Воздействие вазонита на структурно-функциональное состояние цитоплазматической мембраны эритроцитов больных с ишемическим инсультом

Приоритетность изучения проблемы цереброваскулярных заболеваний (ЦВЗ) обусловлена широкой распространенностью ишемического инсульта (ИИ) в структуре заболеваемости и смертности населения, высокими показателями временной потери трудоспособности и первичной инвалидности [1—4]. Исключительно актуальными являются вопросы выбора лечебной стратегии. Одним из центральных звеньев патофизиологии цереброваскулярного заболевания, независимо от причин и механизмов его развития, является усиление гемостатической активации с изменением реологических свойств крови. Гемореологическая и гемостатическая составляющие, наряду с нарушением функции эндотелия сосудов [5], присутствуют в той или иной степени при всех патогенетических подтипах ИИ [6].

Среди средств, направленных на улучшение кровотока в области ишемии, широко применяется пентоксифиллин (вазонит), улучшающий реологические свойства крови и микроциркуляцию. Показано увеличение деформируемости (эластичность) эритроцитов и снижение их агрегационной активности, уменьшение вязкости и улучшение текучести крови при лечении пентоксифиллином [7]. Вызываемое препаратом изменение пластичности клеточной мембраны эритроцитов обусловливает их лучшее проникновение в капилляры, повышение концентрации кислорода в тканях [6].

Существует множество методик изучения структурно-функционального состояния цитоплазматической мембраны эритроцитов. Одной из них является метод атомно-силовой микроскопии (АСМ), использующий зондовые микроскопы, общим принципом работы которых является сканирование исследуемого объекта различными микродатчиками при помощи прецизионных пьезоэлектрических манипуляторов. Их действие основано на способности некоторых материалов изменять геометрические размеры под действием электрического напряжения. Подавая на электроды таких пьезоэлектрических манипуляторов соответствующее напряжение, можно осуществлять заданное механическое перемещение с точностью до доли ангстрема [8—11]. На сегодняшний день в литературе не встречаются описания исследований влияния пентоксифиллина на упруго-вязкостные свойства мембраны эритроцитов методом АСМ.

Цель исследования — изучение воздействия вазонита на структурно-функциональное состояние цитоплазматической мембраны эритроцитов больных с ИИ методом АСМ invitro.

В исследование включены пациенты в возрасте от 30 до 80 лет с ИИ в каротидной системе. При повторном ИИ, возникшем менее чем через 6 мес после первого, критерием включения являлось наличие данных, подтверждающих ишемический характер первого инсульта. Ишемический характер инсульта устанавливался по данным анамнеза заболевания и подтверждался результатами К.Т. Патогенетический подтип ИИ определялся в соответствии с критериями TOAST на основании данных анамнеза, клинической картины заболевания и данных УЗДГ с дуплексным сканированием. Всем больным проводили исследование соматического и неврологического статуса по общепринятым методикам на 1-е и 14-е сутки от начала И.И. Для объективизации состояния больных, выраженности неврологического дефицита и оценки динамики клинических показателей использовалась шкала тяжести инсульта Национального института здоровья (NIHSS). Степень функционального восстановления определялась по модифицированной шкале Рэнкина, индексам Бартел и мобильности Ривермид. Критериями исключения были значения по шкале NIHSS более 25 баллов, по шкале Рэнкина — более 4 баллов на момент госпитализации, возраст до 30 лет, транзиторная ишемическая атака, геморрагический инсульт, ИИ в вертебрально-базилярной системе, госпитализация позднее 24 ч с момента развития ИИ, наличие клинически значимого активного заболевания печени, почек, онкологическое заболевание, черепно-мозговая травма, острый инфаркт миокарда давностью менее 30 дней, неконтролируемая артериальная гипертензия, выраженные психические, психологические, поведенческие нарушения.

Методом простой рандомизации все пациенты были разделены на две группы. В 1-ю группу вошли 30 пациентов, средний возраст 62±6 лет. Они получали базисную терапию и вазонит по 600 мг 2 раза в сутки. 2-ю группу составили 15 пациентов, средний возраст 60±7 лет. Они получали только максимально унифицированную базисную терапию в соответствии с рекомендациями Европейской инициативной группы по проблеме инсульта, направленную на нормализацию гомеостаза, центральной и церебральной гемодинамики. Исследуемые группы были сопоставимы по возрасту, полу, тяжести состояния на момент включения, фоновым заболеваниям и патогенетическому подтипу инсульта.

С целью изучения состояния цитоплазматической мембраны эритроцитов были изготовлены сухие препараты эритроцитов. Капля крови наносилась на предметное стекло и равномерно распределялась шпателем. Препарат высушивался на воздухе в течение 20 мин при комнатной температуре и далее подвергался сканированию АСМ при помощи АСМ SOLVER P47-Pro (NT-MDT, Россия), оснащенного неконтактным кремниевым зондом серии NSG10 (NT-MDT, Россия) с жесткостью 5,5 Н/м, резонансной частотой 150 кГц, радиусом закругления кантилевера 10 нм, высотой зонда 10—20 мкм и специализированного программного обеспечения Nova V1.1.0.1847. Применялся полуконтактный метод с генерируемой частотой 300 kHz. Сканируемая площадь образца составляла 90×90 nm.

На каждом препарате в случайном порядке выбирались 15 эритроцитов, на мембране которых в 9 точках исследовалась упругость в соответствии с максимальной технической возможностью используемой модели прибора, с дальнейшим вычислением среднего арифметического значения модуля Юнга по каждой сканированной клетке. Данные обрабатывались для построения графика силовых кривых и количественной оценки упругости мембраны эритроцитов. Количественная оценка упругости мембраны проводилась с помощью вычисления модуля Юнга. Полученные в процессе сканирования силовые кривые использовались для расчета значения модуля Юнга эритроцитов каждой из групп. Для расчета значения модуля Юнга по силовым кривым использовалась модель Герца [12]. Сила воздействия зонда в зависимости от глубины его проникновения в поверхность субстрата определяется выражением:

где F — сила, действующая на образец; R — радиус закругления зонда; Δh — глубина проникновения в поверхность; E — модуль Юнга. Учитывая радиус закругления кантилеверов, которые использовались в данном исследовании, выводили формулу определения модуля Юнга:

где F — Δy силового графика; Δh — Δx силового графика.

Для Δx и Δy на графике программы Nova выбиралась область линейного изменения значений силовой кривой нажатия кантилевера на поверхность эритроцита.

Статистическая обработка полученных данных проводилась с помощью пакета программ Stat Soft Statistica 8.0.550 Portable (2007/Eng). При парном сравнении групп пациентов применялся непараметрический критерий Манна—Уитни. Данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (M±σ). За статистически значимые значения принимались различия при p<0,05.

Степень неврологического дефицита на момент поступления была сопоставимой в обеих группах, статистически значимых различий по шкале NIHSS не выявлено (p>0,05). Функциональное состояние на момент поступления по индексу мобильности Ривермид, шкале Рэнкина и индексу Бартел также не обнаружило значимых различий (p>0,05) (см. таблицу).

Выявлена положительная динамика неврологического дефицита и функционального состояния в обеих группах по всем шкалам (p<0,05) (см. таблицу). При сравнении степени неврологического дефицита на 14-й день терапии в 1-й группе неврологический дефицит оказался менее выражен, чем во 2-й (p<0,05). Функциональная зависимость не имела значимых отличий в двух группах пациентов на 14-й день терапии (p>0,05).

В 1-й группе модуль Юнга при поступлении был равен 118,4±10,9 MPa, во 2-й — 120,2±11,2 MPa (p>0,05). При изучении показателей модуля Юнга в динамике выявлено уменьшение его значения в 1-й группе (p<0,05), в отличие от 2-й группы, где величина модуля Юнга осталась неизменной (p>0,05). При сравнении показателей модуля Юнга в обеих группах на 14-й день также были выявлены статистически значимые различия, так в 1-й группе величина модуля Юнга была меньше по сравнению с таковой во 2-й группе (85,6Ѓ}12,2 МРа и 118,3Ѓ}10,9 МРа соответственно, p<0,05).

Повышение показателя модуля Юнга свидетельствует о снижении эластичности и вязкости клеточной мембраны и повышении ее жесткости. При его снижении можно говорить о повышении эластичности и увеличении вязкости при одновременном снижении жесткости клеточной мембраны эритроцита.

Результаты исследования показали, что терапия вазонитом в дозе 600 мг 2 раза в сутки в течение 14 дней приводит к уменьшению выраженности неврологического дефицита и улучшению функционального состояния пациентов с острым ИИ. У пациентов, получавших базисную терапию в сочетании с вазонитом, увеличилась эластичность мембраны эритроцитов, о чем свидетельствует статистически значимое снижение показателей модуля Юнга. У пациентов группы сравнения показатели модуля Юнга остались без изменений. Полученные данные свидетельствуют о положительном влиянии препарата вазонит на структурно-функциональное состояние мембраны эритроцитов, а именно на ее упруго-вязкостные свойства, что приводит к повышению эластичности мембраны с последующим улучшением реологических свойств крови.

Результаты микроскопического исследования имеют клиническое подтверждение в виде менее выраженного неврологического дефицита по шкале NIHSS на 14-е сутки у пациентов, получавших вазонит, по сравнению с группой пациентов, получавших только базисную терапию.

Таким образом, проведенное исследование показало, что препарат вазонит оказывает положительное влияние на структурно-функциональное состояние мембраны эритроцитов, ее упруго-вязкостные свойства, следствием чего является улучшение реологических свойств крови; включение препарата вазонит в дозе 600 мг 2 раза в день в состав комплексной терапии ИИ способствует более быстрому восстановлению неврологического дефицита у данной категории больных.

Результаты получены в рамках выполнения Ульяновским государственным университетом государственного задания Минобрнауки России