CC BY
93
ВЛИЯНИЕ ПРЕПАРАТА ХЛОРОФИЛЛА НА СОДЕРЖАНИЕ МАЛОНОВОГО ДИАЛЬДЕГИДА
ПРИ РАДИ-АЦ
ИОННОЙ ПАТОЛОГИИ А.В. Поздеев, В.П. Гугало
Аннотация. В работе исследуются показатели пере-кисного окисления липидов при воздействии острого ионизирующего излучения на фоне применения препаратов хлорофилла.
Ключевые слова: перекисное окисление липидов (ПОЛ), малоновый диальдегид (МДА), хлорофилл.
В организме человека и животных идёт непрерывный процесс самоокисления органических соединений, развивающийся по схеме цепных разветвлённых свободно радикальных реакций. Свободные радикалы (ок-сиданты), то есть частицы, имеющие на внешней орби-
те неспаренные электроны и обладающие благодаря этому высокой химической активностью, вступают в биохимическую связь с важнейшими элементами клетки: липидами мембран, ядрами, белками, нуклеиновыми кислотами, вызывая токсический эффект и осложняя течение многих соматических заболеваний.
Эта сложно структурированная антиоксидантная система обеспечивает нормальную работу организма. При сбое данной системы идет активация процессов перекисного окисления, что является пусковым механизмом в развитии самой различной патологии.
Активация процессов свободно радикального окисления происходит под влиянием отрицательных эколо-
гических условий окружающей среды, воздействия на организм ксенобиотиков различной природы, ионизирующего излучения, длительного пребывания на солнце, курения, травм, стрессов, старения организма. Радиационное облучение даже малой мощности также приводит к активации перекисного окисления липидов (ПОЛ) и глубоким изменениям антиоксидантной защиты организма, что имеет немаловажное значение для лиц, проживающих на загрязнённых радионуклидами территориях.
Целью исследования являлось изучение активности перекисного окисления липидов при воздействии острого ионизирующего излучения на фоне применения препаратов хлорофилла
Экспериментальные исследования проводились на клинически здоровых беспородных белых мышах в количестве -192 особей с массой тела 18-20 г, содержавшихся в стандартных условиях вивария. Кормление животных осуществлялось экструдированным кормом для грызунов, поение вдоволь при свободном доступе к поилкам.
Облучение мышей проводилось гамма-установкой «Панорама» с цезиевым источником. Мощность излучения составляла 4,3 Р/мин. Для получения острого лучевого синдрома (ОЛС) животных подвергали общему равномерному облучению в дозе 575 Р (5 Гр).
Эмульсию 3% препарата хлорофилла в разведении с физиологическим раствором 1:5 вводили внутримышечно в объёме 0,2 мл/мышь до облучения, после облучения.
Проведено 16 серий экспериментов.
1 серия - биологический контроль.
В остальных сериях мыши были подвергнуты общему однократному гамма-облучению. 1-й, 5-й, 14-й, 21-й и 30-й дни после облучения были контрольными сроками, когда мышей забивали и производили забор органов и крови.
Во 2, 3, 4, 5, 6 сериях введение препаратов не проводилось. В 7, 8, 9, 10, 11 сериях проводилось введение препарата хлорофилла после облучения.
В 12, 13, 14, 15, 16 сериях проводилось введение препарата хлорофилла перед облучением.
Схема проведения эксперимента представлена в таблице 1.
Таблица 1 - Схема экспериментов
Во всех сериях опытов мышам перед убоем давали эфирный наркоз, после чего проводили декапитацию и тотальный забор крови, затем извлекали печень, гомогенизировали в стеклянном гомогенизаторе тефлоно-
вым пестиком 300 секунд при 1000 об/мин. В качестве среды для гомогенизации использовали дистиллированную воду (1:5). Полученные гомогенаты, с целью осаждения неразрушенных клеток, центрифугировали в течение 10 минут при 1500 об/мин. В гомогенатах и в сыворотке, полученной после центрифугирования в течение 10 минут цельной крови, определяли показатели, отражающие активность перекисного окисления липидов - концентрацию МДА, интенсивность НАДФН-зависимого и аскорбат-зависимого ПОЛ.
Количественную оценку ПОЛ проводили путём определения концентрации одного из вторичных продуктов липопероксидации -малонового диальдегида.
При исследовании крови в случае применения препаратов хлорофилла обращает внимание менее выраженное повышение содержания малонового диальдеги-да (МДА), в сравнении с контролем радиации, как в сериях с введением препарата после облучения, так и в сериях с введением их до облучения, причём, в «препаратных» сериях к 30-м суткам отмечается нормализация показателей (таблица 2). При применении препарата хлорофилла следует отметить, что в серии «введение до облучения» содержание малонового диальдегида в первые три срока исследования (1-е, 5-е, и 14-е сутки) было достоверно ниже, чем в серии «введение после облучения»: 21,71 и 25,17 нмоль/г, 20,92 и 25,54 нмоль/г, 22,32 и 26,80 нмоль/г соответственно.
Таким образом, введение препаратов хлорофилла снижает концентрацию малонового диальдегида в крови облучённых мышей на всех этапах исследования и к 30-м суткам он достигает нормального уровня. Введение препаратов до облучения более эффективно снижает уровень малонового диальдегида, чем введение после облучения.
При исследовании динамики содержания МДА в тканях печени выявлены определённые закономерности (таблица 3). В «препаратных» сериях уровень МДА ниже, чем в серии «контроль радиации» на всех этапах, причем к 30-м суткам в этих сериях показатели достигают нормы. В случае введения препарата хлорофилла до облучения содержание МДА на 1-е, 5-е и 21-е сутки ниже, чем в серии «введение после облучения»: 29,79 и 33,41 нмоль/г, 30,37 и 33,94 нмоль/г, 28,46 и 33,41 нмоль/г соответственно. Таким образом, препараты вызывают снижение уровня МДА в печени по сравнению с серией «контроль радиации» как при введении их до облучения, так и после него. Введение препарата хлорофилла до облучения вызывает более выраженное снижение концентрации МДА, чем введение после облучения. Препараты хлорофилла снижают уровень МДА в печени облучённых мышей.
Таким образом, под влиянием облучения в организме усиливаются процессы перекисного окисления, в большей степени липидов, входящих в состав биологических мембран, что в итоге ведёт к множественным поражениям различных органов и систем организма.
Препарат растительного происхождения хлорофилл, обладает антиоксидантными свойствами, обусловленными его химическим составом, ингибирует процессы перекисного окисления. В этой связи процессы ПОЛ могут выступать критерием оценки как тяжести радиационной патологии, так и эффективности радиопротекторного действия применяемых препаратов. Полученные результаты свидетельствуют об активации процессов ПОЛ в печени, крови облучённых мышей. Динамика концентрации малонового диальдегида имела вполне определённый рисунок. Как показали проведённые исследования, в печени и крови, уже на первые сутки после облучения наблюдалась резкая активация процессов ПОЛ. Так, содержание малонового ди-альдегида на 1-е сутки наблюдения составило в крови -
Группы Кол-во мышей Сроки исследования (сутки) Доза облучения Хлорофилл до облучения Хлорофилл после облучения
1 12
2 12 1
3 12 5
4 12 14 5 Гр
5 12 21
6 12 30
7 12 1 +
8 12 5 +
9 12 14 5 Гр +
10 12 21 +
11 12 30 +
12 12 1 +
13 12 5 +
14 12 14 5 Гр +
15 12 21 +
16 12 30 +
244 %, в тканях печени - 207 % от нормы. В дальней- снижение. К концу эксперимента (30-е сутки) уровень шем активность ПОЛ продолжала возрастать, достигая активности ещё не достигал величин интактных живот-максимума к 14, 21-м суткам, после чего происходило ных. При анализе данных исследований уровень МДА в Таблица 2 - Содержание МДА в крови облучённых мышей при введении препарата_хлорофилла (нмоль/г)_
Группа Сутки после облучения
1 5 14 21 30
Контроль радиации 30,57±5,57 32,25±5,77 33,52±5,71 32,41±3,21 20,69±2,78
Введение до облучения 20,21±1,32 20,92±3,36 22,32±3,75 20,85±2,91 12,60±1,67*
Введение после облучения 23,67±3,75 25,54±4,31 26,80±3,85 21,02±1,74 13,16±2,67*
Биол. контроль 12,51±2,07
Примечание: различия достоверны - р< 0,001, * - р>0,05.
Группа Сутки после облучения
1 5 14 21 30
Контроль радиации 38,86±2,10 38,18±2,79 39,87±3,88 45,25±4,13 31,23±3,22
Введение до облучения 29,79±2,37 3(),37±2,95 30,89±3,70 28,46±3,71 19,31 ±2,44*
Введение после облучения 33,41±3,63 33,94±3,1() 32,23±4,05 33,41±3,95 18,74±1,67*
Биол. контроль 18.7412,10
Примечание: различия достоверны - р< 0,001, * - р>0,05.
печени выше, чем в крови. Эти данные могут быть объяснены важной ролью печени в липогенезе. Таким образом выявилось наличие у хлорофилла и гепатопро-текторного действия.
Анализ полученных результатов показал, что в сериях, где применялись хлорофилл, концентрация малонового диальдегида была ниже, чем в сериях без введения препаратов, что свидетельствует об антиоксидант-ном действии. Антиоксидантные свойства хлорофилла являются ведущим фактором в реализации профилактического и лечебного действия при различных патологических состояниях.
При введении препарата хлорофилла до облучения, активность ПОЛ была ниже, чем при введении
после облучения, то есть профилактическое применение данных препаратов предпочтительнее, чем лечеб-
ное. Можно предположить, что в случае терапевтического применения препаратов хлорофилла действие их будет заключаться преимущественно в коррекции свободно радикальных процессов без вмешательства в ход начальных радиационно-химических явлений. В случае же их профилактического применения происходит предварительная активация антиоксидантных систем организма и радиозащитное действие начинает осуществляться сразу после облучения.
Информация об авторах Поздеев Александр Владимирович, кандидат ветеринарных наук.
Гугало Виталий Петрович, кандидат биологических наук, доцент, заведующий кафедрой теоретической механики и физики ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», тел. (4712) 53-13-30.
