ОКИСНА ДЕСТРУКЦІЯ БІЛКІВ ПРИ ГІПОКСИЧНО-ІШЕМІЧНИХ УРАЖЕННЯХ ГОЛОВНОГО МОЗКУ НА ЕТАПАХ КАРДІОХІРУРГІЧНИХ ВТРУЧАНЬ З ВИКОРИСТАННЯМ ШТУЧНОГО КРОВООБІГУ

Д. С. Маньковський

doi:10.11603/1811-2471.2021.v.i3.12524

Автор(и)

Д. С. Маньковський Державна установа «Інститут серця МОЗ України», Київ

DOI:

https://doi.org/10.11603/1811-2471.2021.v.i3.12524

Ключові слова:

гіпоксично-ішемічні ураження головного мозку, кардіохірургія, окисна модифікація білків

Анотація

Роль вільнорадикального окиснення білків крові в механізмах розвитку гіпоксично-ішемічних уражень (ГІУ) головного мозку (ГМ) та у ефективності функціонування гематоенцефалічного бар’єру (ГЕБ) залежить від ендотеліальних клітин, астроцитів і перицитів, порушення функцій яких викликає дисфункцію ГЕБ, зокрема за рахунок окиснення білкових фрагментів.

Мета – вивчення особливостей окиснення білкових фрагментів клітин та нуклеїнових кислот у пацієнтів з гіпоксично-ішемічними ураженнями до та після кардіохірургічних втручань з використанням штучного кровообігу.

Матеріал і методи. Наведені результати обстеження 38 пацієнтів з гіпоксично-ішемічними ураженнями головного мозку після кардіохірургічних втручань; діагностику неврологічного статусу виконували згідно з клінічними протоколами. Метаболічні зміни щодо окисної модифікації білків (ОМБ) та нуклеїнових кислот (ОМНК) досліджено у спонтанних та індукованих (Fe⁺⁺) реакціях на доопераційному (за 3–5 діб) та післяопераційному (через 5–7 діб) етапах. Вивчено вміст білкових компонентів у сироватці крові – 2,4 – динітрофенілгідрозонів (ДНФГ).

Результати. Спонтанна ОМБ на етапах КХВ характеризується достовірними (р<0,001) змінами у накопиченні як альдегідних, так і карбонільних продуктів, а також у зміні ступеня (глибини) деструкції білків. В індукованих реакціях ОМБ виявлено зростання (з (0,303±0,007) у.о./мг білка до (0,396±0,003)у.о./мг білка) ступеня (глибини) деструкції білка за рахунок білкових фрагментів середнього розміру та достовірного збільшення питомої ваги фрагментів малого розміру, що є найінформативнішою ознакою впливу на метаболічні резерви ОМБ у хворих.

Висновки. На етапах кардіохірургічного втручання формуються передумови, що сприяють інтенсифікації процесу ОМБ плазми крові та ОМНК. Особливістю змін стану ОМНК та ОМБ є найбільш виразне зростання їх вмісту в післяопераційний період на тлі відносного зростання вмісту альдегідних та карбонільних продуктів окиснення з перерозподілом ступеня (глибини) ОДБ в спонтанних та, особливо, в індукованих реакціях. Наведене свідчить про зростання проявів деструкції та інтенсифікації ОМБ при одночасному накопиченні резервів окиснення білкових фрагментів плазми крові в післяопераційному періоді.

Посилання

Todurov, B.M., Kuzmych, I.M., & Tarabrin, O.O. (2015). Porushennia funktsii tsentralnoi nervovoi systemy pislia operatsii zi shtuchnym krovoobihom u patsiientiv z nyzkoiu fraktsiieiu vykydu livoho shlunochka [Dysfunction of the central nervous system after operations with artificial circulation in patients with low left ventricular ejection fraction]. Klinichna anesteziolohiia ta intensyvna terapiia - Clinical Anesthesiology and Intensive Care, 2, 82-90 [in Ukrainian].

Reineke, D., Winkler, B., & Konig, T. (2015). Minimized extracorporeal circulation does not impair cognitive brain function after coronary artery bypass grafting. Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery, 20(1), 68-73.

Mankovsky, D.S. (2021). Hipoksychno-ishemichni urazhennia holovnoho mozku: prohnostychna tsinnist kliniko-anamnestychnykh faktoriv dlia otsinky yikh ryzyku pry kardiokhirurhichnykh vtruchanniakh z vykorystanniam shtuchnoho krovoobihu [Hypoxic-ischemic brain lesions: prognostic value of clinical and anamnestic factors to assess their risk in cardiac surgery using artificial circulation]. The world of science and innovation - 12th International scientific and practical conference. (pp. 232-237). Cognum Publishing House: London, United Kingdom. [in Ukrainian].

Mankovsky, D.S. (2021). Tserebralnyi krovoobih ta faktory ryzyku formuvannia hipoksychno-ishemichnykh urazhen holovnoho mozku u kardiokhirurhichnykh patsiientiv pry vykorystanni shtuchnoho krovoobihu [Cerebral circulation and risk factors for the formation of hypoxic-ischemic brain lesions in cardiac surgery patients using artificial circulation]. Vitchyzniana nauka - perspektyvy ta innovatsii - Domestic science - prospects and innovations: Collection of abstracts of scientific works of the international scientific-practical conference. (pp. 22-26). Kyiv: «Kyivskyi medychnyi naukovyi tsentr» [in Ukrainian].

An, N., & Yu, W.F. (2017). Difficulties in Understanding Postoperative Cognitive Dysfunction. Journal of Anesthesia & Perioperative Medicine. 4, 87-94.

Scharbarg, E., Daenens, M., & Lemaitre, F. (2016). Astrocyte-derived adenosine is central to the hypnogenic effect of glucose. Scientific Reports, 6. 191-207. doi: 10.1038/srep19107

Kok, W.F., van Harten, A.E., & Koene, B.M. (2014). A pilot study of cerebral tissue oxygenation and postoperative cognitive dysfunction among patients undergoing coronary artery bypass grafting randomised to surgery with or without cardiopulmonary bypass. Anaesthesia. 69, 613-622.

Ostapchenko, L.I., & Hrebinyk, D.M. (2014). Biokhimichni mekhanizmy zahybeli klityn: molekuliarni mekhanizmy zahybeli klityn Kurs lektsii zi spetskursu [Biochemical mechanisms of cell death: molecular mechanisms of cell death. Course of lectures on a special course]. Kyiv: Instytut biolohii [in Ukrainian].

Ushakova, H.O., Babets, Ya.V., & Kyrychenko, S.V. (2017). Molekuliarni mekhanizmy rozvytku entsefalopatii [Molecular mechanisms of encephalopathy]. Dnipro: DNU imeni Olesia Honchara [in Ukrainian].

Dubynyna, E.E., Burmystrov, S.O., Khodov, D.A., & Porotov, Y.S. (1995) Okislitelnaia modyfykatsyia belkov syvorotky krovy cheloveka. Metody yeyio opredelenyia [Oxidative modification of human serum proteins. Methods of its definition]. Voprosy medytsynskoi khymyy - Questions of Medical Chemistry, 1. 24-26 [in Russian].

Shcherban, N.H., Horbach, T.Y., & Huseva, N.R. (2014). Laboratornye metodyky dlia yzuchenyia sostoianyia antyoksydantnoi systemы orhanyzma y urovnia perekysnoho okyslenyia lypydov [Laboratory methods for the recovery of the antioxidant system of the body and the level of peroxidation of lipids]. Metodycheskye rekomendatsyy dlia doktorantov, aspyrantov, mahystrantov - Methodical recommendations for doctoral students, postgraduates, undergraduates. Kharkov: KhNMU [in Russian].

Lapach, S.N., Chubenko, A.V., & Babych, P.N. (2000). Statystycheskie metody v mediko-byolohycheskykh isledovanyiakh s ispolzovaniem Excel [Statistical Methods in Life Sciences Research Using Excel]. Kyev: «Morion» [in Russian].