Карнозин как фактор эндоэкологической защиты организма от повреждений, вызванных окислительным стрессом
На правах рукописи
Беляев Михаил Сергеевич Карнозин как фактор эндоэкологической защиты организма от повреждений, вызванных окислительным стрессом Специальности:
03.00.16 – экология 03.00.04 – биохимия
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Москва – 2008 1
Работа выполнена в Государственном учреждении «Научный Центр неврологии» Российской Академии медицинских наук
Научный консультант:
Доктор биологических наук Федорова Татьяна Николаевна Научный консультант:
Доктор биологических наук, профессор Орлова Валентина Сергеевна
Официальные оппоненты: Доктор биологических наук, профессор Муронец Владимир Израилевич Доктор биологических наук, профессор Коденцова Вера Митрофановна Ведущая организация Научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии им. Д.О. Отто
Защита диссертации состоится «25» сентября 2008 г в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д.213.203.17 при Российском университете дружбы народов по адресу: 113093, г. Москва, Подольское шоссе, д. 8/5, Экологический факультет РУДН, ауд.
302.
С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6.
Автореферат диссертации разослан « » 2008 г
Ученый секретарь Диссертационного совета № Д.212.203. Доктор биологических наук, профессор _Чернышов В.И.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Эндоэкология является одним из важных разделов современной системной экологии, исследующей взаимоотношения биологических структур, как между собой, так и с окружающей средой. В свете научных интересов молекулярной и физиологической эндоэкологии изучение механизмов регуляции гомеостаза как многоклеточного организма в целом, так и клеток, входящих в его состав, является одной из важнейших задач этой науки (Реймерс, 1994).
Повреждающие факторы, как правило, являются индукторами окислительного стресса (ОС), который характеризуется повышением уровня высокотоксичных свободнорадикальных соединений и истощением эндогенной антиоксидантной системы организма. ОС может быть вызван как эндогенными, так и экзогенными неблагоприятными факторами – загрязняющими веществами окружающей среды, ионизирующим излучением, действием чужеродных организмов, влиянием экстремальных температур, недостатком кислорода. В соответствии с вышеизложенным, ОС можно рассматривать как неблагоприятный экологический фактор внутренней среды организма, называемый нами эндоэкологическим стрессом.
Головной мозг отличается особой чувствительностью к ОС, что обусловлено максимально активным потреблением кислорода этой тканью, высокой окисляемостью мембранных липидов и относительно низкой активностью эндогенной антиоксидантной системы. Поэтому многие заболевания ЦНС (сосудистые, нейродегенеративные и другие) протекают на фоне длительно существующего ОС, который в настоящее время рассматривается как одна из основных причин необратимой гибели мозга.
К числу химических факторов, способствующих развитию системного окислительного стресса в тканях, относятся гомоцистеин и продукты его спонтанного окисления (главным образом, гомоцистеиновая кислота), уровень которых в кровяном русле резко возрастает при нарушениях мозгового кровообращения (Yap, 2003;
Зорилова, 2006).
Как правило, при хронических сосудистых заболеваниях головного мозга наблюдается гипергомоцистеинемия различной степени выраженности, вызванная нарушениями метаболизма, происходящими под влиянием разнообразных экзо- и эндогенных факторов.
Другой химический агент, 3-нитропропионовая кислота (3-НПК) является токсином;
в мозге он необратимо ингибирует митохондриальную сукцинатдегидрогеназу и тем самым усугубляет функционально-метаболические нарушения мозга. В настоящее время действие этих соединений в условиях гипоксического и ишемического повреждения мозга и организма в целом исследовано недостаточно. Актуальным вопросом является и поиск природных нейропротекторов в условиях гипоксии/ишемии, отягощенной токсическим действием эндогенных и экзогенных химических агентов.
Целесообразным подходом к регуляции окислительного стресса в условиях поврежденного организма является применение антиоксидантов природного происхождения (Федорова и соавт., 1999;
Boldyrev, 2006). С этой точки зрения перспективным соединением может быть природный нейропептид карнозин Являясь (-аланил-L-гистидин).
специфическим компонентом возбудимых тканей позвоночных животных, карнозин обнаруживает способность защищать мозг от окислительного стресса и его последствий в различных экспериментальных моделях (Boldyrev, Severin, 1990;
Болдырев, 1992;
Boldyrev, 2002). Он уменьшает экзайтотоксичность NMDA-рецепторов, предотвращает индукцию нейрональной смерти при действии неблагоприятных факторов, смягчает неврологическую симптоматику и уменьшает смертность животных после экспериментальной ишемии головного мозга (Федорова и соавт., 2002).
В клинико-биохимических исследованиях показано участие окислительного стресса в патогенезе гипоксических и ишемических поражений головного мозга (Суслина, 2000).
Оценка возможности применения карнозина в качестве дополнительного лечения больных с хронической дисциркуляторной энцефалопатией (ДЭ) является актуальной задачей.
Целью настоящего исследования явилась характеристика окислительных повреждений тканей в условиях эндоэкологического стресса и разработка подходов к нормализации метаболизма с помощью природного нейропептида карнозина.
Задачи исследования включали:
1. характеристику защитного эффекта карнозина на структурные элементы крови человека на фоне действия гомоцистеиновой кислоты (ГЦК) в опытах in vitro;
2. исследование терапевтического влияния карнозина на биохимические и физиологические проявления острой гипобарической гипоксии, отягощенной действием 3-НПК у крыс линии Вистар;
3. оценку протекторного эффекта карнозина на модели 3-сосудистой ишемии головного мозга на фоне введения ГЦК;
4. оценку терапевтического действия карнозина в комплексном лечении пациентов с хронической дисциркуляторной энцефалопатией (ДЭ).
Научная новизна. В работе описаны модели сочетанного действия различных эндоэкологических факторов, включающих гипоксию/ишемию, отягощенную воздействием 3-НПК или гомоцистеиновой кислоты.
Нейропептид природного происхождения карнозин был впервые применен нами в качестве дополнительного фактора лечения пациентов, страдающих ДЭ.
В работе показано, что защитные эффекты карнозина как на структурные элементы крови, так и на организм в целом, не ограничиваются его антиоксидантными свойствами, а включают мембраностабилизирующее и иммуномодулирующее действие. Выявлена способность карнозина улучшать когнитивные функции мозга у пациентов с ДЭ.
Проведенное исследование выявило многофункциональность карнозина как модулятора биологических структур.
Научно-практическая значимость. Обнаруженное нами положительное влияние карнозина при его введении животным в постгипоксический/постишемический период позволяют рекомендовать его для лечения больных с различными гипоксическими состояниями, а также для реабилитации лиц, подвергшихся воздействию гипоксии, и спортсменов в периоды интенсивных нагрузок.
Результаты проведенного клинико-биохимического исследования позволяют считать целесообразным введение карнозина в схему лечения пациентов, страдающих ДЭ.
Основные положения, выносимые на защиту. Эффекты карнозина в условиях эндоэкологического повреждения не ограничивается его антиоксидантными свойствами;
на моделях in vitro карнозин проявляет мембраностабилизирующее действие на структурные элементы крови человека.
Карнозин оказывает защитное и регуляторное действие на биохимические и физиологические параметры, изменяющиеся в результате сочетанного действия эндоэкологических факторов - острой гипобарической гипоксии и 3-НПК - у крыс линии Вистар.
3-НПК и ГЦК являются важными факторами, усугубляющими развитие ОС в условиях гипоксии/ишемии головного мозга крыс Вистар. Карнозин проявляет свойства нейропротектора, предотвращая развитие неврологических и двигательных нарушений у животных, что коррелирует с нормализацией биохимических показателей.
Введение карнозина в схему лечения пациентов с ДЭ дополнительно к базовой терапии повышает уровень эндогенной антиоксидантной защиты, эффективность иммунокомпетентной системы, а также проявляет мембранопротекторное действие. Эти эффекты сопровождаются положительным действием карнозина на когнитивные функции мозга.
Апробация работы. Работа апробирована и рекомендована к защите 25 сентября г. на заседании кафедры системной экологии экологического факультета РУДН. Материалы диссертации были представлены на конференциях «Актуальные проблемы экологии и природопользования» (экологический факультет РУДН) в 2003 и 2005 гг., на XI Международном симпозиуме «New frontiers of neurochemistry and neurophysics on diagnosis and treatment of neurological diseases» в 2003 г. в г. Мартине (Словакия), на Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (МГУ им. М.В. Ломоносова, биологический факультет) в 2008 г., на I Национальном Конгрессе по болезни Паркинсона и расстройствам движений, 2008 г. (Москва).
Публикации: по теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе статьи в журналах, входящих в список ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на … страницах машинописного текста, содержит.. таблиц и иллюстрирована.. рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, раздела, отражающего результаты собственных исследований и их обсуждения, выводов и списка литературы, состоящего из... отечественных и.. зарубежных источников.
Материалы и методы экспериментальных и клинико-биохимических исследований Лабораторные животные. Экспериментальные исследования были проведены на 160 крысах-самцах линии Вистар, содержавшихся в стандартных условиях вивария. В работе были использованы две модели, сопровождающиеся развитием окислительного стресса.
Острая гипобарическая гипоксия, отягощенная введением 3-НПК (Стволинский, Федорова, 2002), создавалась в барокамере при снижении давления до величины 140 мм рт.
ст. Для дальнейших экспериментов отбирали животных, сохранявших дыхательную активность в условиях гипоксии. Сразу после гипоксического эпизода крыс разделяли на групп по 12 особей в каждой. Животным первой группы вводили 3-НПК (30 мг/кг массы тела), второй - карнозин (100 мг/кг массы тела), третьей - 3-НПК в сочетании с карнозином, четвертой – физиологический раствор;
контрольную группу составили интактные животные.
Все препараты вводили ежедневно в течение 6 дней. Развитие неврологических нарушений оценивали с помощью специально разработанной шкалы (Федорова и соавт., 2002). Для оценки двигательной и мышечной активности животных (перед началом и в конце эксперимента) тестировали в тесте «открытое поле». В конце эксперимента регистрировали смертность, неврологическую симптоматику, двигательную активность, активность сукцинатдегидрогеназы моноаминокисдазы типа (СОД), B (МАО-B), Mn супероксиддисмутазы (СОД).
Двухэтапную окклюзию 3 магистральных сосудов головы (пережатие средней мозговой артерии и билатеральной сонной артерии) крыс линии Вистар с последующей 5 суточной рециркуляцией (Pulsinelli, Brierly, 1994) осуществляли на фоне введения ГЦК. Все вещества животным вводили интраперитонеально: ГЦК в первый день операции и последующие 4 дня (180 мг/кг), карнозин за 1 час до ишемии (200 мг/кг) и в последующие дня (100 мг/кг ежедневно). Животные контрольной группы получали физиологический раствор.
Для оценки памяти и способности к обучению животных тестировали в водном лабиринте Морриса за 1 сутки до ишемии и на 3 сутки после ишемии, регистрируя поведение животных в бассейне с помощью специально разработанной программы (Махро и соавт. 2008).
Применение карнозина в лечении больных с хронической дисциркуляторной В работе представлены биохимические результаты комплексного энцефалопатией.
клинико-биохимического обследования пациентов с хронической ДЭ. Диагностику и лечение осуществляли в отделении острых нарушений мозгового кровообращения Научного центра неврологии РАМН РАМН) (НЦН (Заведующий – в. н. с., к.м.н., Б.А. Кистенев). Исследование было выполнено двойным слепым плацебо контролируемым способом. Под наблюдением находилось 42 пациента (мужчины и женщины) с хронической ДЭ в возрасте от 32 до 79 лет. В группу, получавшую базовую терапию, вошло 20 пациентов;
в группы, получавших дополнительно карнозин (в суточной дозе 0,75 г или 2,0 г), входило по 11 пациентов. Длительность исследования составила день. Результаты были сопоставлены с данными, полученными при аналогичном исследовании крови здоровых доноров.
В качестве источника карнозина использовали биоактивную добавку «Севитин» (ОАО «Медтехника», Россия) – таблетки, покрытые кислотоустойчивой оболочкой, содержащие 0,25 г карнозина.
Для оценки когнитивных функций головного мозга регистрировали вызванные потенциалы (ВП) Р300 на приборе «нейроМВП 4» («Нейрософт», Россия), анализируя параметры, используемые для оценки когнитивного ответа (Гнездицкий, 1997): сенсорный компонент и его амплитуду, а также латентность и амплитуду когнитивной составляющей пика P3. Оценку когнитивных функций головного мозга пациентов поводили совместно с сотрудниками лаборатории нейрофизиологии НЦН РАМН. Оценка когнитивных функций мозга была проведена сотрудниками лаборатории клинической нейрофизиологии, заведующий лабораторией - д.б.н., проф. Гнездицкий В.В.
Биохимические методы.
Активность супероксиддисмутазы в митохондриальной фракции мозга крыс (Mn СОД) и в эритроцитах человека (Cu/Zn-СОД) определяли по подавлению скорости восстановления нитросинего тетразолия при генерации супероксидного анион-радикала в процессе окисления ксантина ксантиноксидазой при 560 нм (Mishra and Fridovich, 1972).
Активность моноаминоксидазы В (МАО В) в митохондриальной фракции мозга крыс определяли, используя в качестве субстрата бензиламин (Степанова и соавт., 2005).
Активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ) в митохондриальной фракции мозга крыс определяли спектрофотометрически при длине волны 600 нм, измеряя кинетику восстановления 2,6-дихлорфенолиндофенола в присутствии феназинметасульфата при ферментативном окислении сукцината натрия (Кривченкова, 1977).
Хемилюминесценцию (ХЛ) липопротеинов сыворотки крови человека или гомогената мозга животных, индуцированную ионами двухвалентного железа (Vladimirov, 1996;
Федорова и соавт., 1999) измеряли с помощью хемилюминометра 1251, LKB (Швеция). В работе анализировали: быструю вспышку ХЛ (h, mV), интенсивность которой характеризует уровень липидных гидроперекисей;
лаг-период возгорания ХЛ (, с), длительность которого определяет соотношение про- и антиоксидантов в изучаемой пробе;
максимальную величину ХЛ (Н, mV), характеризующую окисляемость образцов;
скорость окисления (тангенс угла наклона кривой, V, отн. ед.).
Дыхательный взрыв лейкоцитов крови человека, выделенных по стандартному протоколу, характеризовали хемилюминесцентным методом (хемилюминометр 1251, LKB, Швеция). После добавления в пробу люминола и опсонизированного зимозана измеряли скорость нарастания ХЛ, время достижения максимума ХЛ и его величину, а также светосумму ХЛ за 10 мин период).
Кислотный гемолиз эритроцитов крови человека вызывали внесением в среду, содержащую цельную кровь, 0,1N соляной кислоты и регистрировали изменения оптической плотности на спектрофотометре Ultraspec 3300 фирмы «Amersham» (США) при 660 нм, рассчитывая латентный период и скорость гемолиза (Бохан, Прокопьева, 2004).
Исследование физико-химических характеристик мембран лейкоцитов человека с помощью флуоресцентного зонда пирена. Для измерения флуоресценции суспензию лейкоцитов титровали спиртовым раствором пирена, используя для возбуждения свет с длиной волны 335 нм и регистрируя спектр флуоресценции в области от 360 до 500 нм.
Измерения проводили на термостатированном регистрирующем спектрофлуориметре «ФЛЮОРАТ-02-ПАНОРАМА», производства фирмы «Люмекс», Россия.
Определение гомоцистеина в плазме крови крыс и человека проводили с применением иммунофлуоресцентного метода с помощью набора реактивов фирмы AxisTM (Axis-Shield, Великобритания). Принцип метода заключается в восстановлении всех форм ГЦ, содержащихся в плазме крови, до свободного ГЦ и затем в ферментативном переводе его в Твердофазная иммунологическая стадия реакции S-аденозил-L-гомоцистеин (SAH).
основана на конкуренции SAH из образца и неподвижного SAH на стенках плашки за места связывания на моноклональном анти-SAH антителе. После удаления несвязанных анти-SAH антител добавляются вторичные кроличьи анти-мышиные антитела, помеченные перокисдазой хрена. Пероксидазная активность измеряется спектрофотометрически после добавления субстрата, и поглощение имеет обратную зависимость от концентрации гомоцистеина в образце.
Содержание белка определяли в пробах по методу Лоури (Lowry et al., 1951).
Определение концентрации гемоглобина в крови человека проводили гемоглобин цианидным методом.
Математическая обработка данных проводилась с использованием программы «Statistica 6.0». Все данные представлены в виде M±SEM. Для оценки достоверности обнаруженных изменений применяли тест Стьюдента (при соблюдении условий равенства дисперсий для сравнения средних значений непрерывных признаков в группах), критерий Манна-Уитни (сопоставление двух независимых групп данных по количественным признакам в случае распределений, отличных от нормальных), метод Уилкоксона (сравнение параметров, измеренных до и после лечения). Достоверным считалось такое различие средних показателей, при котором уровень значимости р удовлетворял условию р0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Глава 1. Влияние карнозина на устойчивость клеточных структур крови человека в опытах in vitro Способность карнозина стабилизировать структурные элементы крови эритроциты и лимфоциты), подвергнутые воздействию различных (липопротеины, химических агентов, мы оценили в опытах in vitro.
1.1. Оценка действия карнозина в условиях Fe2+ -индуцированной хемилюминесценции липопротеинов сыворотки крови человека Для оценки антиоксидантного действия карнозина измеряли устойчивость липопротеинов, выделенных из крови здоровых доноров, к Fe2+-индуцированному окислению.
Таблица 1. Влияние карнозина на параметры Fe2+-индуцированной хемилюминесценции липопротеинов, выделенных из крови здоровых доноров (результаты представлены в процентах по отношению к контролю) Параметры Fe2+-индуцированной хемилюминесценции (ХЛ) Концентрация карнозина, % Скорость h, % H, % (мМ) окисления, % 0,1 84±4 116±5 99±2 97± 0,5 53±6 133±8 94±7 81± 1,0 40±5 189±9 88±8 58± 2,5 32±3 202±12 85±6 43± 5,0 25±6 320±10 72±2 38± Полученные результаты представлены в Таблице 1, из которой видно, что в присутствии карнозина наблюдается уменьшение уровня предобразованных гидроперекисей (h), удлинняется лаг-фаза индукции окисления () и снижается скорость окисления, причем эти эффекты имеют дозо-зависимый характер. Таким образом, карнозин способен защищать липопротеины крови от окисления, что может явиться отражением его антиоксидантной активности.
1.2. Влияние карнозина и гомоцистеина на «дыхательный взрыв» лейкоцитов человека, индуцированный опсонизированным зимозаном in vitro На рис. 1 представлено развитие «дыхательного взрыва», индуцированного опсонизированным зимозаном в лейкоцитах, выделенных из крови здорового донора. Видно, что спустя 30-60 с после начала реакции ХЛ сигнал начинает расти, что свидетельствует об образовании активных форм кислорода. Это является следсьтвием известного эффекта зимозана, направленного на активацию НАДФН-оксидазного комплекса, что ведет к образованию супероксид-аниона.
Л З Рис. 1. Развитие «дыхательного взрыва» в суспензии лейкоцитов здорового донора. На 2 мин измерений в пробу был добавлен люминол (Л), на 4 мин – зимозан (З).
В этих условиях 15-мин преинкубация лейкоцитов с ГЦК приводит к уменьшению скорости нарастания хемилюминесценции (на 95-98%) и светосуммы сигнала (на 86-88%) (Рис. 2А). Карнозин в тех же условиях оказывал аналогиченое действие (Рис. 2Б).
Совместное действие этих агентов дает аналогичную картину (Рис. 2В).
Влияние карнозина на параметры "дыхательного Влияние ГЦК на параметры "дыхательного взрыва" взрыва" А Б 0,012 0,012 0,01 скорость, мкв/с с в е т о с у м м а, м к В /с С в е то с у м м а, м к В /с скорость, мкв/с 0, с к о р о с т ь, м к В /с светосумма, мкв/с2 С к о р о с ть, м к В /с 1200 0, светосумма, мкв/с 0, 1000 0, 0,006 600 0, 0, 0,002 0,002 0 0 0 контроль 125 мкМ 250 мкМ 500 мкМ контроль 125 мкМ 250 мкМ 500 мкМ концентрация ГЦК концентрация карнозина Совместное влияние карнозина и ГЦК на параметры "дыхательного взрыва" В 0,012 С в е то с у м м а, м к В /с скорость, мкв/с 0, с к о р о с ть, м к В /с светосумма, мкв/с 0, 0,006 0, 0, 0 контроль карн. 125 карн. 125 карн. мкМ+ГЦК мкМ+ГЦК мкМ+ГЦК 125 мкМ 250 мкМ 500 мкМ Рис. 2. Влияние карнозина (А), ГЦК (Б) и ГЦК на фоне карнозина (В) на параметры дыхательного взрыва Подавление дыхательнрого взрыва при внесении в пробу ГЦК может быть связано с описанным в литературе нарушением мембранного циттоскелетка, что, безуслвно, должно отразиться на эффективности сборки НАДФН-оксидазного комплекса. Внешне аналогичное действие карнозина, однако, может имиеть совершенно отличную природу, основанную на его хорошо известной способности тушить свободные радикалы (Курелла и соавт., 1992) и модулировать процесс дыхательного взрыва (Стволинский и соавт., 1993). Следовательно, обнаруженное нами дейстувие ГЦК, также может отражать ее иммуномодулирующую активность.
1.3. Кислотный гемолиз, отягощенный ГЦК Измерения процесса кислотного гемолиза проводили при постоянном значении pH в пробе. В этих условиях скорость гемолиза, вызванного 0,1N HCl, составляла 0,2 усл.ед./мин, а латентный период составлял величину порядка 150 с. Преинкубация эритроцитов человека с 250 мкМ ГЦК в течение 30 мин вызывала укорочение латентного периода гемолиза на 67 75% и увеличение его скорости на 145%. В противоположность этому, совместная инкубация клеток с карнозином (250 мкМ) и ГЦК (250 мкМ) приводила к снижению скорости гемолиза (на 25-50%) без изменения латентного периода. Полученные данные указывают, что карнозин способен защитить мембраны эритроцитов крови человека от повреждения, вызванного действием ГЦК. Данные результаты позволяют предполагать, что ГЦК в используемой модели оказывает на мембраны дезинтегрирующее действие, а карнозин, напротив, проявляет мембраностабилизирующий эффект.
Таким образом, помимо прямого антиоксидантного действия на липопротеины и иммуномодулирующего действия на лейкоциты, мы описали мембраностабилизирующее действие карнозина, направленное на защиту эритроцитов от кислотного гемолиза.
1.4. Эксимеризация пирена в суспензии лейкоцитов донорской крови Регистрация спектров флуоресценции в мембранах лейкоцитов показала, что присутствие ГЦК существенно увеличивает степень эксимеризации пирена, что свидетельствует о возрастании жидкостности мембранного бислоя (Boldyrev et al. 1983) и соответствует известным данным о нарушении упаковки клеточных мембран гомоцистеином и его производными (Baydos et al., 2008). В данных условиях карнозин вновь демонстрирует защитное действие от дезинтегрирующего эффекта ГЦК, восстанавливая присущий интактным мембранам низкий уровень эксимеризации пирена (Рис. 3). Таким образом, карнозин выступает в качестве мембраностабилизирующего агента.
0, * Соотношение пиков Fэ(474 нм)/Fм(393 нм) 0, 0, 0, 0, 0, *# 0, 0, +ГЦК 250 мкМ +ГЦК 250 мкМ+карн. 250 мкМ контроль Рис. 3. Влияние ГЦК и карнозина на соотношение величины пиков Fэ(474 нм)/Fм(393 нм) в суспензии лейкоцитов человека (* - достоверно по отношению к контролю, #- достоверное отличие по отношению к контроль+ГЦК 250 мкМ) Демонстрация мембранопротекторных свойств карнозина на моделях in vitro поднимает вопрос о возможности аналогичных эффектов в условиях целого организма.
Глава 2. Действие карнозина на крыс Вистар в условиях гипобарической гипоксии, отягощенной 3-нитропропионатом Исследование защитного действия карнозина на крыс в условиях острой гипобарической гипоксии проводили на модели, сочетающей воздействие двух патологических факторов – гипоксии и введение 3-НПК, вызывающей ингибирование митохондриальной сукцинатдегидрогеназы. Этот подход позволял выявлять неврологические нарушения у животных, характерные для нейродегенеративных заболеваний (Степанова и соавт., 2005). В этих условиях мы провели оценку защитного действия карнозина при его курсовом введении.
Введение 3-НПК начиная с 3 дня после гипоксического эпизода вызывает у животных отчетливое нарастание неврологической симптоматики (2,7 балла к 7 дню эксперимента), в то время как у гипоксических животных, не получавших 3-НПК, неврологическая симптоматика не выявлялась. В то же время, у крыс, получавших карнозин в постгипоксическом периоде, отягощенном введением 3-НПК, выявлялось достоверное снижение неврологической симптоматики - до 1,6 баллов (р0,05) к 6 дню эксперимента (Рис. 4А). При этом обнаруживалось и достоверное снижение смертности – 8% против 33% в группе, которая карнозина не получала (см. Рис. 4Б).
4А 4Б 2, % вы живших животны х I II Баллы 60 I II 1, 0, 0 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 Дни после перенесенной гипоксии Дни после перенесенной гипоксии Рис. 4. Влияние карнозина на развитие неврологической симптоматики у крыс, получавших 3-НПК (4А) Смертность животных на фоне введения 3-НПК в постгипоксический период (4B). I – крысы, получавшие 3 НПК в постгипоксическом периоде (n=12);
II – крысы, получавшие карнозин в постгипоксическом периоде на фоне введения 3-НПК (n=12). ……………………………………………………………………… ….........
В тесте «открытое поле» было отмечено снижение двигательной активности крыс под воздействием гипоксии (на 48%, р0,05). Еще большее снижение наблюдалось при сочетанном действии гипоксии и 3-НПК (на 78%, р0,05) (Таблица 2). Подавление двигательной активности предотвращалось в случае введения карнозина «гипоксическим» животным, но такого эффекта мы не смогли наблюдать в условиях сочетанного действия гипоксии и 3-НПК. По-видимому, необратимый характер ингибирования СДГ 3-НПК не позволял карнозину оказывать защитное действие. Действительно, снижение активности фермента как в отсутствие, так и в присутствии карнозина составляло одну и ту же величину - 72-75% (см. Таблицу 2). Сочетанное действие гипоксии и 3-НПК приводило также к снижению активности МАО В (на 18%) без изменения активности СОД. В то же время, под влиянием карнозина в этих условиях происходило повышение активности СОД (на 24%) и МАО B (на 57%) (p0,05).
Таким образом, комбинация действия гипоксии и фактора эндоэкологического стресса - 3-НПК - приводит к появлению неврологической симптоматики и более выраженным нарушениям двигательной активности. Применение карнозина в этих условиях способствует сохранению активности МАО В и повышает Cu/Zn-СОД, что может иметь адаптационный характер. Фактически, действие карнозина приводило к снижению смертности, ослаблению неврологической симптоматики и частичному восстановлению двигательной активности животных.
Таблица 2. Влияние карнозина на изменения физиологических и биохимических параметров у животных, подвергшихся сочетанному действию гипоксии и 3-НПК (данные представлены в % по отношению к интактным животным) Измеряемый параметр Группы животных КОНТРОЛЬ ГИПОКСИЯ ГИПОКСИЯ+ ГИПОКСИЯ+ ГИПОКСИЯ+ КАРНОЗИН 3-НПК -НПК + КАРНОЗИН Двигательная активность, % 100 52* 79*# 23* 28* Активность СДГ 100 107 114* 25* 22* Активность МАО B 100 96 157* 82* 124* Активность СОД 100 98 109 96 132* * - статистически достоверное отличие от контроля, # - статистически достоверное отличие от группы, подвергнутой воздействию гипоксии.
В этих условиях карнозин проявил себя не только как антиоксидант прямого действия, но и обнаружил более широкий спектр действия, выступая как регулятор активности ферментов, играющих важную роль для адаптационной функции мозга.
Глава 3. Оценка протекторного эффекта карнозина на модели 3-сосудистой ишемии головного мозга на фоне введения гомоцистеиновой кислоты Аналогичное многокомпонентное защитное действие карнозина обнаружено нами и на модели ишемии головного мозга, отягощенного введением ГЦК. В этих экспериментах мы оценивали эффект карнозина на поведенческие реакции, определяемые в водном тесте Мориса, и сопоставляли их с уровнем митохондриальной СОД в гомогенате мозга.
На рис. 5 видно, что как ишемия, так и введение ГЦК значительно увеличивают время поиска платформы животными в водном тесте Морриса. Сочетанное действие этих факторов приводит к еще более выраженному увеличению времени поиска. Следовательно, можно видеть, что оба эти фактора ухудшают способность к обучению и запоминанию у животных.
В то же время, животные, перенесшие ишемию, отягощенную ГЦК, и получавшие карнозин, быстрее находили платформу, чем животные, перенесшие ишемию (с ГЦК или без нее), хотя это время оставалось более длительным, чем в контроле (33 с против 22 с – Рис. 5).
* * 60 * *# * 50 е д./м г б е л к а Врем я, с * 40 * 30 10 Л ГЦК И И+ГЦК И+ГЦК+К Л ГЦК И И+ГЦК И+ГЦК+К Рис. 5. Время поиска платформы животными, подвергнутыми тесту Мориса. Л – ложнооперированные животные, ГЦК – получавшие ГЦК в постишемический период, И – подвергшиеся воздействию ишемии, И+ГЦК – Рис. 6. Активность Mn-СОД в митохондриальной получавшие ГЦК в постишемический период, фракции мозга исследуемых животных И+ГЦК+К – получавшие ГЦК и карнозин в (обозначения - как на Рис. 5).(Статистически постишемический период. (Статистически достоверное отличие от группы Л: * - p0,05) достоверное отличие от группы Л: # - p0,01, * p0,05).
На Рис. 6. показано изменение активности Mn-СОД в этих экспериментах. Видно, что для мозга всех исследованных животных характерно повышение уровня Mn-СОД, что, по видимому, иллюстрирует адаптационные процессы, протекающие в неблагоприятных условиях. Как видно на Рис. 5, этих адаптационных ресурсов оказывается недостаточно для сохранения способности мозга к запоминанию. И только в одном случае, когда уровень СОД повышается наибольшим образом (при введении карнозина ишемизированным животным, получавшим ГЦК), этого оказывается достаточным для хотя бы частичного восстановления процессов запоминания.
В этих же условиях мы анализировали данные, полученные при определении уровня общего ГЦ в крови исследованных животных (см. Таблицу 3). Из таблицы видно, что 4 кратное введение ГЦК (80 мг/кг массы тела) интактным животным увеличивает уровень общего ГЦ в крови до 7,4 мкМ, что достоверно выше известного значения для интактных животных – 5,8 мкМ (Махро и соавт., 2008). У животных, подвергнутых ишемии, также наблюдался повышенный уровень ГЦ. Наибольшим значением ГЦ отличались животные, получавшие ГЦК на фоне ишемии (Таблица 3). Важным является то обстоятельство, что ведение карнозина не снижает уровня гипергомоцистеинемии. Другими словами, его нейропротекторный эффект реализуется независимо от метаболизма ГЦК в организме.
Таким образом, в данной модели карнозин обнаруживает нейропротекторные свойства, направленные не на устранение гипергомоцистеинемии, а на защиту от его токсического действия.
Таблица 3. Содержание общего гомоцистеина в плазме крови исследуемых животных (каждая группа содержала 8 животных) Животные, группы Общий ГЦ, мкМ Интактные + ГЦК 7,4 ±0, Ишемия 8,1±0, Ишемия + ГЦК 8,9±0, Ишемия + ГЦК+ Карнозин 8,7± Подводя итог исследованиям на клеточных моделях и на животных in vivo, можно заключить, что карнозин обладает широким спектром защитных возможностей организма в условиях эндоэкологического стресса, и может рассматриваться как перспективный агент для применения при лечении нейродегенеративных заболеваний.
Глава 4. Карнозин увеличивает устойчивость к эндоэкологическому стрессу у пациентов с хронической дисциркуляторной энцефалопатией Выявленные ранее эффекты карнозина явились основанием для его применения в лечении больных с хронической ДЭ. Для оценки устойчивости структурных элементов крови исследуемых пациентов мы измеряли резистентность липопротеинов плазмы крови к Fе2+ индуцированному окислению и скорость кислотного гемолиза эритроцитов, а также способность лейкоцитов к реализации дыхательного взрыва, вызванного опсонизированным зимозаном. Эти параметры отражают как состояние антиоксидантной защиты организма и устойчивость мембранных структур и состояние иммунной системы, ее готовность противодействовать неблагоприятным эндоэкологическим факторам.
4.1. Влияние карнозина на окислительную устойчивость липопротеинов и эритроцитов крови и эффективность иммунокомпетентной системы у пациентов с хронической дисциркуляторной энцефалопатией Характеристика окисляемости липопротеинов плазмы крови приведена на Рис. 7.
Видно, что уровень липидных гидроперекисей в исследуемых образцах пациентов с ДЭ не отличается достоверно от здоровых доноров и не изменяется при различных способах лечения (Рис. 7А). Остается неизменным и параметр, характеризующий окисляемость исследуемых образцов (Рис. 7Б). В то же время, латентный период развития Fe2+ индуцированного роста ХЛ для липопротеинов, выделенных из крови пациентов с ДЭ, меньше почти на 50% и не изменяется при базовом лечении. Введение в схему лекарственной терапии карнозина увеличивает длительность латентного периода, причем этот эффект демонстрирует отчетливую дозовую зависимость (Рис. 7В). Параметр скорости Fe2+-индуцированного окисления изменяется противоположным образом – она имеет большую величину у пациентов до лечения, не изменяется при базовой терапии и значительно снижается в результате введения карнозина в схему лекарственной терапии (Рис. 7Г). При этом большие дозы карнозина обеспечивают более выраженный эффект.
100 А Б Количество окисляемого материала, % к норме Гидропепекиси липидов, % к норме 50 0 + 0,75 г +2,0 г +0,75 г +2,0 г До лечения Базов ая До лечения Базоая терапия терапия 80 В Г Относительная величина лаг-периода, % к норме Скорость окисления, % к норме 0 +0,75 г +2,0 г +0,75 г +2,0 г До лечения Базов ая До лечения Базов ая терапия терапия (А, Б, В, Г) Устойчивость липопротеинов плазмы крови пациентов с дисциркуляторной Рис. 7.
энцефалопатией при разных способах лечения (в % к данным, полученным для здоровых доноров). А – гидроперекиси липидов, Б – окисляемость биологического материала, В – латентный период окисления, Г – скорость окисления. * - достоверность различий до и после лечения (тест Уилкоксона), & - достоверность различий в зависимости от дозы карнозина (тест Манна-Уитни) Активность Cu/Zn–супероксиддисмутазы (СОД) в эритроцитах больных с ДЭ, измеренная до начала лечения, не отличалась значительно относительно величин, характерных для здоровых доноров. При этом обнаружилось, что как базовая терапия, так и ее сочетание с карнозином, повышали активность этого фермента в одинаковой степени, причем величина этого повышения была весьма незначительной.
Известно, что выбранная категория пациентов характеризуется относительно стабильным уровнем окислительного стресса (Суслина, 2006;
Кадыков, 2006). Это подтверждается и нашими данными об отсутствии существенного накопления липидных гидроперекисей (h на Рис. 7А). В этих условиях, по-видимому, СОД не вовлекается в адаптационные процессы в мозге (Таблица 4). Более того, и эффект карнозина на состояние этих пациентов, если имеет место, должен рассматриваться не с точки зрения влияния на антиоксидантный статус, а с учетом других сторон его влияния.
Таблица 4. Влияние карнозина на активность Cu/Zn – супероксиддисмутазы (СОД) эритроцитов у больных ДЭ (доза карнозина – 2г/сут.) Обследованные Сроки Число Активность наблюдений Cu/Zn –СОД (ед./мг белка) Все больные до лечения 21 4,06±0, Базовая терапия после после лечения 10 4,25±0, лечения Базовая терапия после лечения 11 4,23±0, + карнозин после лечения Исследование «дыхательного взрыва» лейкоцитов, индуцированного зимозаном, обнаружило, что ни скорость возгорания ХЛ, ни другие параметры дыхательного взрыва не претерпевали достоверных изменений в результате базовой терапии, только время достижения максимума дыхательного взрыва удлинялось на 11% (p0,05). Не оказывало влияния на исследуемые параметры и введение в протокол лечения карнозина в дозе 0,75 г в сутки.
Увеличение суточной дозы карнозина до 2 г приводило к существенной модификации дыхательного взрыва: скорость развития ХЛ возрастала на 46% (р0,05), максимальная величина ХЛ увеличивалась на 68% (p0,05), а светосумма увеличивалась на 49% (p0,05) (Таблица 5). Время достижения максимума ХЛ увеличивалось на 12%. Таким образом, можно заключить, что карнозин модулирует ответ иммунокомпетентных клеток, причем этот эффект не основан на его антиоксидантном действии.
Таблица 5. Влияние карнозина (2 г/сут.), на параметры дыхательного взрыва. «*» -соответствует достоверности различий в показателях до и после лечения с р0, Группы Кол-во Время пациентов Скорость ХЛ, Макс. ХЛ, достижения Светосумма ХЛ, мВ/с в группе мкВ/с мВ максимума ХЛ, с Пациенты до 21 14,8±3,0 4,1±0,7 760±30 1880± лечения Базовая 10 14,4±3,0 4,4±1,2 845±30* 1820± терапия после лечения Базовая терапия + 11 22,0±4,0* 6,9±1,8* 855±30* 2800±590* карнозин после лечения HCl-индуцированный гемолиз эритроцитов у больных с ДЭ показал, что ни латентный период, ни скорость кислотного гемолиза эритроцитов, выделенных из крови пациентов, получавших базовую терапию, не изменялись в процессе лечения (Таблица 6). Карнозин в суточной дозе 0,75 г также не влиял на эти параметры. Однако применение карнозина в большей суточной дозе (2 г) достоверно увеличивало длительность латентного периода (со 134±4 до 151±6, p0,05).
Таблица 6. Влияние карнозина на параметры HCl-индуцированного гемолиза эритроцитов у больных ДЭ (доза карнозина 2 г/сут.) «*» - соответствует достоверности различий показателя до и после лечения с р0, Обследованные пациенты Количество Скорость Латентный пациентов в группе гемолиза, период, с опт. ед./мин.
Все пациенты до лечения 21 0,26±0,01 134± Базовая терапия после лечения 10 0,25±0,02 138± Базовая терапия +карнозин после лечения 11 0,24±0,01 151±6* Содержание общего гомоцистеина в плазме крови пациентов с ДЭ, измеренное до начала проведения лечения в обеих группах было повышено относительно здоровых доноров (Таблица 7). Из литературных данных известно, что верхний предел нормы концентрации общего гомоцистеина колеблется в пределах от 12 до 15 мкМ (Жлоба и др., 2004).
Полученные нами данные свидетельствуют о наличии выраженной гипергомоцистеинемии у обследованных больных.
В обеих группах пациентов после проведенного курса лечения не наблюдалось изменения общего уровня гомоцистеина в плазме крови. Следовательно, защитный эффект карнозина, подтверждаемый положительными изменениями биохимических показателей у пациентов, также не связан с метаболизмом ГЦ и продуктов его окисления, как это было нами обнаружено в экспериментальных моделях на животных (Глава 3).
Таблица 7. Содержание общего гомоцистеина в плазме крови пациентов с ДЭ при двух вариантах лечения.
* - достоверное (p0,05) отличие от нормы.
Число Концентрация Сроки лечения наблюдений гомоцистеина, мкмоль/л Здоровые доноры (Жлоба и - 12,5±2, соавт., 2004) Все больные до лечения 21 20,2±1,7* Базовая терапия после лечения 10 18,2±1,4* Базовая терапия + после лечения 11 22,4±4,5* карнозин 4.2. Оценка неврологического состояния и когнитивных функций мозга пациентов с хронической дисциркуляторной энцефалопатией При оценке неврологического статуса пациентов не было отмечено выраженного действия базовой терапии на неврологическую симптоматику, что может быть связано с характером заболевания. Соответственно и введение карнозина в дополнение к базовой терапии не выявляло явного улучшения состояния пациентов. Только исследование вызванных потенциалов Р300 (ВП Р300), отводимых от лобных и теменных областей мозга (отвечающих за когнитивные функции), продемонстрировало положительное действие карнозина.
У пациентов, получавших базовую терапию, существенной динамики параметров Р300 не выявлялось. Не меняло ситуации и дополнительное включение в схему лечения карнозина в суточной дозе 0,75 г. В то же время, в картине ВП Р300 у пациентов, получавших карнозин в суточной дозе 2,0 г, отчётливо уменьшалась латентность пиков когнитивного комплекса: до лечения она составляла 378±21 мс, а после лечения – 345±12 мс (p0,05). В то же время, амплитуда пиков Р300 у пациентов обеих групп до и после лечения существенно не изменялась, но число ответов с низкой амплитудой в группе пациентов, не получавших карнозина, составляло 60%, а в группе пациентов, получавших карнозин, - 27% (p0,05).
Таким образом, при использовании карнозина в суточной дозе 2 г в качестве дополнительного компонента лечения пациентов с ДЭ мы наблюдали усиление устойчивости Fe2+-индуцированному липопротеинов плазмы крови к окислению, стабилизацию эритроцитов по отношению к кислотному гемолизу и интенсификацию дыхательного взрыва лейкоцитов. В наших исследованиях была также установлена пороговая доза эффективности карнозина - использование суточной дозы в 0,75 г было практически неэффективным, а использование 2 г в сутки оказывало статистически достоверный эффект. Поскольку эта доза была сравнима с количеством карнозина, появляющимся в крови при использовании диеты с высоким содержанием белка, и при этом не наблюдалось побочных эффектов или отказа пациентов от приема препарата, можно считать, что указанная доза соответствует начальному уровню эффективности карнозина.
Одновременно наблюдается снижение латентного периода вызванных потенциалов Р300. Положительная динамика параметров этих потенциалов дает объективное указание на улучшение когнитивных функций мозга. Полученные данные свидетельствуют о возрастании эффективности базовой терапии пациентов с ДЭ при использовании карнозина.
Таким образом, впервые в клинико-биохимическом исследовании нами был выявлен дозозависимый эффект карнозина при лечении пациентов с хроническими сосудистыми заболеваниями головного мозга.
ВЫВОДЫ 1. Обнаружено защитное действие карнозина на биологические структуры при воздействии факторов эндоэкологического повреждения в условиях in vitro и in vivo.
2. Отягощение окислительного повреждения мозга крыс линии Вистар 3 нитропропионовой кислотой и гомоцистеиновой кислотой усугубляет патофизиологические и биохимические нарушения. Введение карнозина предотвращает развитие неврологической симптоматики, снижает смертность и способствует восстановлению двигательной активности, что коррелирует с нормализацией активности Mn-супероксиддисмутазы и моноаминоксидазы В.
3. Включение карнозина в схему лечения пациентов с ДЭ оказывает стабилизирующее действие на форменные элементы крови и усиливает эндогенную антиоксидантную систему организма.
4. При использовании карнозина в качестве дополнительного компонента лечения пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией наблюдается повышение устойчивости липопротеинов плазмы крови к Fe2+-индуцированному окислению, а также стабилизация эритроцитов по отношению к кислотному гемолизу и интенсификация дыхательного взрыва лейкоцитов.
5. Выраженная гипергомоцистеинемия, наблюдаемая у пациентов с ДЭ, не устраняется после проведения курса лечения независимо от использования карнозина в схеме лечения. Следовательно, положительное действие карнозина направлено не на нормализацию уровня гомоцистеина в крови, а на защиту от его токсического действия.
6. При введении карнозина в схему лечения обнаруживается улучшение когнитивных функций мозга у пациентов с ДЭ.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Стволинский С.Л., Беляев М.С., Болдырев А.А. Карнозин поддерживает реабилитационные возможности организма в постгипоксическом периоде, отягощенном введением 3 нитропропионовой кислоты. //Научные труды МБЦ МГУ, М., Макс-Пресс, 2003. с.55-59.
2. Stvolinsky S., Belyaev M, Boldyrev A. Protective effect of carnosine on rats under hypoxia aggravated by 3-nitropropionate.// Proceedings of the 11th International Symposium, «New Frontiers of Neurochemistry and Neurophysics on Diagnosis and Treatment of Neurological Diseases». J.
Alzheimer's Disease 6 (2004). 547-568.
3. Беляев М.С., Топунова Н.В., Стволинский С.Л. Антиоксидантная защита мозга от окислительного стресса как фактор повышения адаптивных возможностей организма в условиях гипоксического воздействия. // Актуальные проблемы экологии и природопользования. Выпуск 5-6. Системная экология. М., Изд-во РУДН, 2004. с.35-37.
4. Куликов А.В., Беляев М.С. Возможности терапевтического применения карнозина и мексидола в условиях 3-НПК-индуцированной хореи Гентингтона на быстростареющих мышах линии SAMP-1.// Актуальные проблемы экологии и природопользования. Сборник научных трудов, Выпуск 6. М., Изд-во РУДН, 2004. с.22-25.
5. Степанова М.С., Беляев М.С. Защитное действие карнозина в условиях гипоксической и химической гипоксии. // Актуальные проблемы экологии и природопользования. Сборник научных трудов, Выпуск 6. М., Изд-во РУДН, 2004. с.18-21.
6. Степанова М.С., Беляев М.С., Стволинский С.Л. Действие карнозина на крыс при гипоксии, отягощенной 3-нитропропионатом. // Нейрохимия, 2005, т.22, №2, с.128-132.
7. Беляев М.С., Стволинский С.Л., Орлова В.С. Сравнительная характеристика карнозина и ацетилкарнозина как антигипоксантов в модели гипобарической гипоксии, отягощенной воздействием ингибитора сукцинатдегидрогеназы – 3-нитропропионовой кислоты. // Актуальные проблемы экологии и природопользования). Геоэкология, системная экология, экология человека. Сборник научных трудов, Выпуск 7. М., Изд-во РУДН, 2005. с.47-50.
8. Беляев М.С. Состояние мембран эритроцитов человека в зависимости от воздействия различных эндоэкологических факторов. //Актуальные проблемы экологии и природопользования. Системная экология. Сборник научных трудов, Выпуск 8. М., Изд-во РУДН, 2006. с.50-53.
9. Стволинский С.Л., Федорова Т.Н., Беляев М.С., Степанова М.С., Булыгина Е.Р., Тюлина О.В., Болдырев А.А. Карнозин: новейшая история давно известного вещества. //Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический. Т.112, вып.1., 2007 г.
Приложение №1. Биотехнология. Экология. Охрана окружающей среды. С. 107-123.
10. Беляев М.С., Трунова О.А. Карнозин замедляет скорость кислотного гемолиза эритроцитов, отягощенного воздействием гомоцистеиновой кислоты. // Ломоносов – (тезисы докладов): Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых;
секция «Биология»;
8-11 апреля 2008 г., Москва. М., МАКС Пресс, 2008. с.31.
11. Болдырев А.А, Беляев М.С., Трунова О.А., Гнездицкий В.В., Максимова М.Ю., Федорова Т.Н. Нейропептид карнозин увеличивает устойчивость липопротеинов и эритроцитов крови и эффективность иммунокомпетентной системы у пациентов с хронической дисциркуляторной энцефалопатией.// Биологические мембраны, 2008 (в печати).
Беляев Михаил Сергеевич (Россия) «Карнозин как фактор эндоэкологической защиты организма от повреждений, вызванных окислительным стрессом» В диссертационной работе показано защитное действие карнозина на биологические структуры при воздействии факторов эндоэкологического повреждения в условиях in vitro и in vivo. Введение карнозина животным с гипоксией/ишемией головного мозга, отягощенное введением эндотоксинов, предотвращает развитие неврологической симптоматики, снижает смертность и способствует восстановлению двигательной активности, что коррелирует с нормализацией биохимических параметров.
Введение карнозина в схему лечения пациентов с хронической дисциркуляторной энцефалопатией предотвращает развитие окислительного стресса и способствует улучшению когнитивных функций мозга. В этих условиях карнозин оказывает антиоксидантное, мембраностабилизирующее и иммуномодулирующее действие, что указывает на многофункциональность карнозина как модулятора биологических структур.
Отсутствие побочных эффектов карнозина позволяет рекомендовать его в качестве дополнительной терапии пациентов с хроническими сосудистыми заболеваниями головного мозга.
Belyaev Mikhail Sergeevich (Russian Federation) “Carnosine as a factor of endoecological protection of organism from damage caused by oxidative stress” The protective effect of carnosine on biological structures under conditions of endoecological damage in both in vitro and in vivo models has been shown in the work. The carnosine therapy of the animals exposed to the action of hypoxia/ischemia aggravated by the endotoxins prevents the development of neurological symptoms, decreases mortality and contributes to the recovering of motor activity, that correlates with normalization of biochemical parameters.
The introduction of carnosine into the scheme of treatment of patients with chronic dyscirculatory encephalopathy prevents the development of oxidative stress and improves brain cognitive function. Under these conditions carnosine acts both as an antioxidant and membrane stabilizing agent and immunomodulator, and that points to the multi-functional activities of carnosine, as modulator of biological structures.
The absence of side effects of carnosine allows recommending this substance for additional therapy of patients suffering from chronic vascular brain diseases.