и соавт., 2001) показано значительное повышение уровня продуктов ПОЛ у больных с острыми нарушениями мозгового кровообращения ишемического характера. Причем на фоне лечения больных ишемическим инсультом традиционными методами высокая активность свободнорадикального окисления сохраняется (З.В. Суслина и соавт., 2000). С другой стороны, проведенные на моделях инсульта исследования показали, что применение веществ, которые уменьшают концентрацию свободных радикалов кислорода, ограничивает повреждение ишемизированной ткани мозга (T.A. Kent et al., 2001). Результаты экспериментальных исследований нашли подтверждение в клинических испытаниях (Н.В. Миронов и соавт., 2001; С.М. Віничук, В.О. Мохнач, М.М. Прокопів та співавт., 2005). Однако в клинической практике недостаточное внимание уделяется разработке терапевтических стратегий, направленных на ослабление и/или нейтрализацию последствий окислительного стресса, антиоксидантную защиту клеток от свободнорадикальных процессов в тканях мозга.

Одним из перспективных направлений такой терапии острого ишемического инсульта является применение антиоксидантов. Их использование может предупредить опосредованное свободными радикалами повреждение структур головного мозга, ингибировать развитие локальной воспалительной реакции, а следовательно, уменьшить выраженность неврологического дефицита.

В настоящее время известно большое количество препаратов, обладающих антиоксидантным действием, со свойствами антигипоксантов. К таким лекарственным средствам относятся: аскорбиновая кислота, биоантиоксиданты (витамин Е, убихинон), перехватчики активных форм кислорода (метионин, гистамин), эмоксипин — структурный аналог витамина В₆. Все они достаточно давно применяются для лечения острых нарушений мозгового кровообращения, но их антиоксидантная фармакокинетика недостаточна (А.И. Федин и соавт., 2000).

К лекарственным препаратам с антиоксидантным и антигипоксическим действием относится препарат Мексидол (2-этил-6-метил-3-оксипиридин сукцинат). По химической структуре он является солью янтарной кислоты (сукцинатом) и относится к группе синтетических антиоксидантов. В условиях ишемического повреждения ткани мозга Мексидол ингибирует продукцию свободных радикалов, уменьшает активацию перекисного окисления липидов, нормализует функцию биологических мембран, восстанавливает активность ферментов антиоксидантной защиты клеток. Препарат обладает гиполипидемическим действием, уменьшает уровень общего холестерина и липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) (А.И. Федин и соавт., 2000; Н.В. Миронов и соавт., 2001; Т.А. Воронина, 2004). Терапевтический эффект антигипоксанта-антиоксиданта Мексидола при критических состояниях в неврологии обобщен в недавно опубликованном пособии для врачей «Антиоксидант с антигипоксантными свойствами Мексидол в терапии критических состояний» (Д.В. Садчиков и соавт., 2005). Авторы считают, что применение препарата оправдано при ишемическом и геморрагическом инсультах. Однако вопросы медикаментозной коррекции свободнорадикальных процессов с использованием препарата Мексидол при лечении данного контингента больных нуждаются в дальнейшем исследовании, поскольку эффективность его применения зависит от многих факторов: индивидуального подбора дозировки, антиоксидантной активности крови пациента и др.

Целью данной работы явилось изучение клинической эффективности препарата Мексидол и его влияния на процессы ПОЛ и антиоксидантной активности крови больных в остром периоде ишемического инсульта.

Объект и методы исследования

В исследовании принимали участие 20 пациентов (15 мужчин и 5 женщин) в возрасте от 53 до 82 лет (в среднем 67 ± 4,2 года) с острым ишемическим инсультом. Основным сосудистым заболеванием у 14 больных была артериальная гипертензия в сочетании с атеросклерозом, у 6 — атеросклероз сосудов. Диагноз ишемического инсульта устанавливали на основании данных неврологической клиники, учета длительности и обратимости неврологического дефицита, результатов лабораторных исследований и спиральной компьютерной томографии (СКТ). Больные поступали в первые 18 ч после начала инсульта. Из группы обследования исключали лиц с сопутствующей острой патологией со стороны других органов и систем, наличие которой могло повлиять на результаты лечения.

Степень нарушения неврологических функций оценивали при госпитализации пациентов и в конце терапии на 21-е сутки по шкале NIHSS (National Institutes of Health Stroke Scale, USA). Одновременно использовали шкалу B. Hoffenberth и соавт. (1990), которая предполагает более адекватную оценку неврологических нарушений при острых нарушениях мозгового кровообращения (ОНМК) в сосудах вертебрально-базилярного бассейна (ВББ). Для оценки степени постинсультной инвалидизации использовали модифицированную шкалу Рэнкина (G. Sulter et al., 1999).

Проводили стандартные лабораторные тесты: клинический анализ крови, исследования уровня глюкозы в крови, гематокрита, фибрина, фибриногена, протромбинового индекса, холестерина, ЛПНП, мочевины, креатинина, билирубина, АЛТ, АСТ. Для изучения процессов ПОЛ в 1-е и 21-е сутки брали кровь из локтевой вены натощак у больных с острым ишемическим инсультом, разделяли ее методом центрифугирования на плазму и эритроциты. В плазме и эритроцитах определяли содержание восстановленного глутатиона (ВГ) (Ф.Е. Путилина, 1982), активность супероксиддисмутазы (СОД) (С.Т. Чевари и соавт., 1991). Диеновые конъюгаты (ДК) определяли спектрофотометрически (В.А. Костюк и соавт., 1984). В эритроцитах исследовали активность глутатионпероксидазы (ГП) (С.Н. Власова и соавт., 1990), каталазы (С.Т. Чевари и соавт., 1991) и уровень ТБК-продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой в крови, на примере малонового диальдегида (МДА) в реакции вторичных продуктов ПОЛ (И.Д. Стельная и соавт., 1977). В качестве контроля биохимических показателей использовали данные обследования 10 практически здоровых лиц.

Всем пациентам проводили ультразвуковую допплерографию магистральных сосудов головы в экстракраниальном отделе (УЗДГ) и транскраниальную допплерографию (ТКД); проводили 12-электродное ЭКГ, контролировалось артериальное давление (АД). Больные основной клинической группы получали традиционную терапию (прямые антикоагулянты, сульфат магния, антиагреганты, при значительном повышении АД — гипотензивные средства, по показаниям — сердечные препараты) в сочетании с препаратом Мексидол, который в острейшем периоде инсульта (1-5-е сутки) назначали по 300 мг (6 мл) 0,5% раствора в 100 мл изотонического раствора хлорида натрия внутривенно капельно со скоростью 60 капель в минуту 2 раза в сутки. Затем лечение продолжали в дозе по 200 мг внутривенно капельно 2 раза в сутки в течение 5 суток. В дальнейшем препарат применяли по 200 мг (2 таблетки) 3 раза в сутки внутрь в течение 10 дней; последующие 10 дней доза Мексидола составляла 2 таблетки 2 раза в сутки. Контрольную группу составили 15 пациентов с ишемическим инсультом, которые получали лишь традиционную терапию. Больные обследованных групп были сопоставимы по демографическим характеристикам, степени нарушения неврологических функций, локализации ишемического очага. Результаты исследования оценивались с использованием Т-теста Стьюдента и коэффициента корреляции рангов Стирмена (В.П. Осипов и соавт., 2002).

Результаты и их обсуждение

У 15 больных ишемический инфаркт локализовался в каротидном бассейне (у 13 пациентов диагностировали тотальный инфаркт достаточной величины (> 16 мм в диаметре), у 2 — малые каротидные инфаркты, у 5 выявлялись нелакунарные инфаркты в ВББ вследствие поражения коротких огибающих артерий позвоночной или основной артерии. С учетом причин и механизмов развития ОНМК по критериям TOAST (Trial of ORG 10172 in Acute Stroke Treatment (A.J. Cran et al., 2001)) выделены такие подтипы ишемического инсульта: атеротромботический (n = 13), кардиоэмболический (n = 4) и инфаркт по неизвестной причине (n = 3).

Анализ исходного уровня неврологического дефицита у обследованных больных по шкале NIHSS показал, что у 8 пациентов нарушения неврологических функций были легкой степени (< 8 баллов, в среднем 5,13 ± 0,4 балла), у 8 — средней степени (> 8 баллов, в среднем 9,13 ± 0,6 балла), у 4 больных — тяжелой степени (> 13 баллов, в среднем 14,50 ± 0,74 балла). Суммарный неврологический дефицит в целом по группе составил 8,60 ± 1,1 балла, что соответствовало нарушениям функций средней степени тяжести. Неврологический дефицит по шкале B. Hoffenberth и соавт. (1990) у пациентов с заднециркулярными ишемическими инфарктами составлял 9,80 ± 1,5 балла, что отвечало нарушениям неврологических функций легкой степени тяжести. В соответствии с модифицированной шкалой Рэнкина до лечения у 6 пациентов наблюдалась легкая недееспособность (2 балла), еще у 2 — умеренная недееспособность, больные нуждались в посторонней помощи, но передвигались самостоятельно (3 балла), у 8 — умеренная тяжелая недееспособность, пациенты не могли передвигаться без посторонней помощи (4 балла), у 4 — тяжелая недееспособность, больные нуждались в посторонней помощи (5 баллов). В целом инвалидизация больных до лечения составила 3,5 ± 0,1 балла.

На фоне проведенного лечения Мексидолом в сочетании с традиционной терапией у 5 (25%) пациентов с исходным неврологическим дефицитом легкой степени тяжести на 14-21-й день отмечалось практически полное восстановление утраченных функций (вариант малого ишемического инсульта). В конце курса лечения еще у 11 (55%) пациентов наступил значительный регресс неврологического дефицита до легкой степени за счет случаев с фоновым дефицитом средней степени тяжести. Из 4 больных с тяжелыми неврологическими нарушениями состояние двух пациентов улучшилось до средней степени тяжести, а в двух случаях с обширным ишемическим инфарктом в бассейне средней мозговой артерии наступил фатальный исход. Суммарный клинический балл неврологических нарушений у больных с нефатальным ишемическим инсультом по шкале NIHSS составлял 4,44 ± 0,6 балла (р < 0,05). Степень регресса неврологического дефицита составила 48,4% от исходного (в группе контроля — 34,2%; р < 0,05). Отмечалось снижение постинсультной инвалидизации по модифицированной шкале Рэнкина до 1,7 ± 0,05 балла (на 51,4%; р < 0,05).

Анализ фоновых параметров прооксидантно-антиоксидантной системы показал, что до лечения средние значения первичных (диеновые конъюгаты — 39,6 ± 4,6 мкмоль/л) и вторичных (малоновый диальдегид — 32,6 ± 1,4 нмоль/г гемоглобина) продуктов ПОЛ значительно превышали уровень таковых у здоровых лиц (соответственно 0 и 17,4 ± 2,1; р < 0,01). Уровень ВГ в эритроцитах (39,4 ± 2,2 мкмоль/г гемоглобина) также существенно превышал этот показатель у здоровых (22,7 мкмоль/г гемоглобина; р < 0,01). В то же время активность ГП в эритроцитах была достоверно ниже (550,2 ± 22,6 мкмоль/(мг белка)·мин) по сравнению с группой контроля (640,5 ± 13,8 мкмоль/(мг белка)·мин). Активность других ферментов антиоксидантной системы глутатионредуктазы в плазме крови (6,2 ± 1,2 нмоль/(мг белка)·мин), каталазы (152,9 ± 1,4 ммоль/(г гемоглобина)·мин), а также СОД в плазме крови (1,6 ± 0,3 усл.ед./(мг белка)·мин) и эритроцитах (1,8 ± 0,34 усл.ед./(мг гемоглобина)·мин) была лишь несколько снижена по сравнению со здоровыми (р < 0,05).

Терапия ишемического инсульта с использованием Мексидола вызывала положительные изменения в системе ПОЛ: снизился уровень первичных продуктов ПОЛ — диеновых конъюгатов до 16,4 ± 3,2 мкмоль/г (р < 0,05), вторичных продуктов — малонового диальдегида до 22,1 ± 0,6 нмоль/г гемоглобина (р < 0,001), что уменьшало процесс свободнорадикального окисления и локального воспаления. Применение Мексидола повышало активность ГП в эритроцитах (639,2 ± 23,2 мкмоль/(мг белка)·мин; р < 0,05), способствовало умеренному приросту ГР в плазме крови (с 6,2 ± 1,2 до 8,1 ± 1,4 нмоль/(мг белка)·мин; р > 0,05), что свидетельствовало об интенсификации функционирования ферментов глутатионовой антиоксидантной системы.

Такая направленность изменений ферментативных процессов системы антиоксидантной защиты приводила к снижению повышенного уровня восстановленного глутатиона в плазме крови (36,7 ± 2,8 мкмоль/г белка; р > 0,05) и в эритроцитах (25,6 ± 2,6 мкмоль/г гемоглобина; р > 0,05). Такие сдвиги ВГ свидетельствовали об интенсификации его участия в нейтрализации активных продуктов ПОЛ.

Лечение с использованием Мексидола существенно увеличивало активность фермента СОД в плазме крови (2,8 ± 0,4 усл.ед./(мг белка)·мин; р < 0,05) и в эритроцитах, однако не влияло на уровень другого фермента антиоксидантной защиты — каталазы эритроцитов (2,0 ± 0,16 усл.ед./(мг гемоглобина)·мин; р > 0,05).

Лечение ишемического инсульта по традиционной схеме не приводило к снижению в крови первичных и вторичных продуктов свободнорадикального окисления, не увеличивало также активности системы антиоксидантной защиты клеток.

На фоне проведенного лечения инсульта с использованием Мексидола наступали положительные сдвиги в системе гемостаза: отмечалось снижение уровня фибрина с 13,7 ± 1,4 до 10,3 ± 2,0 мг (р < 0,05), фибриногена — с 4,5 ± 0,5 до 2,1 ± 0,3 г/л (р < 0,05), ПТИ — с 100,5 ± 2,7 до 88,2 ± 3,2% (р < 0,05), что уменьшало вязкость крови и улучшало мозговое кровообращение в системе микроциркуляции. По данным ТКД, проводимая терапия увеличивала максимальную среднюю скорость кровотока на стороне очага ишемии и в сосудах интактного полушария головного мозга, однако эти изменения были несущественными (р > 0,05).

У больных ишемическим инсультом, получавших Мексидол, выявлялись изменения показателей липидного спектра крови, подтверждающие гиполипидемический эффект препарата: достоверно снижался уровень общего холестерина с 6,1 ± 0,7 до 4,3 ± 0,8 ммоль/л (р < 0,05) и липопротеинов низкой плотности с 4,45 ± 0,5 до 3,2 ± 0,3 ммоль/л (р < 0,05).

Проведенное по методике «случай — контроль» исследование показало, что в остром периоде атеротромботического и кардиоэмболического подтипов ишемического инсульта определялись нарушения прооксидантно-антиоксидантного равновесия, проявляющиеся достоверным повышением содержания показателей ПОЛ (свободных радикалов) в крови и одновременно снижением уровня системы антиоксидантной защиты клеток, то есть признаки окислительного стресса. Избыточное накопление продуктов ПОЛ в крови, несомненно, играет важную роль в механизме повреждения ишемической пенумбры после развития острой фокальной церебральной ишемии.

Включение Мексидола в комплексную терапию ишемического инсульта достоверно увеличило степень регресса неврологического дефицита.

Комплексная терапия с использованием препарата Мексидол вызывала положительные изменения в системе перекисного окисления липидов: снижение уровня первичных (диеновых конъюгатов) и вторичных (малонового диальдегида) продуктов ПОЛ; повышение активности супероксиддисмутазы, а также глутатионовой антиоксидантной системы в нейтрализации активных продуктов ПОЛ.

У пациентов с острым ишемическим инсультом, получавших традиционную терапию, в процессе всего курса лечения сохранялась высокая активность ПОЛ.

Препарат Мексидол оказывал также гиполипидемическое действие, вызывал положительные сдвиги в системе гемостаза.

Применение антиоксиданта Мексидола в остром периоде ишемического инсульта, несомненно, целесообразно, что позволит повысить эффективность терапии этой категории больных. Переносимость препарата хорошая, побочных эффектов не отмечалось.