1.2. Показатели редокс-системы при урогенитальном хламидиозе

Нарушение редокс-баланса («redox – oxidation-reduction system» – окислительно-восстановительная система) приводит к возникновению окислительного стресса, ключевым событием которого является гиперпродукция активных форм кислорода (Меньщикова Е.Б.

Вопросу о состоянии неспецифической и иммунологической сопротивляемости организма у больных с урогенитальными инфекциями посвящен ряд исследований (Гомберг М.А., 2003; Божедомов В.А., Гузов И.И., Теодорович О.В., 2006). Однако, в большинстве случаев авторы уделяли внимание состоянию иммунологической реактивности.

Имеются немногочисленные работы, содержащие сведения об особенностях процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) при папилломавирусной инфекции, сифилисе, гонореи (Бердичевский Б.А., Леонтьев И.Г., Журавлева Т.Д., 2001; Нагоев Б.С., Бжахова Ф.К., 2007; Buchacz K. et al., 2004; Pagliusi S.R., Aguado M.T., 2004). Встречаются единичные данные о изменениях в редокс-системе при урогенитальном хламидиозе (Шебзухова Ф.К., Бондарь Т.П., 2010; Попова Н.Г., Гевондян С.В., 2012).

Важной особенностью хламидийной инфекции является то, что у большинства пациентов не уда­ется проследить четкой закономерности между выраженностью клинических симпто­мов заболевания и степенью повреждения слизистой оболочки в нижних и верхних отделах урогенитального тракта. Известно, что урогенитальный хламидиоз не имеет какой-либо специфической клинической сим­птоматики и большой процент пациентов вообще не знает о своем заболевании (Козлова В.И., Пухнер А.Ф., 2003; Manhart L.E., Holmes K.K., 2005). Поэтому, своевременная диагностика хламидийной инфекции гениталий нередко представляет значительные трудности.

В последние годы все больше исследователей наряду с классическими общепринятыми механизмами развития воспаления при урогенитальных инфекциях признают роль свободнорадикальных кислород­ных и липидных процессов в патогенезе этих заболеваний.

Свободными радикалами называют молекулярные частицы, имеющие непарный электрон на внешней орбите и обладающие высокой реакционной способностью. Эти частицы активно стремятся отнять недостающий электрон от других моле­кул, что придает им повышенную реакционную способность (Овсянникова Л.М., Носач Е.В., 2003). Выделяют несколько категорий свободных радикалов. Первичные радикалы образуются с участием молекулы кислорода за счет реакции одноэлектронного окисления с участием металлов переменной валентности. К ним относятся супероксидный анион-радикал (в фагоцитирующих клетках), перекись водорода, а также оксид азота (в клетках эндотелия) (Родионова Т.И., Костенко М.А., 2003; Eaton P. et al., 2003). К сво­бодным радикалам относятся активные формы кислорода, которые об­разуются во всех клетках, использующих кислород для дыхания (Хуцишвили М.Б., Рапо­порт С.И., 2002).

Заметная часть кислорода восстанавливается клетками нашего орга­низма до супероксидного радикала. Супероксидный анион-радикал образуется в результате присоединения одного электрона к молекуле. Так, клетки-фагоциты (моноциты и гранулоциты крови и тканевые макрофаги) выделяют супероксид в реакции, катализируемой НАДФ-оксидазным ком­плексом, который способен осуществлять восстановление молекулярного кислорода в присутствии восстановленного НАДФ.

В свою очередь, НАДФ-оксидаза активируется бактериями, пептидами, антителами, ком­понентами комплемента, цитокинами и т.д. Следует отметить, что одно­временно происходят активация и транслокация протеинкиназы С, фосфорилирование тирозиновых киназ, активация связанных с глутатионтрансферазой белков, из­менение уровня ионов кальция, активация фосфолипаз, а также свя­занное с этим освобождение из мембран компонентов фосфолипидов и т.д.

Обладая способностью и отдавать, и принимать электроны, супероксидный анион-радикал может выступать и как восстановитель, и как окислитель. Среди его мишеней небольшие органические молекулы – катехоламины, низкомолекулярные тиолы, аскорбат, тетрагидроптерины. В кислой среде он способен образо­вывать гидропероксильный радикал, являющийся гораздо более ак­тивным окислителем, чем супероксидный анион-радикал. В норме супероксидный анион-радикал под действием супероксиддисмутазы превращается в перекись водорода, которая участвует в синтезе гипохлорита или разлагается нерадикальным путем под действием других защитных ферментов – пероксидаз, наиболь­шей активностью среди которых обладают каталаза и глутатионпероксидаза (Меньщикова Е.Б. и соавт., 2006; Dong M., Shi Y., Cheng Q., 2001).

Вторичные свободные радикалы образуются из перекиси водорода, липоперекисей и гипохлорита в присутствии ионов двухвалентного железа. К ним относятся гидроксильный радикал и липидные радикалы, участвующие в реакциях окисления нена­сыщенных жирнокислотных остатков фосфолипидов биологических мем­бран и липопротеинов плазмы крови (Коган А.Х., Грачев С.В., Елисеева С.В., 2006). Одноэлектронное восстановле­ние перекиси водорода, происходящее в присутствии свободных ионов железа и меди, приводит к образованию ОН-радикалов, которые явля­ются сильным окислителем, способным взаимодействовать с нуклеиновыми кислотами, белками и фосфолипидами. ОН-радикал может разрывать лю­бую С-Н или С-С-связь, при этом скорость его взаимодействия с большин­ством органических соединений достигает скорости его диффузии. В результате перекисного окисления жирнокислотных ос­татков фосфолипидов образуются продукты, которые являются источни­ками различных биологически активных соединений (Foyouzi N. et al., 2004).

На сегодняшний день известно, что накопление первичных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) – диеновых конъюгатов увеличивает полярность гидрофобных углеводородных хвостов жирных кислот, образующих липидный бислой мембраны (Сайко Ю.В., Маркина Л.Д., 2012).

В природе перекисное окисление липидов – физиологический процесс, обеспечивающий регуляцию клеточной активности. Процессы ПОЛ играют важную роль в регуляции активности ферментов, поддержании стабильности мембран, транскрипции некоторых генов, являются необходимыми элементами функционирования ряда медиаторных систем и выступают в качестве посредников в формировании клеточного ответа. В настоящее время доказано активное участие процессов ПОЛ в фагоцитозе. Цитотоксический, микробицидный и антибластомный эффекты активных форм кислорода ис­пользуются природой для оперативного уничтожения чужеродных патогенных микроорганизмов и собственных дефектных клеток (Владимиров Ю.А., Арчаков А.И., 2003; Wendel A., 2004; Ursini F., Bindoli A., 2005).

В литературе накоплено достаточно сведений о том, что образование сво­бодных радикалов является одним из универсальных патогенетических меха­низмов при различных типах повреждения клетки: старении, канцерогенезе, химическом, лекарственном и радиоактивном повреждении тканей, воспале­нии, атерогенезе, кислородной и озоновой токсичности (Журавлева Т.Д. и соавт., 2003; Воскресенский С.К. и соавт., 2004; Klebanoff S.J., 2006).

Поскольку активные формы кислорода, а также первичные и вторичные продукты перекисного окисления липидов оказывают мощное повреждающее действие на биомембраны и молекулы жизненно важных биополимеров (белков и нуклеиновых кислот), в процессе эволюции в организме сформировались за­щитные регуляторные механизмы, ограничивающие накопление этих высоко­токсичных веществ.

Антиоксидантная система в клетках является иерархичной и представлена не менее чем тремя уровнями (ступенями) защиты. Первый и наиболее эффективный – антикислородный, реализован в виде митохондриального дыхания, поскольку оно, став основным потребителем кислорода, создает в клетке низкий, но достаточный для дыхания и энергообеспечения уровень молекулярного кислорода. Однако, антикислородная линия защиты не способна полностью предотвратить негативные последствия избыточного образования активных форм кислорода и усиления процессов ПОЛ. Второй ступенью антиоксидантной системы в клетках является антирадикальная ступень, предназначенная для ингибирования свободнорадикальных процессов ПОЛ. Определенная категория естественных соединений выполняет функцию инактивации различных форм активного кислорода и, тем самым, обрывает цепные пероксигеназные реакции. Третья ступень защиты – антиперекисная, на которой образовавшиеся перекиси разрушаются соответствующими ферментами или в результате их взаимодействия с определенными соединениями (Kira Y., Sato E.F., Inoue M., 2003). Наиболее известными антиоксидантными ферментами являются супероксиддисмутаза, каталаза и пероксидаза. Во всей антиоксидантной системе вклад отдельных механизмов защиты неодинаков. Решающую роль играет антикислородная ступень, наиболее резко ограничивающая «мощность» пероксидазных процессов и область их применения. В случае дефектности этой линии защиты возникает очевидная гипероксия вследствие слабой утилизации молекул кислорода. недостаточность митохондриального дыхания становится ключевым фактором в создании пероксигеназного стресса. Этот стресс из митохондрий быстро распространяется на всю цитоплазму клетки, где усиливается за счет продукции активных форм кислорода в реакциях, катализируемых НАДФ-Н-оксидазой, ксантиноксидазой, цитохромами Р450, а также при окислении арахидоновой кислоты с участием липо- и циклооксигеназ.

Нарушение равновесия между процессами ПОЛ-антиоксиданты организма в сторону неконтролируемой «утечки» свободных радикалов приводит к необратимым повреждениям молекул липидов, белков, нуклеиновых кислот и, в конечном счете, к гибели клеток. Такое состояние, с накоплением в тканях и биологических жидкостях активных форм кислорода и вторичных продуктов окислительной моди­фикации макромолекул, называется окислительным стрессом. На сегодняшний день доказано участие окислительного стресса в формировании более чем 100 болезней (Журавлев А.И., 2003; Padayatty S.J., Katz A., Wang Y., 2003; Halliwell B., Gutteridge J.M., 2004).

Исследованиями показано, что в основе повреждения слизистых лежат микроциркуляторные нарушения (Родоман Г.В., 2001; Свинцицкий A.C., Соловьева Г.А., 2008). Установлено, что длительное существование хронической кислородной недостаточности приводит к нарушению биоэнергетики клеток слизистой, снижению их резистентности к воздействию агрессивных факторов. Уменьшение кровотока и гипоксия способст­вуют активной генерации супероксидного аниона (Лукьянова Л.Д., 2001). Активация синтеза активных форм кислорода обусловлена быстрой и необратимой конверсией ксантиндегидрогеназы, фермента, переносящего в клетке электроны с пуриновых оснований на окис­ленную форму никотинамидадениндинуклеотида (НАДФ+) – в ксантиноксидазу. Именно ксантиноксидаза, по мнению многих исследователей, является катализатором образования активных форм кислорода. Она генерирует суперок­сидный анион путем переноса электронов прямо на кислород (Лукьянова Л.Д., Германова Э.Л., Копаладзе Р.А., 2009).

Активные формы кислорода вызывают образование хемотаксических факторов, которые обуславливают миграцию лейкоцитов в слизистые оболочки. Возбуждение последних приводит к бурному синтезу новых порций активного кислорода, сопровождающейся повреждением кле­ток, межклеточного вещества и микрососудов через усиление процессов ПОЛ, окисление SH-групп, деградацию гиалуроновой кислоты и коллагена (Маевский Е.И. и соавт., 2001).

Наряду с этим, в ряде исследований указы­вается еще один патогенетический механизм интенсификации процессов ПОЛ, при воспалительных процессах. Среди многочисленных механизмов, обеспечивающих сопротивляемость организма к инфекции, существенная роль принадлежит фагоцитирующим клеткам крови (нейтрофильные лейкоциты, моноциты и макрофаги). В настоящее время доказана взаимосвязь между фагоцитами и системой ПОЛ-антиоксиданты. Так, воспаление в слизистой оболочке урогенитального тракта, индуцированное инфекционными агентами, активи­зирует генерацию активных форм кислорода сегментоядерными лейкоцитами и эозинофилами (Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н., 2001; Долина А.Б., 2004; Долина А.Б., Вишнякова Т.М., 2009).

Свободные ради­калы диффундируют в окружающую среду и действуют в качестве механизмов естественной биологической защиты (фагоцитоза). Ферменты-оксидазы стимулируют синтез токсичных окислителей, обладающих сильным бактерицидным действием (Львовский Л.М., Дарджания Р.А., 2003; Сомова Л.М., Плехова Н.Г., Дробот Е.И., 2011).

Известно, что активированные иммунокомпетентные клетки, в частности макрофаги, продуцируют супероксидные радикалы, которые способствуют амплификации иммунного ответа. Но, вместе с тем, при чрезмерной выраженности этого процесса возможно местное повреждение тканей и развитие системных эффектов (Жаворонок Т.В., Носарева О.Л., Помогаева А.П., 2006; Battistoni A., 2003).

В силу цепного, лавинообразного характера ПОЛ происходят значительные нарушения клеточного метаболизма. Свободные радикалы и продукты ПОЛ тормозят пролиферативные процессы, приводят к дезинтеграции мембран, вторичному повреждающему действию лизосомальных гидролаз, разрушению структуры ДНК, ингибируют деятельность ряда ферментов, угнетают синтез регуляторов клеточных функций – циклических нуклеотидов и простагландинов и обладают мутагенным эффектом. Эти глубокие сдвиги осуществляются как за счет прямого действия супероксидного аниона и гидроксильного радикала, так и опосредованного продуктами ПОЛ липопероксидным радикалом, гидро­перекисями липидов (Тарасов Н.И. и соавт., 2002; Тепляков А.Т. и соавт., 2004; Michiels C., Remacle J., 2004). Таким образом, создается замкнутый круг, обуславливающий поражение слизистой оболочки урогенитального тракта.

Одной из задач нашей работы явилось изучение роли ПОЛ в патоге­незе урогенитального хламидиоза и исследование состояния антиоксидантной системы при данной патологии. В настоящее время в литературе практически нет публикаций, свидетель­ствующих о вовлечении в патогенез урогенитального хламидиоза редокс-системы. В свете этого представляется актуальным проведение научного исследо­вания в данном направлении.