CC BY
29
УДК 599.32:615.9+613.84]-092.4 Лихацький П. Г., Ф'ра Л. С., Гонський Я. I.
ДИНАМ1КА ЗМ1Н МАРКЕР1В Б1ОЕНЕРГЕТИЧНИХ ПРОЦЕС1В ТА ЦИТОЛ1ЗУ У ЩУР1В П1СЛЯ УРАЖЕННЯ Н1ТРИТОМ НАТР1Ю
НА ТЛ1 ТЮТЮНОВО1" 1НТОКСИКАЦП
ДВНЗ «Тернопшьський державний медичний ушверситет iменi 1.Я. Горбачевського МОЗ УкраГни» (м. Тернопiль)
luhatsky@ukr.net
Робота е фрагментом НДР кафедр медично! бю-хiмiI, клiнiко-лабораторноI дiагностики, загально! гiгiени та екологiI, патологiчноI анатомп та фармацiI НН1 ПО ДВНЗ «Тернопшьський державний медичний унiверситет iменi 1.Я. Горбачевського МОЗ Укра!-ни» «Бiохiмiчнi механiзми порушень метаболiзму за умов надходження до органiзму токсиканпв рiз-ного генезу» (2016-2019, № державно! реестраци 011би003353).
Вступ. Вивчення рiвнiв та структури захворюва-ност курцiв — актуальна проблема медицини та бю-логи, адже, за оцЫкою ВООЗ курiння посiдае друге мюце в списку причин, як викликають передчасну загибель людей [9,16,17]. Загалом курЫня виступае фактором ризику бшьш нiж 20 хвороб, як станов-лять майже 75% у структурi причин смертностi на-селення. ТютюнокурЫня негативно впливае не лише на оЫб, якi курять сам^ так званих «активних» курцiв, а й на шших людей, що вдихають тютюновий дим iз навколишнього середовища. Такий тип взаемоди iз цим шкiдливим чинником називаеться пасивним курЫням. Аналiз даних нацiонального опитування показуе, що бiльшiсть населення Укра!ни (53%) при-наймнi щодня вщчувае на собi вплив тютюнового диму [8,10].
У результат антропогенного впливу на природу в навколишньому середовищi накопичуються фак-тори, що спричиняють патогенну дю на здоров'я людини i тварин. Це зумовлюе зниження резистент-ностi органiзму та збтьшення чисельностi захворю-вань. Одним iз таких факторiв е надмiрне споживан-ня ш, у якiй переважають продукти, що поддавались обробцi ытратними добривами. Отруення цими сполуками призводить до розвитку гемiчно! ппоксп, причиною яко! е надмiрне утворення метгемоглоб^ ну та активацiя вiльнорадикальних процеЫв в орга-нiзмi [4,11].
На сьогодн в медичному свiтi досить гостро сто-!ть проблема поеднано! патологi!. Труднощi дiагнос-тики, особливо на початковому етап захворюван-ня, взаемообтяжливий клiнiчний перебiг — головы риси, притаманн поеднанiй патологi!.
У лiтературi вiдсутнi результати дослiджень ме-таболiчних порушень в органiзмi тварин за умов по-еднаного впливу ытри^в та тютюнового диму, що i викликало зацiкавленiсть, у зв'язку з поширенням даних токсикантiв у навколишньому середовищг
Активацiя процесiв втьнорадикального окиснен-ня та розвиток ппокси е однiею iз найбiльш вагомих
причин порушень метаболiзму за умов отруення токсикантами рiзного генезу. Мiтохондрiальнi дис-функцi!, пов'язанi з процесами окисного фосфори-лювання, структурною цтюнютю мiтохондрiй та н формацiйною щентичнютю !х генетичного апарату, виникають за умов оксидативного стресу, при хворобах, викликаних метаболiчними порушеннями, а також канцерогенезi [5,14]. Характерними ознаками трансформованих клггин е пiдвищення рiвня активних форм кисню (АФК), неефективнють транспорту електронiв в дихальному ланцюз^ посилення мета-болiзму, послаблення процеЫв нейтралiзацi! АФК. Необоротнi порушення у структурi та функцiонуваннi мггохондрм, спричиненi дiею надмiрних кiлькостей АФК, зумовлюють зсув енергетичного метаболiзму в бк зростання iнтенсивностi глiколiзу та пригычен-ня окисного фосфорилювання [3].
Основними маркерними ферментами, задiяни-ми в порушены окисного фосфорилювання, е сукци-натдегщрогеназа (СДГ) та цитохромоксидаза (ЦО).
Для розгляду бiохiмiчних механiзмiв дисбалансу мiтохондрiально! системи енергозабезпечення у разi токсичного ураження тварин, актуальним е ви-значення ланок, що лiмiтують його можливостi.
Метою даного дослщження було вивчити мар-кери системи енергозабезпечення та цитолiзу клм-тин у щурiв рiзного вiку, отруених нiтритом натрiю на тл 15-денно! тютюново! iнтоксикацi!.
Об'ект I методи досл1дження. Для проведен-ня дослiджень використовували бiлих безпородних щурiв-самцiв, якi утримувались на стандартному рацюы вiварiю Тернопiльського державного медич-ного унiверситету. Щури були подтеы на двi вiковi категорi!: перша - статевонезр^ з масою тта 60-80 г, друга - статевозр^ з масою тiла 180-200 г. Кожна вкова група складалася iз двох пiдгруп - iнтактний контроль (К) та дослщна група (Д). Щури дослщних груп протягом 15 дыв пiдцавались впливовi тютюнового диму. Дослщы тварини були подтеы ще на 3 групи. Однм iз них за 24 год. до заюнчення експе-рименту вводили натрт нiтрит у дозi 45 мг/кг маси тта, друпй — натрт нiтрит вводили за 72 год. до евтаназп. Третя група щурiв пiццавалась токсичному впливу ттьки тютюнового диму. Модель залежностi вщ хронiчно! дi! тютюнового диму створювали за до-помогою герметично! камери об'емом 30 лг^в, що дозволило обкурювати тварин у втьнм поведЫцг Тютюновий дим, що утворювався вщ горiння 6 сигарет «Прима срiбна (синя)» (з вмiстом 0,6 мг нкотину
та 8 мг смоли), через отвори у камерi подавався все-редину не!. У камерi одночасно знаходилось 6 тва-рин протягом 6 хвилин. Тварини контрольно! групи також знаходились протягом 6 хвилин у герметичнм камер^ але не тдлягали дм тютюнового диму.
Через 15 дiб вiд початку ураження тварин тютю-новим димом !х виводили з експерименту шляхом евтаназiI пiд тюпенталовим наркозом.
Для дослiдження брали сироватку кровi, печiнку, легенi, нирки та мюкард тварин. 1з дослiдних тканин готували 10% гомогенат на фiзiологiчному розчиы.
Оцiнку функцiонування бiоенергетичних процеЫв здiйснювали за активнiстю сукцинатдегiдрогенази (СДГ), яку вивчали за реак^ею вщновлення ферри-цiанiду калiю, розчин якого мае жовте забарвлення, до безбарвного ферро^анщу калт сукцинатом пiд дiею СДГ [2] та цитохромоксидази (ЦО) за реак^ею окиснення диметил-п-фентендиамшу [6]. Цитолiз клiтин пiсля ураження токсикантами - за активнютю амшотрансфераз (АсАТ та АлАТ) в реакци з 2,4-диы-трофенiлгiдразином [15].
При проведены дослщжень користувались за-гальними принципами експеримен^в на тваринах, схваленими на Нацюнальному конгресi з бюетики (Ки!в, Укра!на, 2001) та узгодженими з положеннями бвропейсько! конвенцiI про захист хребетних тварин, що використовуються для експеримен-тальних та Ыших наукових цiлей (Страсбург, Франтя, 1985) [1]. Статистичну обробку отриманих даних проводили за допомогою програми «БТАНЭТЮА 6,0» з використанням параметричного критерт Стьюдента та не-параметричного критерю Вiлкоксона для зв'язаних вибiрок. Змiни вважали достовiр-ними при р<0,05 [7].
Результати дослiджень та 'Гх обгово-рення. Вiдомо, що структурна цтюнють субклiтинних органел, передуем мтохон-дрiй, обумовлена лiпiдними компонентами. Змши фiзико-хiмiчного складу в значнм мiрi вiдображуються на активностi !х ферментiв. Вирiшальним у порушеннi функцiонування системи бiотрансформацiI енергiI в орга-нiзмi тварин пiсля ураження екзогенними ксенобютиками можуть бути змiни на рiвнi структурно-функцiональноI органiзацiI ен-зиматичних комплекЫв дихального ланцюга мiтохондрiй [3].
Результати наших дослщжень засвщ-чили зниження активной СДГ у печЫщ, мiокардi та легенях щурiв уЫх вiкових груп (табл. 1) пюля ураження !х нiтритом натрiю (НН) та тютюновим димом (ТД).
Отруення щурiв уЫх вiкових груп тютюновим димом протягом 15 дыв призвело до незначного зниження активной СДГ у печшщ, мiокардi та легенях. Вiрогiдних змiн вiдмiчено не було. Пюля ураження тварин натрт ытритом на тлi тютюново! Ытокси-кацií активнiсть ензиму зазнала вiрогiдного зниження. Найбiльш чутливими до одночасно! дм обох т0ксикантiв виявились ста- Примггка: тут I в наступних таблицах: * — в1ропдн1 зм1ни м1ж щурами 1нтактного тевонезркт щури. У групi молодих щурiв, контролю та ураженими токсикантами.
як отруенi натрiю нiтритом протягом 72 год. на тл тютюнового ураження, активнють СДГ у печiнцi зни-зилась у 1,65 разiв, у легенях та мiокардi в 1,4 рази. У старечих щурiв активнють даного ензиму до юнця експерименту знизилась у печЫщ в 1,5 рази, у легенях та мiокардi - в 1,4 рази. Найбтыш стмкими до дм обидвох токсикан^в виявились статевозрiлi щури, активнють СДГ у доотджуваних органах яких знизилась в 1,25-1,35 разiв у вищевказаний термн
Таким чином, можна вiдмiтити, що за одночас-ного ураження щурiв натрiю нггритом та тютюновим димом в мiтохондрiях печiнки, мiокарду та легень щурiв спостерiгаеться зниження активностi сукци-натдегщрогенази — ключового ензиму комплексу II дихального ланцюга, що виконуе роль посеред-ника мiж РАй-залежними субстратами i електронно-транспортним ланцюгом.
Важливе мiсце в енергетичному забезпечен-н клiтини належить цитохромоксидазi - кiнцевому ферменту дихального ланцюга, який забезпечуе перенесення електронiв вiд цитохрому на кисень. Цитохромоксидаза векторний фермент внутршньо! мембрани мiтохондрiй, що вiдiграе ключову роль в регуляци швидкостi окисного фосфорилювання та е надзвичайно чутливим до токсикан^в рiзно! при-роди [3].
Таблиця 1.
Активнють сукцинатдегщрогенази у печ1нц1, м1окард1 та легенях (мкмоль/кг год) щур1в р1зного в1ку, уражених н1тритом натр1ю на тл1 15-денноГ тютюново'Г 1нтоксикацГГ (М±т; п=72)
Терм1н дослщжен-ня, доби Групи дослщних тварин
статевонезр1л1 щури статевозр1л1 щури стареч1 щури
Печшка
!нтактн1 щури 33,66+1,20 38,00+1,15 34,66+0,99
15 доба ураження ТД 30,66+1,33 36,66+1,23 31,33+1,76
15 доба ураження ТД +24 год НН 22,00+0,73* 31,33+1,11 26,66+1,52*
15 доба ураження ТД+72 год НН 20,33+0,95* 28,00+0,73* 23,33+1,11*
Легеш
!нтактн1 щури 28,00+0,73 31,00+0,86 28,67+0,67
15 доба ураження 24,00+0,73* 30,00+0,89 27,33+0,84
15 доба ураження ТД +24 год НН 22,33+1,20* 27,33+0,99* 22,67+0,67*
15 доба ураження ТД+72 год НН 20,00+1,36* 24,66+1,43* 20,83+0,75*
М1окард
!нтактн1 щури 36,00+0,73 41,66+0,61 37,66+0,61
15 доба ураження 32,00+1,15* 36,66+0,99* 34,00+1,03*
15 доба ураження ТД +24 год НН 27,33+0,99* 33,67+0,61* 29,00+0,86*
15 доба ураження ТД+72 год НН 25,33+0,84* 32,67+0,67* 27,66+0,61*
Пюля ураження щур1в натр1ю н1тритом та тютю-новим димом активн1сть цитохромоксидази зазна-вала р1зкого пригн1чення пор1вняно з штактною гру-пою (табл. 2).
Таблиця 2.
Актившсть цитохромоксидази у печiнцi, мiокардi та легенях (мкмоль/кг год) щурiв рiзного вiку, уражених штритом натрiю на тлi 15-денноГ тютюновоГ штоксикацм (М±т; п=72)
Термт дослщження, доби Групи дослщних тварин
статевонезр^ щури статевозрiлi щури старечi щури
Печ^ка
1нтактн щури 39,28±1,11 47,14±1,32 46,53±2,18
15 доба ураження ТД 32,88±2,62 43,85±2,79 41,74±0,84
15 доба ураження ТД +24 год НН 29,14±2,18* 41,46±2,53 38,55±1,00*
15 доба ураження ТД+72 год НН 25,56±0,99* 39,67±1,14* 32,13±0,42*
Легенi
1нтактн щури 32,03±0,89 34,45±0,66 32,63±0,66
15 доба ураження 26,29±0,77* 27,80±0,76* 26,59±0,76*
15 доба ураження ТД +24 год НН 23,86±0,56* 27,19±0,81* 25,68±0,86*
15 доба ураження ТД+72 год НН 23,25±0,56* 26,59±1,01* 25,38±0,66*
Мiокарц
1нтактн щури 41,70±1,55 45,93±1,79 38,98±1,30
15 доба ураження 32,03±0,90* 37,36±0,89* 31,43±1,21*
15 доба ураження ТД +24 год НН 28,40±0,90* 32,33±1,27* 27,80±0,76*
15 доба ураження ТЛ+72 год НН 26,89±0,73* 27,80±0,76 26,59±1,01*
нють ЦО в останн1й терм1н дослщження знизилась на 27%, у двох шших групах тварин зниження у цей перюд становило 12-13%.
Найбшьш виражене зниження активност1 ЦО у м1-окард1 вiцмiчено у статевозрших щур1в п1сля штритно-тютюново! iнтоксикацií (72 год. ураження натрш нiтритом на тш 15 денного отруення тютюновим димом). Активнють ен-зиму знизилась на 40%. У молодих та старе-чих щурiв зниження активной ЦО у цей тер-мш становило 36% та 32% вщповщно.
Таким чином, встановлене зниження сук-цинатцегiцрогеназноí та цитохромоксидаз-но! активностей у органах щурiв можуть роз-глядатися як один iз механiзмiв порушення роботи бiотрансформацií енергií.
З л^ератури вiцомо, що вираженi розла-ди метаболiзму, накопичення недоокислених токсичних продук^в та активацiя процесiв перекисного окислення лтщв, що виника-ють при цанiй патологií [13,16], призводять до активацп мембранодеструктивних проце-Ыв, зростання ендотоксикозу та виникнення полюрганно! нецостатностi.
Ми цослiцили активнiсть амшотранс-фераз у сироватцi кровi, печшщ, легенях та мiокарцi щурiв рiзних вiкових груп пiсля ураження !х натрiю нiтритом на тш тютюново! ш-токсикацií. Амiнотрансферази - органоспе-цифiчнi ферменти печiнки та мюкарду, змiна активностi яких може бути маркером цитолi-зу кл^ин вищеназваних органiв.
Нами вiцмiчено вiрогiцне зростання ак-тивностi АлАТ у сироватц кровi статевонез-рiлих щурiв у всiх цослiцних групах (рис. 1). У статевозрших щурiв вiрогiцне збшьшен-ня активностi ензиму спостер^алось тшь-
о -
1нтэктж 15 ТД 15ТД+24НН 15ТД+72НН -СН -СЗ — СТ
Рис. 1. Актившсть АлАТ у сироватц1 кров1 щур1в, токсикованих натр1ю н1тритом та тютюновим димом, %.
У печшщ статевонезрших щурiв пiсля 15 денного впливу на них тютюнового диму, актившсть ЦО знизилась на 16%, у статевозрших на 7% та у старечих на 10%. Через 24 та 72 год. пюля потрапляння до оргашзму, уражених димом тварин, натрш штриту ми проаналiзували активнють ензиму i вщм^или, що наприкшщ експерименту активнють ЦО знизилась у статевонезрших щурiв на 35%, у статевозрших на 16% та у старечих на 31%.
Аналопчне зниження вiдмiчено i в легенях тварин пюля отруення токсикантами. Найбшьш чутливими до ураження штритом натрш на тш тютюново! ш-токсикацп виявились молодi тварини, у яких актив-
120
20 -
О -
¡нтэктш 15 ТД 15ТД+24НН 15ТД+72НН
СН -СЗ — СТ
Рис. 2. Актившсть АлАТ у печшц1 щур1в, токсикованих натр1ю штритом та тютюновим димом, %.
ки у щурiв, як отруенi протягом 15 дшв тютюновим димом i за 72 год. до завершення експерименту отримували натрiю нiтрит. Вiрогiцне пiцвищення активностi АлАТ у сироватц кровi старечих тварин вiцмiчено у групах тварин, яю одночасно отруювали двома токсикантами.
У печшщ дослщних щурiв усiх вiкових груп пюля ураження токсикантами вщзначено зниження актив-ностi АлАТ (рис. 2).
Найбшьш виражене зниження активной до^-джуваного ензиму було у печiнцi старечих щурiв, у
яких вона сягала 39% порiвняно з Ытактни-ми тваринами.
У легенях дослщних щурiв спостер^а-лось зниження активност даного ензиму. Вiрогiднi змiни BWMi4e^ у статевонезрiлих та старечих щурiв, якi на тлi тютюново! Ыток-сикацiI отримали натрiю нiтрит за 72 год. до закшчення експерименту.
У мiокардi пригнiчення активностi АЛАТ спостер^алось у всiх дослiдних групах тва-рин, хоча вiрогiдним (р<0,05) це зниження було тiльки за дм обидвох токсикантiв.
Паралельно нами вивчена активнiсть АсАТ в тканинах рiзних органiв дослiдних щурiв уЫх вiкових категорiй. Результати до-слщження наведенi у таблицi 3.
У сироватц кровi найвище значення активной АсАТ вiдмiчено у статевонезртих щурiв у останнiй термiн доотдження (15 днiв ураження ТД та 72 год. - натрю нггритом), у цей перiод активнiсть АсАТ зросла на 384%. У статевозртих щурiв активнiсть ензиму у цей термЫ збiльшилась на 160%, у старечих - на 226%.
У печшц дослщних щурiв усiх груп за-значено зниження активностi АсАТ, причому найбтьш вираженi змiни спостертались у статевонезрiлих тварин (активнiсть даного ензиму у юнц експерименту знизилась у 2,3 рази).
Пюля ураження тютюновим димом ак-тивнiсть АсАТ знизилась на 6-8% у мiокардi вЫх дослiджуваних груп тварин. Ускладнен-ня штоксикаци натрiю нiтритом викликало бтьш виражене зниження активностi ензиму в данм тканинi. Найбiльш чутливим ви-явився мiокард старечих щурiв, активнiсть АсАТ знизилась на 29%, у молодих на 22% та у статевозртих на 16% у юнц експерименту.
У легенях молодих, зртих та старечих щурiв активнють АсАТ до юнця експерименту зазнала однакового зниження i знаходилась на рiвнi 5054% порiвняно з активнiстю у iнтактних щурiв.
Таким чином, пiсля ураження щурiв тютюновим димом та натрiю ытритом вiдмiчаeться цитолiз кл^ тин уЫх дослiджуваних органiв, про що свщчить зниження активностi амiнотрансфераз у печЫщ, легенях та серцi отруених тварин та пiдвищення актив-ност обох ензимiв у сироватцi кровк
Висновки. На основi отриманих даних можна стверджувати, що отруення щурiв рiзних вiкових груп натрiю ытритом на тлi тютюново! iнтоксикацi,i супроводжуеться розвитком мембранодеструктив-
Таблиця 3.
Активнють АсАТ у сироватц кров1 (мкмоль/л год), печ1нц1, м1окард1 та легенях (мкмоль/кг год) щур1в р1зного в1ку, уражених н1тритом натр1ю на тл1 15-денно'Г тютюново'Г 1нтоксикацГГ (M±m; n=72)
Термш дослщження, доби Групи дослщних тварин
статевонезр^ щури статевозр^ щури старечi щури
Сироватка кровi
1нтактш щури 0,63+0,03 0,93+0,08 0,66+0,05
15 доба ураження ТД 1,19+0,13* 1,19+0,07 1,06+0,10
15 доба ураження ТД +24 год НН 2,32+0,13* 2,49+0,27* 2,02+0,10*
15 доба ураження ТД+72 год НН 3,05+0,09* 2,42+0,09 2,15+0,10*
Печшка
1нтактш щури 4,23+0,22 4,37+0,17 4,68+0,29
15 доба ураження 3,03+0,18* 3,51+0,08* 3,77+0,15*
15 доба ураження ТД +24 гол НН 2,25+0,10* 2,93+0,14* 2,87+0,14*
15 доба ураження ТД+72 год НН 1,82+0,13* 2,34+0,11* 2,78+0,11*
Мюкард
1нтактш щури 7,37+0,17 7,45+0,25 7,23+0,45
15 доба ураження 6,85+0,07* 7,02+0,13 6,63+0,26
15 доба ураження ТД +24 год НН 6,33+0,30* 6,60+0,26 5,58+0,51
15 доба ураження ТД+72 год НН 5,73+0,40* 6,26+0,34* 5,16+0,50
Легеш
1нтактш щури 4,35+0,26 3,86+0,14 3,98+0,30
15 доба ураження 3,31+0,09* 3,63+0,09 2,93+0,14*
15 доба ураження ТД +24 год НН 2,13+0,10* 2,83+0,14* 2,50+0,19*
15 доба ураження ТД+72 год НН 2,33+0,09* 1,93+0,10* 2,16+0,16*
них процесiв в органiзмi, i як результат - пригнiчення процеЫв тканинного дихання, а зокрема активност мiтохондрiальних ензимiв - сукцинатдегiдрогенази та цитохромоксидази, що в свою чергу призведе до ппокси в ураженому оргаызмк
Перспективи подальших дослiджень. По-дальшi дослiдження будуть спрямованi на пошук адекватних методiв корекцiI метаболiчних порушень в ураженому натрiю нггритом та тютюновим димом оргаызмг Доцтьним за дано! патологi! е застосу-вання засобiв, якi б проявляли антиппоксанты та ан-тиоксидантнi властивостг
2.
3.
Лiтература
Етика лкаря та права людини: положения про використання тварин у бюмедичних дослщах // Експериментальна та кл^ч-на фiзiологiя та бiохiмiя. — 2003. — № 2 (22). — С. 108-109.
Ещенко Н.Д. Определение количества янтарной кислоты и активности сукцинатдегидрогеназы / Н.Д. Ещенко, Г.Г. Вольский // Методы биохимических исследований. — Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1982 — С. 207-210. Жиденко А.А. Влияние глифосата на энергетический обмен в органах карпа / А.А. Жиденко, У.В. Бибчук, Е.В. Барбухо // УкраУнський бiохiмiчний журнал. — 2013. — Т. 85, № 3. — С. 22-29.
Иргашев Т.А. Влияние нитратов на организм человека и животных / Т.А. Иргашев, А.И. Каримов. — Душанбе, «Нодир», 2009. — 58 с.
5. Костенко В.О. Мехашзми ауторегуляцп утворення оксиду азоту в opraHi3Mi ссавщв та 'х порушення при розвитку патоло-гiчних процесiв / В.О. Костенко, Н.В. Соловйова, О.В. Коваленко [та ш.] // Актуальш проблеми сучасно' медицини: Вiсн. Укра'нсько''' мед. стоматол. академп. - 2011. - Т. 11, № 3. - C. 150-154.
6. Кривченкова Р.С. Определение активности цитохромоксидазы в суспензии митохондрий / Р.С. Кривченкова. — Современные методы в биохимии, М.: Медицина, 1977. — С. 47-49.
7. Лапач С.Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Ехсе1. Экспериментальные исследования. Клинические испытания. Анализ фармацевтического рынка / С.Н. Лапач, А.В. Чубенко, П.Н. Бабич. — К.: Морион, 2000. — 320 с.
8. Оцшка динамки поширеност тютюнокуршня в Укра'ш / К.С. Красовський, Т.1. Андреева, А.А. Григоренко, Н.А. Бутильська // Вюник сощально' ппени та оргашзацп охорони здоров'я Укра'ни. - 2009. - № 2. - С. 91-99.
9. Пкас О.Б. Про стан куршня цигарок у сучасних умовах, його вплив на виникнення захворювань в органiзмi людини / О.Б. Пкас // Буковинський медичний вюник. - 2015. - Том 19, № 4 (76). - С. 227-230.
10. Сахарова Г.М. Противодействие табачной эпидемии — сохранение здоровья людей / Г.М. Сахарова, Н.С. Антонов // Профилактика заболеваний и укрепление здоровья. Профилактическая медицина. - 2010. - Т. 13, № 6. - С. 3-7.
11. Титов В.Ю. Предполагаемый механизм развития нитрит-индуцированной метгемоглобинемии / В.Ю. Титов, Ю.М. Петренко // Биохимия. - 2005. - Т. 70, № 4. - С. 575-587.
12. Тяжка О.В. Пасивне куршня д^ей раннього вку / О.В. Тяжка, Т.О. Ванханова // Медицина транспорту Укра'ни. - 2012. -№ 1. - С. 93-99.
13. Фартушна А.М. NO-залежш змши окиснювального метаболiзму у тканинах ясен бших щурiв за умов хрошчно' штоксикацп штратом натр^ / А.М. Фартушна, В.О. Костенко // Проблеми екологп та медицини. - 2012. - Т. 16, № 3-4. - С. 48-51.
14. Domagala-Kulawik J. Effects of cigarette smoke on the lung and systemic immunity / J. Domagala-Kulawik // J Physiol Pharmacol. — 2008. — Vol. 59, № 6. — P. 19-34.
15. Reitman S. Definition of biochemical indicators of the toxicity of liver / S. Reitman, S. Frankel // Amer. J. Clin. Path. — 1957. — № 28 (1). — Р 56-60.
16. Respiratory diseases related to passive smoking / N. Wirth [et al.] // Rev Mal Respir. — 2009. — Vol. 26, № 6. — P. 667-678.
17. Secondhand smoke exposure among women and children: evidence from 31 countries / H. Wipfli [et al.] // Am J Public Health. — 2008. — Vol. 98, № 4. — P. 672-679.
УДК 599.32:615.9+613.84]-092.4
ДИНАМ1КАЗМ1Н МАРКЕР1В Б1ОЕНЕРГЕТИЧНИХ ПРОЦЕС1В ТА ЦИТОЛ1ЗУ У ЩУР1В П1СЛЯ УРАЖЕН-НЯ Н1ТРИТОМ НАТР1Ю НА ТЛ1 ТЮТЮНОВОТ ШТОКСИКАЦП Лихацький П. Г., Фiра Л. С., Гонський Я. I.
Резюме. В експеримент на бших щурах р1зних вкових груп, отруених натрю нитритом на тгм 15 денно' ¡н-токсикаци тютюновим димом, встановлено пригычення активност1 маркерних фермент1в м1тохондр1ального окиснення - сукцинатдегщрогенази та цитохромоксидази — у печ1нц1, легенях та мюкард1 тварин. Одночас-не ураження обома токсикантами поглиблюе розвиток мембранодеструктивних процес1в, про що свщчить зростання активност1 амшотрансфераз у сироватц1 кров1 пюля отруення та зниження у дослщжуваних органах. Найбшьш чутливими до дм натр1ю нггриту на тл1 ураження тютюновим димом виявились статевонезрш1 тварини.
Ключовi слова: тютюновий дим, н1трит натр1ю, б1оенергетичн1 процеси, ам1нотрансферази, щури р1зних в1кових груп.
УДК 599.32:615.9+613.84]-092.4
ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЙ МАРКЕРОВ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ЦИТОЛИЗА У КРЫС ПОСЛЕ ПОРАЖЕНИЯ НИТРИТОМ НАТРИЯ НА ФОНЕ ТАБАЧНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ Лихацкий П. Г., Фира Л. С., Гонский Я. И.
Резюме. В эксперименте на белых крысах разных возрастных групп, отравленных натрия нитритом на фоне 15 дневной интоксикации табачным дымом, установлено угнетение активности маркерных ферментов митохондриального окисления - сукцинатдегидрогеназы и цитохромоксидазы - в печени, легких и миокарде животных. Одновременное поражение обоими токсикантами усугубляет развитие мембранодеструктивных процессов, о чем свидетельствует увеличение активности аминотрансфераз в сыворотке крови после поражения в исследуемых органах. Наиболее чувствительными к действию натрия нитрита на фоне поражения табачным дымом оказались половонезрелые животные.
Ключевые слова: табачный дым, нитрит натрия, биоэнергетические процессы, аминотрансферазы, крысы различных возрастных групп.
UDC 599.32:615.9+613.84]-092.4
DYNAMICS OF CHANGES OF MARKERS OF BIOENERGY PROCESSES AND CYTOLYSIS IN RATS AFTER THE DISTURBANCE OF SODIUM NITRITE ON THE BACKGROUND OF TOBACCO INTOXICATION Lyhatskyi P. G., Fira L. S., Gonskyi Yi. I.
Abstract. Smoking is a risk factor serves more than 20 diseases, which make up almost 75% in the structure of causes of mortality. Smoking has a negative impact not only on individuals who smoke themselves, the so-called «active» smokers, but also for other people who inhale tobacco smoke from the environment. One risk factor is excessive food intake, which is dominated by products that underwent processing nitrate fertilizers. Poisoning these
compounds leads to hemic hypoxia, caused by the excessive formation of methemoglobin and activation of free radical processes in the organism.
Activation of free radical oxidation and the development of hypoxia is one of the most important causes of metabolic disorders in conditions of toxicants poisoning of various origins. Mitochondrial dysfunction associated with the processes of oxidative phosphorylation, mitochondrial structural integrity and identity of their genetic information system, arising under conditions of oxidative stress in diseases caused by metabolic disorders.
Objective. Explore the power supply system and markers of cytolysis cells in rats of different ages, poisoned by sodium nitrite on the background of 15-day tobacco intoxication.
Methods. Experiments conducted on white male rats of three age categories: immature, mature and old rats. Rats of experimental groups for 15 days exposed to tobacco smoke. The test animals were divided into 3 groups. One of them for 24 hours before the end of the experiment were injected sodium nitrite at a dose of 45 mg/kg, the second — sodium nitrite was administered 72 hours before euthanasia. The third group of rats subjected to the toxic effects of tobacco smoke only. Tobacco smoke formed by burning cigarettes 6 «Prima silver (blue)» and (containing 0.6 mg of nicotine and tar 8 mg), through openings in the chamber was fed into it. After 15 days from the beginning of the defeat of animals tobacco smoke deduced from the experiment by euthanasia tiopental under anesthesia. Assessment of functioning bioenergy processes performed by succinatedehydrogenase and cytochromeoxidase activity, cytolysis cells after defeat toxicants — in aminotransferase activity. Statistical analysis of the data was performed using the «STATISTICA 6,0» using parametric Student's t test and the nonparametric Wilcoxon test for related samples.
Results. Poisoning rats of all ages tobacco smoke for 15 days resulted in a slight decrease in activity of SDG in the liver, lungs and the myocardium. Significant changes were noted. After the destruction of animals sodium nitrite intoxication on the background of the tobacco enzyme activity suffered a possible downgrade. Most sensitive to the simultaneous action of two toxins appeared immature rats. After the destruction of rats sodium nitrite and tobacco smoke cytochromeoxidase activity experienced a sharp inhibition in rat organs-term all categories compared to the intact group.
We observed significant increase of ALT activity in serum immature rats in all experimental groups. The possible increase in ALT activity in serum of senile animals observed in the groups of animals that once poisoned two toxicants.
In the liver, lungs and the myocardium of rats after poisoning with both toxicants decreased ALT activity. In parallel, we studied the activity of AST in different tissues of experimental rats of all ages. Serum AST activity highest value observed in immature rats in the last period of the study. In the organs of experimental animals was noted reduced activity of the enzyme.
After the defeat of the rat tobacco smoke and sodium nitrite marked cytolysis of all investigated cells, as evidenced by decreased activity of aminotransferases in the liver, lungs and heart of poisoned animals and increase the activity of both enzymes in serum.
Conclusions. Poisoning rats of different ages sodium nitrite intoxication on the background of tobacco membrane-destructive accompanied by development processes in the body, and as a result — inhibition processes of tissue respiration, particularly the activity of mitochondrial enzyme — succinate dehydrogenase and cytochrome oxidase.
Keywords: tobacco smoke, sodium nitrite, bioenergetics processes aminotransferase, rats of different age groups.
Рецензент — проф. Непорада К. С.
Стаття надшшла 23.03.2017 року
