ИССЛЕДОВАНИЕ МАРКЕРОВ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА ПРИ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА

Болезнь Паркинсона (БП) - это неуклонно прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, в основе которого лежит преимущественное поражение дофаминергических нейронов черной субстанции (ЧС), которое клинически проявляется сочетанием гипокинезии с мышечной ригидностью, дрожанием, постуральной неустойчивостью нарушениями ходьбы, а также широким спектром немоторных проявлений [4]. Установлено, что клинические проявления БП многообразны и включают в себя наряду с моторными вегетативные, сенсорные и нервно-психические расстройства. В настоящее время спектр немоторных проявлений рассматривается как предиктор БП, опережающий двигательные симптомы более чем на 10-20 лет [6]. Более того, выраженность моторных симптомов оказывает большее влияние на качество жизни пациентов, чем выраженность немоторных клинических проявлений [5]

На сегодняшний день актуальна проблема поиска молекулярно-биохимических маркеров БП, пригодных для ранней (до появления моторных нарушений) скрининговой диагностики. Биомаркеры крови представляют собой наиболее привлекательный вариант для диагностики БП. В виде основных биомаркеров БП могут выступать вещества, синтезирующиеся в организме в результате оксидантного стресса (предполагается, что в основе патогенеза этого заболевания лежит повреждение митохондрий), а также специфические белки, накапливающиеся в нервной системе (альфа-синуклеин и другие) [3].

Большой интерес представляет выяснение роли свободнорадикального окисления в норме и при патологии, а также значение антиоксидантов в регуляции свободнорадикальных процессов. Активность свободных радикалов регулируется антиоксидантной системой, представленной прежде всего ферментами – супероксиддисмутазой, каталазой и глутатионом [7].

В патологических условиях нарушается взаимодействие про– и антиоксидантных систем, в результате чего подавляется активность последней. Происходит накопление свободных радикалов, которые вызывают необратимые изменения мембранных липидов, белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот. Больше всего свободных радикалов генерируется в ЧС мозга. Причины высокой восприимчивости ЧС к окислительному стрессу еще не выяснены, Возможно, это связано с высоким содержанием дофамина – одного из источника АФК. Главным предполагаемым фактором является внутренняя предрасположенность к генерации активных форм кислорода, так как в ней в процессе метаболизма дофамина и его аутоокисления образуется перекись водорода [1].

Несколько групп исследователей установили, что негативные эффекты цитоплазматического дофамина, образующихся при его окислении супероксид анионов и перекиси водорода, нивелируются клеточными механизмами нейтрализации АФК [2]. Система ферментов, нейтрализующих АФК в ДА нейронах представлена, в основном, митохондриальной и цитоплазматической супероксиддисмутазами, которые преобразуют супероксид в перекись водорода, а также каталазой и глутатионпероксидазой, конвертирующих перекись до кислорода и воды [2]. 

Цель исследования: Выявить основные биохимические показатели окислительного стресса, участвующие в патогенезе развития болезни Паркинсона и оценить взаимосвязь данных показателей с основными клиническими характеристиками заболевания

Материал и методы. Исследование проведено на базе неврологического центра клиники ФГБОУ ВО РостГМУ в период с 2015 по 2017 годы. Было обследовано 32 пациента с БП (14 мужчин, 18 женщина). Критериями включения в исследование были: соответствие диагноза БП критериям Британского банка мозга. Критериями исключения были: вторичный паркинсонизм, паркинсонизм-плюс. В качестве группы контроля было обследовано 21 (11 мужчин, 10 женщин) пациент в возрасте от 49 до 83 лет (средний возраст – 61,3±9,2 года). Был произведен забор крови для оценки про-и антиоксидантного статуса организма (ООА и ОАА): определение активности каталазы, супероксиддисмутазы (СОД), малонового диальдегида (МДА) в сыворотке крови спектрофотометрическим методом. Для статистической обработки использовались программы Microsoft Office Exсel 2007 (Microsoft Corp., США) и Statistica 10.0.

Результаты и обсуждение: Концентрация СОД в сыворотке крови больных колебалась от 30,55 до 76,18 ммоль/л. Медиана (М) концентрации СОД у больных 43,0 ммоль/л отличалась от группы контроля 20,36 ммоль/л. МДА – от 5,45 до 9,66 ммоль/л (М=7,5 ммоль/л); каталаза – от 25,21 до 69,56 ммоль/л (М=42,59 ммоль/л); ОАА – от 29,0 до 65,04 ммоль/л (М=48,39 ммоль/л); ООА – от 38,25 до 78,53 ммоль/л (М=61,54 ммоль/л).

Однако в исследовании не было получено достоверных различий при сравнении биохимических показателей крови пациентов с БП и контрольной группы. Не было выявлено гендерных различий по уровню оцениваемых показателей, а также связи их концентрации с возрастом пациентов, длительностью, тяжестью и возрастом начала болезни, выраженностью моторного дефицита.

При разделении пациентов с БП на две группы по стадиям заболевания (ранняя и поздняя стадии), были получены следующие результаты: показатели активности оксидантной и антиоксидантной систем у пациентов с ранней стадией БП достоверно отличались от показателей контрольной группы (U=50, U= 10.5; p=0.01 соответственно). Соответственно активность ферментов антиоксидантной системы: СОД, каталазы также отличалась от активности ферментов контрольной группы (U=43.5, U=62; p=0.01 соответственно). При сравнении тех же данных на поздней стадии БП были получены различия только антиоксидатной активности, причем значительно менее выраженные (U=10, p=0.01).

Исследование показателей окислительного стресса при БП идет уже почти 10 лет, однако данные об уровне активности про- и антиоксидантных систем в крови при данной патологии скудны и весьма противоречивы. В случае хронического окислительного стресса эти показатели не должны меняться в значительной степени, так как антиоксидантная система организма приходит в равновесие с образующимися прооксидантами. Включаются дополнительные системные реакции защиты  организма в ответ на повышение уровня радикалов. Об этом свидетельствует более высокая активность антиоксидантных ферментов плазмы у пациентов с БП (СОД, каталаза) преимущественно на ранних стадиях заболевания. Стоит отметить, что наблюдается тенденция снижения ОАА с увеличением стадии заболевания.

Заключение. Открытия новых мутаций, приводящих к симптомам БП, исследования аутопсийного материала, эксперименты на модельных животных, использование геномных и протеомных технологий, приносят все больше доказательств определяющей роли оксидантного стресса в патогенезе этого заболевания. Очевидно, что уменьшение активности оксидатной системы могло бы затормозить процесс развития заболевания.

Концепция относительно роли оксидантного стресса в патохимических механизмах нейронального повреждения при БП определяет один из путей ее патогенетической терапии антиоксидантами.

Список литературы:

1. Dorsey E.R., Constantinescu R. Projected number of people with Parkinson’s disease in the most populous nations, 2005 through 2030. // Neurology. – 2007. - № 68. – Р.384-386.–1472.
2. Бунеева О.А. Нарушение функций митохондрий при болезни Паркинсона - О.А. Бунеева, А.Е. Медведев // Биомедицинская химия / 2011 - 57. – 3. - с. 246-281.-281.
3. Гончарова З. А., Колмакова Т. С., Гельпей М. А.. Альфа синуклеин и ферменты оксидантного стресса как биомаркеры болезни Паркинсона. - Нейрохимия. – 2017. – №2 (34). – с. 99-107
4. Левин О.С., Федорова Н.В. Болезнь Паркинсона. - М.:МЕДпресс-информ, 2012-с 352.Литература.
5. Рабаданова Е.А., Гельпей М.А., Гончарова З.А. Немоторные симптомы болезни Паркинсона, их структура и влияние на качество жизни пациентов. Практическая медицина. 2015; 5 (90): 111-115
6. Черникова И.В., Гончарова З.А., Хадзиева Х.И., Рабаданова Е.А. Клинические предикторы болезни Паркинсона. Кубанский научный медицинский вестник. 2015; 3 (152): 134-139.
7. Шадрина М.И., Сломинский П.А. Значение митохондриальной дисфункции и окислительных повреждений в молекулярной патологии болезни Паркинсона // Молекулярная биология. 2008. Т. 42. № 5. С. 809-819.