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 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, ), устный доклад

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, ), 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, ), устный доклад

Результаты рандомизированных исследований Почему антиоксиданты (АО) неэффективны при патологии с повышенным уровнем СРО? ИсследованиеЧел.Антиоксидант/сутОбщ. смертн. Смертность от ССЗ ATBC, Финляндия 29133токоферол, 50 мг -каротин, 20 мг + 2% + 9% - 2% + 11% Китай29584токоферол, 30 мг + -каротин + Se - 9%- 9%не оцевалось CHAOS, Великобрит. 2002токоферол, 800 МЕ+ 29%+ 10% CARET, США каротин, 30 мг + ретинол, МЕ + 17%+ 26% PHS, США каротин, 50 мг ч/сут + 2%+ 9% SCPS, США1188 -каротин, 50 мг + 29%+ 10% 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, ), 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, ), устный доклад

Множественность звеньев СРО и их эффектов Источник: Aging, Biorhythms and Computer Diagnostics Co., Ltd. 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, ), 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, ), 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, ), 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, ), 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, ), устный доклад

Эксперименты на уровне организма Результаты зависят от индивидуальных особенностей организма (метаболических, поведенческих, нутриционных) Коррекция нарушенного обмена веществ может вызывать нормализацию уровня СРО Требуют для оценки редокс- состояния организма анализа многих показателей Сложность установления конкретного механизма действия Позволяют оценить суммарный эффект на организм Позволяют выявить влияние на клинически значимые исходы Позволяют оценить эффекты АО непрямого действия Позволяют получить фармакокинетические и фармакодинамические данные 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, ), устный доклад

Эксперименты на изолированных органах Большая индивидуальная вариабельность получаемых результатов Коррекция нарушенного обмена веществ может вызывать нормализацию уровня СРО Требуют для оценки редокс- состояния организма анализа многих показателей Требует осторожности при переносе полученных результатов на уровень организма Менее сложные биологические системы в сравнении с целым организмом Исключается влияние поведенческого и пищевого факторов Позволяют оценить направленные эффекты на конкретные органы или типы тканей 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, ), устный доклад

Эксперименты на изолированных клетках 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 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

Эксперименты на органеллах Относительная сложность выделения интактных органелл Невозможность точно смоделировать условия среды как внутри клеток Невозможность учесть эффекты клеточных (внеорганельных) регуляторных воздействий Относительно большой уровень артефактов Удобный объект для исследования специфичных путей продукции и элиминации АФК, контроля СРО и репарации окислительных повреждений Позволяют установить преимущественные мишени АО среди внутриклеточных компартментов Позволяют работать на лучше стандартизируемых (нормализуемых) препаратах, чем в случае целых клеток 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, ), устный доклад

Эксперименты in vitro на компонентах биологических систем Результаты существенно зависят от источника получения компонентов биологического происхождения Сложность выделения ряда компонентов для создания адекватной модели Практическая невозможность анализа АО непрямого действия Позволяют работать в хорошо контролируемых условиях состава и среды в сравнении с целостными биосистемами Возможность построения более релевантной математической модели процесса в сравнении с системами высшего уровня Возможно целенаправленное воздействие на избранные звенья процесса 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, ), устный доклад

Эксперименты in vitro на химических моделях Дают только предположительную информацию о возможном поведении вещества в живых системах Практическая невозможность точно смоделировать условия в организме Сложность выбора адекватной универсальной модели 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

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, ), 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, ), устный доклад

БЛАГОДАРИМ ЗА ВНИМАНИЕ ! Кафедра теоретической и клинической биохимии Волгоградского государственного медицинского университета