Шизофрения — это тяжелое психическое расстройство, патогенез которого, несмотря на интенсивное изучение его биологических основ с применением биохимических, генетических и нейровизуализационных исследований, все еще не выяснен. Кроме гипотез, связывающих развитие шизофрении с аномальным развитием нервной системы, нарушением функционирования нейромедиаторов, вирусным поражением и аутоиммунной патологией, находит все новые подтверждения гипотеза об участии окислительного стресса в патофизиологии этого заболевания [1]. Свидетельства вероятного участия в патогенезе шизофрении избыточного образования свободных радикалов, снижения активности антиоксидантной системы (в том числе активности антиоксидантных ферментов) и развивающейся вследствие этого мембранной патологии достаточно полно представлены в обзоре J. Wu и соавт. [2].

Система антиоксидантной защиты включает ферменты и антиоксиданты, которые предотвращают окислительное повреждение и/или контролируют его распространение. Кроме того, она включает механизмы устранения окислительного повреждения, направленные на репарацию, удаление или замещение поврежденных молекул. Среди эндогенных антиоксидантов важнейшим является глутатион, а в систему ферментов, превращающих глутатион, входят глутатионпероксидаза, глутатион-S-трансфераза (GST) и глутатионредуктаза (GR).

Установлено, что уровень глутатиона при шизофрении снижен в головном мозге [3, 4], в цереброспинальной жидкости [3, 5], эритроцитах [6, 7] и плазме крови [8]. Некоторые авторы [9] считают, что низкий уровень глутатиона в эритроцитах может быть показателем высокого риска манифестации психоза.

Есть данные о том, что у больных шизофренией дефицит глутатиона связан с генетическим фактором, а именно полиморфизмом гена (тринуклеотидные повторы) каталитической субъединицы глутамат-цистеин лигазы — фермента, лимитирующего скорость синтеза глутатиона [5, 10].

Из ферментов глутатион-зависимой антиоксидантной системы при шизофрении достаточно большое количество исследований посвящено глутатионпероксидазе. Этот фермент изучается в аутопсийной ткани мозга, плазме крови, эритроцитах и тромбоцитах. Меньшее внимание уделяется GST, которая посредством конъюгации глутатиона с соответствующими субстратами участвует в детоксикации ксенобиотиков и их метаболитов, инактивирует пероксиды, образовавшиеся при окислительном стрессе.

Сравнительно мало изучена при шизофрении и GR, основной функцией которой является восстановление окисленного глутатиона.

GST и GR выявлены в эритроцитах и тромбоцитах периферической крови человека, что позволяет изучать уровень их активности in vivo.

Цель настоящего исследования — выяснить, связан ли уровень активности тромбоцитарных и эритроцитарных ферментов GR и GST с наличием эндогенного психоза, и определить показатели, сопряженные с клиническим состоянием больных.

В исследование были включены 97 больных (только мужчины) с эндогенными расстройствами шизофренического спектра в состоянии обострения заболевания. У 65 пациентов была диагностирована шизофрения. Распределение больных по диагнозам в соответствии с МКБ-10 было следующим: F20.0 (18 больных), F20.00 (8), F20.01 (27), F20.02 (4), F20.09 (8). Из них 21 пациент был с первым психотическим приступом (медиана возраста 25 лет) и 44 пациента — с повторными приступами (медиана возраста 29 лет). У 32 пациентов диагностировано шизоаффективное расстройство (ШР): F25 (2 пациента), F25.0 (9), F25.1 (7), F25.2 (14), при этом все они были с первым психотическим приступом (медиана возраста 29 лет).

Контрольную группу составляли 33 мужчины без психической патологии в возрасте 21—45 лет (медиана 26 лет).

Все больные получали антипсихотическую терапию типичными и атипичными нейролептиками (рисперидон, оланзапин, арипипразол, клозапин, палиперидон, галоперидол, зуклопентиксол, трифлюперазин, хлорпромазин). Средняя доза нейролептиков на этапе купирующей терапии в пересчете на хлорпромазин в соответствии с хлорпромазиновым эквивалентом составляла 327,5 мг (медиана 178 мг). При депрессивно-бредовых состояниях больные получали также антидепрессивную терапию (преимущественно флювоксамин и амитриптилин). При наличии показаний больным назначали холинолитическую терапию (тригексифенидил, бипериден).

Из исследования были исключены больные с органическими и инфекционными заболеваниями центральной нервной системы (ЦНС), умственной отсталостью, острыми и хроническими соматическими болезнями.

Пациентов обследовали по PANSS дважды — до начала и по окончании курса купирующей терапии. Кровь для исследования активности GR и GST также брали дважды: до начала и по окончании курса терапии (в течение 1 мес или дольше, до улучшения состояния).

Образцы крови из локтевой вены у пациентов собирали в вакутейнеры с 3,2% цитратом натрия и обрабатывали в течение 2 ч после забора крови. Цельную кровь центрифугировали 15 мин при 200 g и 20 °C для получения обогащенной тромбоцитами плазмы и осадка, содержащего эритроциты.

Плазму центрифугировали 20 мин при 2000 g, 4 °C, осадок ресуспендировали в 0,1 М цитратном буфере с 0,1 М глюкозой (рН 5,7) и центрифугировали 20 мин при 2000 g, 4 °C. Осадок тромбоцитов ресуспендировали в 0,05 М Tris-HCl — буфере, pH 7,0, с 50% глицерина и хранили при –20 °С. Непосредственно перед определением активности GR и GST к пробе тромбоцитов добавляли 50 мМ K-фосфатный буфер, pH 7,4, содержащий додецил-β-D-мальтозид до его конечной концентрации 1%, проводили лизис 10 мин при температуре 25 °C, затем образцы центрифугировали 10 мин при 9000 g, 4 °C. Полученный супернатант разбавляли в 5 раз в 50 мМ K-фосфатном буфере, рН 7,4.

К осадку, содержащему эритроциты, добавляли 3 объема физиологического раствора, перемешивали переворачиванием и центрифугировали 20 мин при 400 g, 4 °C. Супернатант отбирали, захватывая лимфоциты. Процедуру повторяли 2 раза. Отмытые эритроциты разливали на аликвоты и хранили при –80 °С. Непосредственно перед определением активности ферментов эритроциты размораживали и лизировали в 10 объемах холодной дистиллированной воды.

Активность GR определяли спектрофотометрически по окислению НАДФ·Н в реакции восстановления окисленного глутатиона [11]. Активность GST определяли спектрофотометрически по скорости образования хромогенных конъюгатов глутатиона с 1-хлоро-2,4-динитробензолом [12]. Для расчета удельной ферментативной активности определяли концентрацию белка по методу Лоури.

Для статистического анализа базы данных применяли модуль «непараметрический анализ» программы Statistica 7.0 (StatSoft). Для оценки достоверности различий, изменений параметров и связей между ними применяли U-тест Манна—Уитни, вычисление коэффициентов ранговых корреляций Спирмена. Различия и корреляции считали достоверными при p<0,05.

Исследование проведено с разрешения Этического комитета Научного центра психического здоровья.

Как указывалось выше, до и после терапии были обследованы три группы пациентов: больные шизофренией с первым эпизодом заболевания, больные шизофренией с повторными приступами и больные ШР — все с первым приступом болезни.

Средний возраст больных шизофренией с повторными приступами был 28,7±5,9 года, больных шизофренией с первым приступом — 25,2±6,4 года, больных ШР — 25,3±8,9 года. Возраст лиц контрольной группы составил 31,2±7,9 года.

Из приведенных данных видно, что группы больных достоверно отличались по возрасту от контрольной группы. Однако ни в одной из обследованных групп больных и в контрольной группе методом поиска корреляций (ранговые корреляции Спирмена) значимых связей биохимических параметров с возрастом выявлено не было, что дает возможность сопоставлять результаты определения биохимических показателей между этими группами.

Результаты определения ферментативной активности GR и GST в эритроцитах и тромбоцитах приведены в таблице.

В таблице приведены средние значения и стандартное отклонение. Так как приведенные в таблице показатели не подчиняются закону нормального распределения, межгрупповое сравнение проводили непараметрическим методом — U-тестом Манна—Уитни.

Как видно из таблицы, ферментативная активность в эритроцитах у больных шизофренией как с первым, так и с повторными приступами не отличалась от соответствующих показателей в контрольной группе.

В группе больных ШР активность эритроцитарной GR также была на уровне контроля, в то время как активность эритроцитарной GST по сравнению с контролем была достоверно повышена после лечения (р<0,05).

Данные литературы об активности GR в эритроцитах у больных с расстройствами шизофренического спектра немногочисленны и неоднозначны. Так, в эритроцитах больных шизофренией с первым психотическим приступом до лечения активность GR была ниже, чем у здоровых лиц. При проведении терапии выявлена тенденция к повышению ее активности [13].

В работах H. Vinamaki и соавт. [14] и H. Langbein и соавт. [15] при сравнении групп больных и контрольной группы различий в активности эритроцитарной GR обнаружено не было. В нашей работе активность эритроцитарной GR у больных до и после проведения терапии также не отличалась от контрольной группы. В двух других работах [16, 17] при шизофрении было выявлено снижение активности GR в эритроцитах по сравнению с контрольными показателями, кроме того, у пациентов с шизофренией с повторными приступами без дискинезии при терапии антипсихотическими препаратами первого поколения наблюдалось еще большее снижение активности GR [17].

Что касается активности GST, то известны единичные работы, в которых определяли эритроцитарную активность этого фермента при шизофрении [14, 17]. В исследовании Н. Vinamaki и соавт. [14] при сравнении групп больных шизофренией и контрольной группы различий в активности эритроцитарной GST обнаружено не было, а Ю.Г. Щигоревой и Л.П. Смирновой [17] у больных шизофренией установлено достоверное снижение GST по сравнению с контрольной группой здоровых, причем при терапии активность оставалась пониженной. В нашем исследовании активность эритроцитарной GST не отличалась от контрольной у больных шизофренией с первым эпизодом и при хроническом течении как до, так и после лечения. Различие наших результатов с приведенными выше [17] можно объяснить как клиническими особенностями обследованных групп, так и различиями терапии. В то же время в настоящей работе в группе больных ШР активность эритроцитарной GST увеличивалась после лечения и достоверно отличалась не только от контрольной группы, но и от больных шизофренией обеих подгрупп.

Считают, что эритроциты являются удобной моделью для изучения нейрохимических процессов в ЦНС. Но, на наш взгляд, биохимические параметры тромбоцитов (по сравнению с показателями, полученными для эритроцитов) чаще коррелируют с процессами, происходящими в нервной ткани при психозах [18]. Однако в литературе нет данных об определении активности GR и GST в тромбоцитах, кроме наших предыдущих публикаций [19, 20]. Известна лишь одна работа, в которой определяли в тромбоцитах при шизофрении активность глутатион-зависимого фермента, а именно глутатионпероксидазы, и показано ее снижение [21].

Как видно из данных таблицы, активность тромбоцитарной GR у больных всех трех обследованных групп больных до и после лечения достоверно была снижена по сравнению с контрольной группой, причем после лечения она повышалась, но оставалась ниже контрольных значений. Иную картину наблюдали при определении активности тромбоцитарной GST. У больных с первым эпизодом шизофрении до и после терапии она не отличалась от активности в контрольной группе, в то время как у больных шизофрений с повторными приступами и у больных ШР эта активность была достоверно снижена.

Поскольку предполагается, что биохимические процессы, происходящие в тромбоцитах, могут отражать процессы в мозге, было проведено сопоставление полученных результатов с данными литературы об определении этих ферментов в аутопсийном мозге при шизофрении. Таких работ всего две: J. Yao и соавт. [4] показали снижение GR-активности в хвостатом ядре, а J. Gawryluk и соавт. [22] выявили снижение уровня каталитической субъединицы mu GST в префронтальной коре.

Таким образом, в мозге и тромбоцитах при изученных психических заболеваниях установлено снижение активности GR и GST. Выявленная тенденция к повышению активности этих ферментов при лечении, возможно, связана с проведенной терапией. Полученные результаты указывают на то, что в тромбоцитах (в отличие от эритроцитов) наблюдаются те же закономерности изменения активности ферментов глутатионового обмена, что и в мозге больных шизофренией.

Для выяснения вопроса о возможной связи уровня GR и GST с клиническим состоянием больных был проведен поиск корреляций активности исследуемых ферментов и показателей по шкале PANSS.

В группе больных шизофренией с повторными приступами соответствующих корреляций не выявлено. Однако обнаружено, что активность тромбоцитарной GST до лечения связана обратной корреляцией с количеством баллов по PANSSneg, PANSSpsy и PANSStot (R= –0,48, R= –0,43 и R= –0,48, р<0,05) после лечения в группе больных шизофренией с первым приступом. Это означает, что чем выше активность GST в тромбоцитах до лечения, тем меньше баллы по PANSS после лечения, т. е. улучшается клиническое состояние больного.

Наибольшее количество связей было обнаружено в группе больных ШР:

— активность эритроцитарной GR до лечения связана прямой корреляцией с баллами по PANSSneg, PANSSpsy и PANSStot (R=0,59, R=0,41 и R=0,45, р<0,05) после лечения;

— активность тромбоцитарной GR до лечения связана прямой корреляцией с баллами по PANSStot (R=0,41, р<0,05) до лечения и по PANSSpsy и PANSStot после лечения (R=0,40 и R=0,42, р<0,05). Низкая активность GR в эритроцитах и тромбоцитах в этой группе больных до лечения указывает на возможное улучшение их психического состояния после проведения терапии.

Обнаруженные достоверные корреляционные связи активности GST в тромбоцитах больных шизофренией с первым приступом до лечения с баллами по PANSS после лечения и активности GR в эритроцитах и тромбоцитах больных ШР до лечения с баллами по PANSS после лечения могут иметь значение для предикции эффективности терапии.

Есть основания предполагать, что сопряженность активности исследуемых ферментов с клиническим состоянием в группах больных шизофренией с первым приступом и ШР, а также отсутствие этой связи у больных шизофренией с повторными приступами отражает патогенетические особенности данных расстройств, определяющие различия в реакциях больных на терапию.

Результаты нашей работы подтверждают нарушение функционирования глутатион-зависимой ферментной системы при расстройствах шизофренического спектра. Пониженный по сравнению с контрольными значениями уровень активности глутатион-зависимых ферментов GR и GST может вносить определенный вклад в снижение антиоксидантной защиты при этих заболеваниях.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*e-mail: osavushkina1@yandex.ru
https://orcid.org/0000-0002-5996-6606