Опубликовать статью Вход и регистрация
Расширенный поиск
Разделы статьи

ФАЗНОСТЬ ГЕМОСТАТИЧЕСКИХ СДВИГОВ ПРИ НЕДОСТАТКЕ И ИЗБЫТКЕ ВИТАМИНА С

Научная статья
Шаповалова Е.М.
Ральченко И.В.
Шидин А.В.
Бессонова Н.С.
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2017.61.086
Выпуск: № 7 (61), 2017
Опубликована:
2017/07/19
PDF

Шаповалова Е.М.1, Ральченко И.В.2, Шидин А.В.3, Бессонова Н.С.4

1Доктор биологических наук, доцент, 2Доктор биологических наук, профессор, 3Кандидат медицинских наук, доцент, 4Кандидат биологических наук, Тюменский государственный медицинский университет

ФАЗНОСТЬ ГЕМОСТАТИЧЕСКИХ СДВИГОВ ПРИ НЕДОСТАТКЕ И ИЗБЫТКЕ ВИТАМИНА С

Аннотация

В эксперименте на животных, не синтезирующих витамин С, показано, что отсутствие витамина С в рационе влечет за собой снижение коагулоактивности тромбоцитов, фазные изменения интен­сивности свертываемости крови. Витамин С в дозах, составляющих часть суточной потребности, ограничивает выявленные изменения и отодвигает их появление во времени, причем это происходит тем заметнее, чем выше доза. Избыток витамина С не только ограничивает, но и предупреждает эти сдви­ги. Применять витамин С в повышенных дозах или в лечебных дозах, но длительное время, при заболеваниях, протекающих с наклонностью к тромбофилии или кровоточивости, желательно под контролем в плазме уровня маркеров внутрисосудистого свертывания крови.

Ключевые слова: витамин С, гемостаз, гипертромбинемия.

Shapovalova E.M.1, Ralchenko I.V.2, Shydin A.V.3, Bessonova N.S.4

1PhD in Biological Sciences, Associate Professor, 2PhD in Biological Sciences, Professor, 3MD, Associate Professor, 4PhD in Biological Sciences, Tyumen State Medical University

PHASICITY OF HEMOSTATIC SHIFTS AS A RESULT OF INSUFFICIENCY OR ABUNDANCE OF VITAMIN C

Abstract

The experiment on animals that do not synthesize vitamin C has shown that the lack of vitamin C in the diet entails a decrease in platelet coagulo-activity and phase changes in the intensity of blood coagulo-ability. Vitamin C in doses, which form part of the daily requirement, limits detected changes and postpones them in time. It becomes more noticeable when the dose is higher. Excess of vitamin C does not only limit, but also prevents these shifts. It is desirable to apply vitamin C in high doses or in therapeutic doses for a long time in case of diseases with a tendency to thrombophilia or bleeding, preferably with the control of plasma levels of markers of intravascular coagulation. Keywords: vitamin C, hemostasis, hyperthrombinemia.

Первые научные исследования о влиянии обеспеченности организма витамином С на систему гемостаза были проведены еще в начале ХХ века, однако полученные результаты противоречивы и неоднозначны [1, C. 143-145]. Анализ изменения отдельных показателей или их сочетаний не позволяет объективно оценить состояние непрерывного внутрисосудистого свертывания крови (НВСК), интенсивность которого отражает развитие тенденции к гипо- или гиперкоагулемии [2, C. 327-358]. Это является основой целесообразности изучения гемостатических изменений при недостатке и избыточном количестве витамина С (Vit C) в организме [3, C. 760-763], [4, C. 44-45].

Целью исследования является изучение in vivo зависимости уровня продуктов деградации фибрина (ПДФ), растворимых комплексов мономерного фибрина (РКМФ), маркеров образования фибрина или компенса­тор­ного фибринолиза (D-димеров), ф. Р3 и ф. Р4, фибриногена (ФГ), косвенного показателя взаимодействия тромбин–фибриноген, толерантности к тромбину (ТкТР), ф. XIIа-зависимого фибринолиза  в эксперименте на морских свинках от концентрации аскорбиновой кислоты (АК).

В эксперименте были использованы морские свинки (56 особей-самцов гладкошерстной породы, средняя масса тела 286±23 г.) по 6 -7 особей на каждом этапе. Это животные, которые не способны синтезировать Vit C, поэтому являются наилучшим объектом для исследований с АК.  Экспериментальных животных, в том числе свинок контрольной группы, содержали на сбалансированном по жирам, белкам, углеводам корме. Морским свинкам вводили концентрацию АК, моделируя авитаминоз, гиповитаминоз и гипервитаминоз относительно Vit C. Животным контрольной группы вводили количество АК, эквивалентное количеству Vit C, необходимому в сутки. Для определения уровня маркеров, характеризующих состояние гемостаза, брали кровь из яремной вены в шприц со стабилизатором по 40 мл на 1 кг массы тела, соблюдая правила гемостазиологии, и определяли количество маркеров взаимодейст­вия тромбин-фибриноген (ВТФ), которое отражает интенсивность НВСК в плазме крови [5, C. 55-56], [6, C. 34-38]. Изучали фазные изменения ПДФ модифицированным методом [7], маркера компенсанторной активации фибринолиза, связанного с усиленной фибринацией; растворимых комплексов фибрин-мономера  фенантролиновым тестом [8, С. 17-20]; D-димеров  латексной агглютинацией [9, С. 77]; ф. Р3 по времени рекальцификации [10, С. 220-225]; ф. Р4, по степени уменьшения тромбин-гепаринового времени свертывания плазмы при воздействии прогретой и обедненной тромбоцитами плазмы; концентрации фибриногена (ФГ) спектрофотометрическим методом; ф. XIIа-зависимого фибринолиза по скорости лизиса эуглобулинов; ТкТР по концентрации осаждаемого тромбином ФГ [11, С. 55-56].

Изучали влияние авитаминного и гиповитаминного питания в отношении Vit C на коагулоактивность тромбоцитов и фазные изменения интен­сивности свертываемости крови. Для приготовления корма, в котором недостаток АК составляет 50 и 75 %, использовали рацион без аскорбата, добавляя в него 1.375 и 2.75 мг/кг АК, что составляет четвертую часть и половинное количество от необходимого в сутки [12, C. 16-17]. При изучении влияния избыточного количества Vit C на изменения в системе гемостаза, вводили в корм животных 11.0, 22.0, 44.0, 88.0 мг/кг АК. Уровень изучаемых показателей определяли через 15, 30, 45 и 60 дней.

Полученные при исследовании результаты статистически оценивали при помощи медико-биологической программы Biostat 4.03 методом вариационной статистки для малых рядов наблюдений. Достоверность отличий определяли, вычисляя доверительный коэффициент Стьюдента (t) и степень вероятности (р).

Представлены данные, полученные при изучении у морских свинок уровня маркеров НВСК, фиб­ринолиза и ТкТР. Проанализируем изменения маркеров свертывания крови у животных, зависимых от содержания Vit C в рационе, и получавших питание без АК аскорбиновой кислоты, с ее дефицитным количеством (таблица 1).

 

Таблица 1 – Значения показателей взаимодействия тромбин – фибриноген,  фибринолиза  и ТкТР в плазме морских свинок, получавших Vit C в количестве, требуемом в сутки (контроль); не получавших; получавших Vit C в количествах ниже потребности на 75, 50%

02-08-2017 12-01-18

Примечание: знак * - достоверное отличие от контроля (р<0.05).

 

У морских свинок, содержащихся на С-авитаминном корме, повышается уровень ф. Р3 и ф. Р4 через 15 дней от начала опыта на 4,9 и 13, 3 %,  через 30 дней – на 6,9 и 20,0 %, через 45 дней – на 5,5 и 13,3 %, соответственно, а через 60 дней содержание этих факторов оказалось ниже контрольного значения. Прогрессирует снижение коагулоактивности тромбоцитов, ослабляется реакция высвобождения.  Об этом свидетельствует падение уровня ф. Р3 и ф. Р4  к концу опыта. Концентрация ФГ снижается через 45 дней на 6,4 % и значительнее через 60 дней – на 27,7 %. Значение показателя ПДФ, увеличившееся через 45 дней, оказывается ниже контрольного значения через 2 месяца. Уровень РКМФ возрос через 30 дней на 8,6 %, однако, как и ПДФ, через 60 дней был уже ниже показателя в контрольной группе.  Меньше контрольного к концу опыта оказался и уровень D-димеров. Скорость фибринолиза оставалась постоянной в течение 45 дней и снизилась к концу опыта, как и ТкТР, которая упала ниже контроля за 45 дней на 18,9 % и за 60 дней - на 43,3 %. Общая тенденция - повышение через 45 дней и снижение через 60 дней уровня ПДФ и D-димеров, отражающих с одной стороны интенсивность взаимодействия тромбин-фибриноген, а с другой – активность фибринолиза. Установлена тенденция к замедлению внутрисосудистого свертывания, сменяющиеся появлением признаков ускорения этого процесса. Отсутствие Vit C в рационе животных, зависимых от содержания АК в получаемой пище, приводит к снижению коагулоактивности тромбоцитов, изменению интен­сивности НВСК. Выявленный эффект воздействия отсутствия или дефицита Vit C на гемостаз не установлен при состояниях, обусловленных дефицитом витаминов А, Е или В12. Ускорение фибринолиза влечет за собой снижение ТкТР. Полученные данные подтверждают, что С-авитаминоз сопровождается ограничением способности тромбоцитов высвобождать ф. Р3, ф. Р4 и объясняют механизм снижения «тромбопластической активности» этих клеток. Эффект повышения общей коагулоактивности тромбоцитов при недостатке Vit C подтверждается результатами исследования.

Зависимость между снижением коагулоактивности тромбоцитов, фазными изменениями интен­сивности свертываемости крови и  отсутствием или нехваткой Vit C подтверждается тем, что добавка АК в рацион экспериментальных животных в дозах, состав­ляющих лишь часть потребности, ограничивает установленные сдвиги, восстанавливая показатели до значений, характерных для свинок, которые получали полноценное питание по количеству Vit C.

Изменения изучаемых показателей, которые наблюдались при применении корма, не содержащего Vit C, уменьшились при введении витамина С в количестве, составляющем 25% от количества витамина, необходимого в сутки. Этот эффект стал более выражен при введении 50% от потребности. Только уровень ф. Р3 упал ниже контрольного значения к концу эксперимента.

При введении Vit C в количествах, превышающих потребность в два раза выявили прирост уровня ф. Р3 и ф. Р4 через 45 дней на 5,8 и 16,7 %, соответственно, а через 60 дней обнаружили повышение уровня ПДФ на 38,3 %, РКМФ на 12,7 % и D-димеров на 33,3 % (таблица 2). Таким образом, уровень определяемых маркеров восстанавливается за два месяца. Повышая дозу введенной АК в 4, 8 и 16 раз против потребности, установили, что динамика сдвигов сохраняется, и количественно увеличиваются значения показателей тех же маркеров НВСК, превышая найденный уровень при двукратной дозе. Так обнаружили прирост уровня ф. Р3 и ф. Р4 в условиях четырехкратного увеличения дозы аскорбата на 26,1 и 48,0 %, восьмикратного – на 28,4 и 68,0 %, шестнадцатикратного – на 30,9 и 72,0 %. Уровень ФГ значимо повышается только при восьми- и шестнадцатикратном увеличении количества Vit C относительно потребности  только к концу опыта через 60 дней на 12,5 и 25,0 %.

 

Таблица 2 – Значения показателей взаимодействия тромбин – фибриноген, фибринолиза  и ТкТР в плазме морских свинок,  получавших Vit C в количестве, требуемом в сутки (контроль); получавших Vit C в количествах выше потребности в 2, 4, 8 и 16 раз

02-08-2017 12-02-55

Примечание: знак * - достоверное отличие от контроля (р<0.05)

 

Скорость фибринолиза сохраняла повышенные значения в условиях превышения в два раза концентрации Vit C, требуемого в сутки, на протяжении всего эксперимента относительно контрольной группы животных. При повышении количества АК в 4, 8 и 16 раз скорость фибринолиза уменьшилась, и стала меньше контрольных значений. В условиях четырехкратного увеличения витамина С через 15 дней скорость уменьшилась на 6,7%, а к концу опыта через 60 дней увеличилась на 29,0%. Эта тенденция сохранилась при повышении дозы Vit C в 8 и 16 раз.

Повышение ТкТР от 1,4 % через 15 дней до 29,0 % к концу наблюдений относительно контрольной группы животных выявлено при самой большой дозе Vit C, однако при меньших дозах наблюдалась тенденция увеличения этого показателя, которая не имеет статистического подтверждения. Витамин С даже в дозах, не обеспечивающих требуемого количества в сутки, ограничивает фазные изменения и продляет срок начала их появления. Значимость этого эффекта пропорциональна концентрации витамина. Двукратный же избыток витамина С не только уменьшает, но и устраняет это влияние (таблица 2).

Таким образом, применение питания, не содержащего Vit C,  является причиной увеличения концентрации ф. Р3 и ф. Р4, что приводит к повышению уровня в плазме крови маркеров НВСК [13, C. 33-38]. При длительном С-ави­таминном питании уровень тромбоцитарных факторов падает ниже физиологического. Фибринолиз не изменяет своей активности при длительном отсутствии АК в питании и не является причиной снижения концентрации тромбоцитарных факторов ниже физиологической нормы, но при этом снижается ТкТР. Снижение способности тромбоцитов к агрегации, уровня в плазме маркеров НВСК и повышение ТкТР обусловлены отсутствием Vit C в питании и в течение первых 45 дней предотвращаются  четвертой частью или половиной дозы аскорбиновой кислоты, эквивалентной лечебной. А при количествах витамина, превы­шающих суточную потребность в несколько раз, наблюдается активация тромбоцитов только через 60 дней. При этом ТкТР увеличивается до 29,0 % к концу эксперимента, и это не связано с активацией фибринолиза.

Список литературы / References

  1. Витамин С (аскорбиновая кислота) и гемостаз (обзор) / Р. Г. Алборов, Л. А. Ва­сильев, В. В. Кондаков и др. // Медицинская наука и образование Урала. – 2009. – Т. 10. - № 2. – С. 143-146.
  2. Versteeg, H. H. New fundamentals in hemostasis / H. H. Versteeg, J. W. Heemskerk, M. Levi, P. H. Reitsma // Physiol. Rev. – 2013. – № 93 (1). – P. 327-358.
  3. Шаповалова, Е. М. Липидпероксидация и гемостаз у аскорбатзависимых животных при их содержании на рационе без аскорбата, с его дефицитом и избытком / Е. М. Шаповалова // Известия Самарского научного центра Российской Академии Наук. – 2009. - Т. 11. - № 1 (4). – С. 758-764.
  4. Byshevsky, A. S. The connection between lipid peroxidation and thrombin-fibrinogen interaction / A. S. Byshevsky, A. Y. Rudzevich, E. M. Shapovalova and others // European Journal of Natural History. – 2009. – No. 2. – P. 43-46.
  5. Алборов, Р. Г. Маркеры непрерывного внутрисосудистого свертывания крови и толерантность к тромбину при гипертромбинемии / / Р. Г. Алборов, Л. А. Васильев, В. В. Кондаков и др. // Медицинская наука и образование Урала. – 2009. – Т. 10. - № 2. – С. 55-56.
  6. Wada H. Are fibrin-related markers useful for the diagnosis of thrombosis? / H. Wada, N. Sakuragawa // Semin. Thromb. Hemost. – 2008. – № 34 (1). – P. 33-38.
  7. Бышевский, А. Ш. Патент № 1659855, регистрация 1.03. 1991. Способ определения содержания продуктов деградации фибрина / А. Ш. Бышевский, И. А. Мухачева, В. М. Шафер // Бюлл. № 24. - 30.06.
  8. Момот, А. П. Методика и клиническое значение паракоагуляционного фенантро­линового теста / А. П. Момот, В. А. Елыкомов, З. С. Барка­ган // Клиническая лабораторная диагностика. – 1999. –  № 4. – С. 17-20.
  9. De Moerloose, P. Should neurologists measure D-dimer concentrations? / De P. Moerloose, F. Boehlen // Lancet Neurol. - 2003. – No. 2. – P. 77.
  10. Балуда, В. П. Лабораторные методы исследования системы гемостаза / В. П. Балуда, З. С. Баркаган, Е. Д. Гольдберг и др.// – Томск. – 1980. – 310 с.
  11. Алборов, Р. Г. Влияние разных доз витамина С на толерантность к тромбину у не синтезирующих его животных / Р. Г. Алборов, А. Ш. Бышевский, С. Л. Галян и др. // Фундаментальные исследования. – 2010. - № 1. – С. 16-19.
  12. Алборов, Р. Г. Маркеры непрерывного внутрисосудистого свертывания крови и толерантность к тромбину при гипертромбинемии / / Р. Г. Алборов, Л. А. Васильев, В. В. Кондаков и др. // Медицинская наука и образование Урала. – 2009. – Т. 10. - № 2. – С. 55-56.
  13. Шаповалова, Е. М. Витамин С и антиоксидантная защита / Е. М. Шаповалова, А. В. Шидин, Н. С. Бессонова // Международный научно-исследовательский журнал. – 2017. - № 4-1 (58). – С. 35-38.

Список литературы на английском языке / References in English

  1. Vitamin С (askorbinovaya kislota) i gemostaz (obzor) [Vitamin C (ascorbic acid) and Hemostasis (review)] / R.G. Alborov, L.A. Vasiliev, V.V. Kondakov and others // Meditsinskaya nauka i obrazovaniye Urala [Medical Science and Education of the Urals] – 2009. – V. 10. – No. 2. – P. 143-146. [in Russian]
  2. Versteeg, H. H. New fundamentals in hemostasis / H. H. Versteeg, J. W. Heemskerk, M. Levi, P. H. Reitsma // Physiol. Rev. – 2013. – № 93 (1). – P. 327-358. [in English]
  3. Shapovalova, E. M. Lipidperoksidatsiya i gemostaz u askorbatzavisimykh zhivotnykh pri ikh soderzhanii na ratsione bez askorbata, s ego defitsitom i izbitkom [Lipid Peroxidation and Hemostasis among Ascorbate-dependent Animals with the Diet without Ascorbate, with its Deficiency and Excess] / E. M. Shapovalova // Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy Akademii Nauk [Proceedings of the Samara Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences] – 2009. – V. 11. – No. 1 (4). – P. 758-764. [in Russian]
  4. Byshevsky, A. S. The connection between lipid peroxidation and thrombin-fibrinogen interaction / A. S. Byshevsky, A. Y. Rudzevich, E. M. Shapovalova and others // European Journal of Natural History. – 2017. – No. 2. – P. 43-46. [in English]
  5. Alborov, R. G. Markery nepreryvnogo vnutrisosudistogo svertyvanija krovi i tolerantnost' k trombinu pri gipertrombinemii [Handles continuous intravascular clotting and tolerance to trombin at giperthrombinemithion] / R. G. Alborov, L. A. Vasil'ev, V. V. Kondakov and others // Medicinskaja nauka i obrazovanie Urala [Medical science and education in the Urals] – 2009. – V. 10. –No. 2. – P. 55-56. [in Russian]
  6. Wada, H. Are fibrin-related markers useful for the diagnosis of thrombosis? / H. Wada, N. Sakuragawa // Semin. Thromb. Hemost. – 2008. – No 34 (1). – P. 33-38. [in English]
  7. Byshevskyj, A. S. Patent № 1659855, registraciya 1.03. 1991. Sposob opredeleniya soderzhaniya produktov degradacii fibrina [Patent No. 1659855, registration of 1.03. 1991. Method of determining the content of fibrin degradation products ] / A. S. Byshevsky, I. A. Muhacheva, V. M. Shafer // Byulleten' № 24. - 30.06. 1991 [Newsletter  No. 24. - 30.06. 1991]. [in Russian]
  8. Momot, A. P. Metodika i klinicheskoe znachenie parakoagulyacionnogo fenantro linovogo testa [A. P. Momot. Technique and clinical value of parakoaguljacionnogo test fenantrolinovogo] / A. P. Momot, V. A. Elykomov, Z. S. Barkagan // Klinicheskaya laboratornaya diagnostika [Clinical laboratory Diagnostics. - 1999. - No. 4. - P. 17-20]. [in Russian]
  9. De Moerloose, P. Should neurologists measure D-dimer concentrations? / De P. Moerloose, F. Boehlen // Lancet Neurol. - 2003. – No. 2. – P. 77. [in English]
  10. Baluda, V. P. Laboratornye metody issledovaniya sistemy gemostaza [Laboratory study of Hemostatic methods] / V. P. Baluda, Z. S. Barkagan, E. D. Gol'dberg and others // – [Tomsk. – 1980. – 310 p.]. [in Russian]
  11. Alborov, R. G. Vlijanie raznyh doz vitamina S na tolerantnost' k trombinu u ne sintezirujushhih ego zhivotnyh [Influence of different doses of vitamin c on the tolerance to trombin by synthesizing his animals] / R. G. Alborov, A. S. Byshevskij, S. L. Galjan and others // Fundamental'nye issledovanija [Fundamental research] – 2010. – No. 1. – P. 16-19. [in Russian]
  12. Alborov, R. G. Markery nepreryvnogo vnutrisosudistogo svertyvanija krovi i tolerantnost' k trombinu pri gipertrombinemii [Handles continuous intravascular clotting and tolerance to trombin at giperthrombinemithion] / R. G. Alborov, L. A. Vasil'ev, V. V. Kondakov and others // Medicinskaja nauka i obrazovanie Urala [Medical science and education in the Urals] – 2009. – V. 10. –No. 2. – P. 55-56. [in Russian]
  13. Shapovalova, E. M. Vitamin S i antioksidantnaja zashhita [Vitamin c and antioxidant protection] / E. M. Shapovalova, A. V. Shidin, N. S. Bessonova // Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal [International research journal] – 2017. – No. 4-1 (58). – P. 35-38. [in Russian]