Transcript Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ.

Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
ИССЛЕДОВАНИЕ
МОДУЛЯТОРОВ
СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО
ОКИСЛЕНИЯ В
МОДЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
РАЗЛИЧНОГО УРОВНЯ
СЛОЖНОСТИ
Зайцев Валерий Геннадьевич,
Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В.
Волгоградский гос. мед. университет
Логика антиоксидантной коррекции
Результаты экспериментальных исследований
на животных и популяционных и
эпидемиологических исследований на людях
поддерживают значимость этой схемы
Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
ОДНАКО…
результаты рандомизированных клинических
исследований не столь обнадеживающие
Например, сердечно-сосудистые заболевания
часто рассматриваются в качестве примера
патологий со значимым вкладом
интенсификации свободнорадикального
окисления
Каковы данные доказательной медицины?
Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
Результаты рандомизированных
исследований
Исследование
Чел.
Антиоксидант/сут
Общ.
смертн.
Смертность
от ССЗ
ATBC,
Финляндия
29133
токоферол, 50 мг
b-каротин, 20 мг
+ 2%
+ 9%
- 2%
+ 11%
Китай
29584
токоферол, 30 мг
+ b-каротин + Se
- 9%
не
оцевалось
CHAOS,
Великобрит.
2002
токоферол, 800 МЕ
+ 29%
+ 10%
CARET, США
18314
b-каротин, 30 мг
+ ретинол, 25000 МЕ
+ 17%
+ 26%
PHS, США
22071
b-каротин, 50 мг ч/сут
+ 2%
+ 9%
SCPS, США
1188
b-каротин, 50 мг
+ 29%
+ 10%
Почему антиоксиданты (АО) неэффективны при
патологии с повышенным уровнем СРО?
Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
Среди возможных причин:
• Применение в качестве АО веществ с
множественным действием на организм
(витамины, витаминоподобные вещества)
• Отсутствие объективных критериев выбора
дозы АО и контроля эффективности лечения
• Побочные эффекты АО
• Недостаточный учет регуляторных
воздействий АО и АФК
• Эффект ряда используемых АО только на
отдельные звенья СРО
Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
Множественность звеньев СРО и их эффектов
Источник: Aging, Biorhythms and
Computer Diagnostics Co., Ltd.
http://www.oxidative-stress.com/en/os/info1.php
Источник: [Зайцев, 2001]
Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
Множественность звеньев СРО и их эффектов
Источник: [Зайцев, Закревский, 1998]
Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
Необходимо одновременно
• Учесть возможность воздействия
исследуемого АО на различные звенья
СРО (включая прооксидантные
эффекты)
• Оценить эффекты от применения
исследуемого АО на конечные
клинически значимые исходы, а не на
суррогатные точки
Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
Система моделирования СРО
должна содержать:
• Подсистему индукции СРО, которая
генерирует или стимулирует генерацию
АФК
• Объект воздействия, который содержит
субстрат(ы) для СРО
• Подсистему индикации уровня СРО
Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
Эксперименты на различных уровнях
организации исследуемых систем
• In vivo на целом организме
– клинические исследования
– экспериментально-биологические
• Ex vivo
– на изолированных органах и частях тканей
– на изолированных или культивируемых клетках
многоклеточного организма
– на изолированных клеточных органеллах
• In vitro
– на бесклеточных системах из компонентов живых
организмов
– на химических системах контролируемого состава
Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
Эксперименты на уровне организма
Позволяют оценить суммарный
эффект на организм
Позволяют выявить влияние на
клинически значимые исходы
Результаты зависят от
индивидуальных особенностей
организма (метаболических,
поведенческих, нутриционных)
Позволяют оценить эффекты
АО непрямого действия
Коррекция нарушенного обмена
веществ может вызывать
нормализацию уровня СРО
Позволяют получить
фармакокинетические и
фармакодинамические данные
Требуют для оценки редокссостояния организма анализа
многих показателей
Сложность установления
конкретного механизма
действия
Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
Эксперименты на изолированных органах
Менее сложные биологические
системы в сравнении с целым
организмом
Большая индивидуальная
вариабельность получаемых
результатов
Исключается влияние
поведенческого и пищевого
факторов
Коррекция нарушенного обмена
веществ может вызывать
нормализацию уровня СРО
Позволяют оценить
направленные эффекты на
конкретные органы или типы
тканей
Требуют для оценки редокссостояния организма анализа
многих показателей
Требует осторожности при
переносе полученных
результатов на уровень
организма
Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
Эксперименты на изолированных клетках
Можно выявить взаимосвязь
эффектов с наличием
определенных метаболических
путей и регуляторных систем
Лучшая стандартизация
условий проведения опытов
Больший спектр способов
индукции СРО и аналитических
подходов к индикации
Можно обнаружить
взаимосвязь СРО и эффектов
АО с состоянием целой клетки
Возможность изучения СРО в
зависимости о фазы
клеточного цикла
Невозможность клинически
значимых оценок
Отсутствие межклеточных
взаимодействий, характерных
для тканевой организации
Сложности в адекватном
моделировании
физиологических условий
Зависимость результатов от
вспомогательных
биологических материалов
Не всегда возможно
синхронизировать рост и
деление клеток
Эксперименты на органеллах
Удобный объект для
исследования специфичных
путей продукции и элиминации
АФК, контроля СРО и
репарации окислительных
повреждений
Относительная сложность
выделения интактных органелл
Позволяют установить
преимущественные мишени АО
среди внутриклеточных
компартментов
Невозможность учесть эффекты
клеточных (внеорганельных)
регуляторных воздействий
Позволяют работать на лучше
стандартизируемых
(нормализуемых) препаратах,
чем в случае целых клеток
Невозможность точно
смоделировать условия среды
как внутри клеток
Относительно большой уровень
артефактов
Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
Эксперименты in vitro на компонентах
биологических систем
Позволяют работать в хорошо
контролируемых условиях
состава и среды в сравнении с
целостными биосистемами
Результаты существенно
зависят от источника получения
компонентов биологического
происхождения
Возможность построения более
релевантной математической
модели процесса в сравнении с
системами высшего уровня
Сложность выделения ряда
компонентов для создания
адекватной модели
Возможно целенаправленное
воздействие на избранные
звенья процесса
Практическая невозможность
анализа АО непрямого действия
Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
Эксперименты in vitro на химических моделях
Дают однозначный ответ о
наличии у исследуемого
вещества прямого
антиоксидантного действия
Максимальные возможностями
контроля и направленного
изменения состава системы
Высокая воспроизводимость
Легкость проведения скрининга
Позволяют изучать эффекты на
конкретные реакции СРО
Легкость постановки
дополнительных контролей для
выявления артефактов
Дают только
предположительную
информацию о возможном
поведении вещества в живых
системах
Практическая невозможность
точно смоделировать условия в
организме
Сложность выбора адекватной
универсальной модели
Различия эффектов природных
карбоновых кислот в двух моделях
гем-зависимое
окисление ABTS
Фентон-индуцированное
ПОЛ в липосомах
Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
Различия эффектов природных
карбоновых кислот в двух моделях
гем-зависимое
окисление ABTS
Cu-зависимое накопление
МДА в эритроцитах
циквалон
BHT
Зайцев В.Г., Диб Г., Суркова И.Г., Островский О.В. 4-я национальная научно-практ. конф. «Активные формы
кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (Смоленск, 26-30.09.2005), устный доклад
БЛАГОДАРИМ ЗА ВНИМАНИЕ !
Кафедра теоретической и клинической биохимии
Волгоградского государственного медицинского университета
http://www.volgmed.ru/biochem/
e-mail: [email protected]