Функциональное состояние митохондрий лимфоцитов периферической крови при черепно-мозговой травме у детей

Backgraund: It is known that mitochondria play an important role in the mechanisms of brain cells damage and death following traumatic brain injury (TBI). However, the relationship between the severity of brain damage following TBI and mitochondrial dysfunction are not well defined. Aim: to study activities of NADN- and succinate dehydrogenases, a key enzyme of mitochondrial oxidative phosphorylation in children with TBI of varying severity and different outcomes; to detect ATP content in lymphocytes; the level of NOx and 3-nitrotyrosine in serum and plasma. Methods: all parameters were determined in the dynamics of one month following TBI, and in some cases up to the death of patients. The severity of TBI was scored by Glasgow Coma Scale (GCS), the outcome of TBI — Glasgow Outcome Scale (GOS). Based on the clinical examination children with TBI were divided into 3 groups: (1) mild TBI; (2) severe TBI and (3) severe TBI with fatal outcome. Results: we found that activity of dehydrogenases is significantly reduced only in patients with the poor neurologic outcome. The greatest decrease in these parameters was observed in patients with severe traumatic brain injury and fatal outcome. A direct correlation was found between the indices of dehydrogenases activity and ATP content in lymphocytes (r =0.97, p =0.005). The levels of NOx metabolites and 3-nitrotyrosine were significantly increased in children with severe TBI. Conclusion: obtained results suggest that mitochondrial dysfunction, impaired cerebral energy metabolism and oxidative stress contribute to cell death in the brain and thus represent therapeutic targets for the treatment of TBI.Обоснование. Известна важная роль митохондрий в механизмах повреждения и гибели клеток мозга при черепно-мозговой травме (ЧМТ). Однако вопросы взаимоотношений между тяжестью повреждения мозга при ЧМТ и митохондриальной дисфункцией окончательно не решены. Цель исследования: определить активность NADH- и сукцинатдегидрогеназ —ключевых ферментов окислительного фосфорилирования митохондрий; содержание аденозинтрифосфата в лимфоцитах при ЧМТ; уровень NOx и 3-нитротирозина в периферической крови у детей, перенесших травмы различной степени тяжести и имеющих разные исходы ЧМТ. Материалы и методы: определение указанных показателей проводилось в динамике до одного месяца, а в отдельных случаях — вплоть до гибели больных. Тяжесть ЧМТ оценивали в баллах по шкале комы Глазго, исход ЧМТ — по шкале исходов Глазго. Детей с ЧМТ на основании клинической оценки разделили на 3 группы — с легкой, тяжелой и с тяжелой ЧМТ и летальным исходом. Результаты: исследования показали, что активность дегидрогеназ достоверно снижалась только у больных с тяжелой ЧМТ и неблагоприятным исходом. Наибольшее снижение этих показателей выявлено у больных с летальным исходом. Обнаружена прямая корреляционная зависимость между показателями активности дегидрогеназ и содержанием аденозинтрифосфата в лимфоцитах (r =0,97, p =0,005). Содержание метаболитов NOx у детей с тяжелой ЧМТ на порядок превышало их уровень у здоровых детей и больных с легкой ЧМТ. Уровень 3-нитротирозина в плазме крови был тем выше, чем тяжелее была ЧМТ. Заключение. Обнаруженные при ЧМТ у детей митохондриальная дисфункция, нарушение мозгового энергетического обмена и окислительный стресс могут приводить к повреждению и гибели клеток мозга, а также быть мишенями для адекватной терапии ЧМТ

МИТОХОНДРИАЛЬНАЯ ДИСФУНКЦИЯ У ДЕТЕЙ С ПЕЧЕНОЧНЫМИ ФОРМАМИ ГЛИКОГЕНОВОЙ БОЛЕЗНИ

Aim: The purpose of the study was to assess mitochondrial dysfunction severity in patients with hepatic forms of glycogen storage disease (GSD). Patients and methods: We examined 53 children with GSD in the dynamics. Distribution of children by disease types was: 1st group — children with GSD type I, 2nd group — children with GSD type III, 3rd group — children with GSD type VI and IX; comparison group consisted of 34 healthy children. Intracellular dehydrogenases activity: succinate dehydrogenase (SDH), glycerol-3-phosphate-dehydrogenase (GPDH),nicotinamideadenin-Н-dehydrogenase (NADH-D) and lactatdehydrogenase (LDH) was measured using the quantitative cytochemical method in the peripheral lymphocytes. Results: It was revealed decrease of SDH- (р 0.001) and GPDH-activities (р 0.001), along with increase of the NADH-D activity (р 0.05) in all patients with GSD, (SDH / NADH-D) index was decreased (р 0.001). LDH activity was increased in groups 1 (р 0.05) and 3 (p 0.01), compared with comparison group. The most pronounced intracellular enzymes activity deviations were observed in children with GSD type I, that correspond to more severe clinical form of GSD. It was found strong correlation between intracellular enzymes activity and both hepatomegaly level (R =0.867) and metabolic acidosis severity (R =0.987). Conclusion: Our investigation revealed features of mitochondrial dysfunction in children with GSD, depending on the GSD type. Activities of lymphocytes enzymes correlates with the main disease severity parameters and can be used as an additional diagnostic criteria in children with hepatic form of GSD.Цель исследования: оценить характер митохондриальных дисфункций у детей с печеночными формами гликогеновой болезни (ГБ). Пациенты и методы: в динамике обследовано 53 ребенка с ГБ, которые в зависимости от типа заболевания были распределены на 3 группы: 1-я — дети с ГБ типа I; 2-я — с ГБ типа III; 3-я — с ГБ типа VI и IX. Группу сравнения составили 34 условно здоровых ребенка. Активность внутриклеточных дегидрогеназ: сукцинатдегидрогеназы (СДГ), глицерол-3-фосфатдегидрогеназы (ГФДГ), никотинамидаденин-Н-дегидрогеназы (НАДН-Д) и лактатдегидрогеназы (ЛДГ) определяли количественным цитохимическим методом в лимфоцитах периферической крови. Результаты: обнаружено снижение активности СДГ (р 0,001) и ГФДГ (р 0,001) на фоне повышения активности НАДН-Д (р 0,05), а также снижение индекса СДГ / НАДН-Д (р 0,001) у всех пациентов c ГБ. Активность ЛДГ по отношению к группе сравнения была повышена в 1-й (р 0,05) и 3-й (p 0,01) группе. Наиболее выраженные изменения активности внутриклеточных дегидрогеназ имели место у детей с ГБ типа I, что соответствует более тяжелому клиническому течению данной формы патологии. Установлено, что активность внутриклеточных дегидрогеназ лимфоцитов сильно коррелирует с выраженностью гепатомегалии (R =0,86) и степенью метаболического ацидоза (R =0,987). Выводы: у детей с печеночными формами ГБ обнаружены признаки митохондриальной дисфункции, степень выраженности которых зависит от типа заболевания. Активность ферментов лимфоцитов коррелирует с основными параметрами оценки тяжести состояния, что позволяет использовать данные показатели в качестве дополнительных диагностических критериев у детей с ГБ.

CYTOCHEMICAL EVALUATION OF THE RUN OF THE EARLY POSTOPERATIVE PERIOD AMONG CHILDREN, SUFFERING FROM APPENDICULAR PERITONITIS

The article demonstrates the findings of the research, dealing with the energetic metabolism in lymphocytes of the peripheral blood among children with different forms of appendicular peritonitis. The objective of this works was to look for the informative criteria for the evaluation of the run of the early postoperative period of appendicular peritonitis among children. It was uncovered that changes in the cellular power exchange of lymphocytes were defined by the severity of a disease. The researchers discovered differences in the end enzyme activity among children with the uncomplicated and aggravated run of the early postoperative period. In the course of the aggravated run, on the 1st, 3rd and 7th day, they observed the inhibition of the power exchange in lymphocytes, whereas the marked metabolic imbalances were already noted on the 1st day after the surgery. Thus, the indices of the energetic metabolism in lymphocytes may be used to evaluate the run of the early post operative period among children with different forms of appendicular peritonitis.Key words: children, enzymes, lymphocytes, appendicitis, appendicular peritonitis, postoperative complications.</strong

INFORMATIVE ENERGY EXCHANGE OF PERIPHERAL LYMPHOCYTE BLOOD MITOCHONDRIA IN CHILDREN WITH CHRONIC CONSTIPATION

The article discusses the study of cell metabolism condition in chronic constipation children based on the activities of the two mitochondrion enzymes, succinate dehydrogenate and glycerophosphate dehydrogenase detected in cytochemical analysis of blood lymphocytes over the light microscope. The study involved 79 children and proved that in children with chronic constipation the activity of both dehydrogenases goes down, which demonstrates the apparent reduction of energy exchange of blood lymphocyte mitochondria. The correlation analysis showed that the duration of chronic constipation and the associated changes in the large intestine negatively affect the energy processes in cells. Thus the longer the pathology goes on, the smaller the energy exchange in mitochondria is resulting in reduced compensatory abilities in the body.Key words: children, chronic constipation, succinate dehydrogenase of blood lymphocytes, diagnostics

EFFECT OF INTRAVENOUS CONTRAST MEDIA ON LYMPHOCYTE ENERGY CYCLE ENZYMES IN CHILDREN WITH RENAL AND URINARY TRACT DISEASES

The effect of contrast media used for intravenous pyelography onto intracellular energy cycle ensymes was investigated. All types of nonionic contrast media inhibited succinatdehydrogenase and alfa-glycerophosphatdehydrogenase. This inhibition was less pronounced with Iodixanol injection. The way to prevent this metabolic changes is proposed and tested.Key words: Contrast media, intravenous pyelography, children

EFFECT OF INTRAVENOUS CONTRAST MEDIA ON LYMPHOCYTE ENERGY CYCLE ENZYMES IN CHILDREN WITH RENAL AND URINARY TRACT DISEASES

The effect of contrast media used for intravenous pyelography onto intracellular energy cycle ensymes was investigated. All types of nonionic contrast media inhibited succinatdehydrogenase and alfa-glycerophosphatdehydrogenase. This inhibition was less pronounced with Iodixanol injection. The way to prevent this metabolic changes is proposed and tested.Key words: Contrast media, intravenous pyelography, children

EFFICIENCY OF OXYGEN COCKTAILS DURING THE RESPIRATORY AND DIGESTIVE DISEASES AMONG CHILDREN

The article deals with the data on the mechanism of the oxygen treatment impact on the human body and expediency of its usage during various diseases; here the authors also give a description of the enteral oxygen therapy method by means of the oxygen cocktail intake, which is one of the most available ways to saturate one's blood with oxygen. The authors describe the principle of the medical effect of the oxygen cocktails, application methods and evaluation of their efficiency among children, suffering from the respiratory and digestive diseases. The research findings allow one to recoommend the use of the enteral oxygen therapy in pediatrics.Key words: children, oxygen cocktail, oxygen therapy, cytochemical indicators

ВЛИЯНИЕ РЕНТГЕНОКОНТРАСТНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА ЛИМФОЦИТОВ У ДЕТЕЙ С НЕФРОУРОЛОГИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИЕЙ

The effect of contrast media used for intravenous pyelography onto intracellular energy cycle ensymes was investigated. All types of nonionic contrast media inhibited succinatdehydrogenase and alfa-glycerophosphatdehydrogenase. This inhibition was less pronounced with Iodixanol injection. The way to prevent this metabolic changes is proposed and tested.Key words: Contrast media, intravenous pyelography, children.Исследовано влияние различных рентгеноконтрастных препаратов, используемых для рентгеноурографических обследований у детей, на активность внутриклеточных ферментов энергетического обмена — сукцинатдегидрогеназы и -глицерофосфатдегидрогеназы лимфоцитов. Выявлено угнетающее влияние всех исследованных рентгено-контрастных препаратов на энергетический обмен лимфоцитов, с минимальным проявлением эффекта торможения ферментной активности у йодиксанола. Предложена схема коррекции метаболических нарушений, вызываемых рентгеноконтрастными препаратами. Ключевые слова: рентгеноконтрастные препараты, рентгеноурография, дети. (Педиатрическая фармакология. – 2009;6(6): 66-69