CC BY
12
DOI 10.29254/2077-4214-2018-1-2-143-189-194
УДК 612.015-06:613.84:612.013:616-099:547.466.64]-092.9
Руцька А. В., Криницька I. Я.
СТАН СИСТЕМИ Н1ТРОГЕН (II) ОКСИДУ У ЩУР1В ЗА УМОВИ «ПАСИВНОГО
ТЮТЮНОКУР1ННЯ» НА ТЛ1 ТРИВАЛОГО ВВЕДЕННЯ ГЛУТАМАТУ НАТР1Ю
У СТАТЕВОМУ ТА В1КОВОМУ АСПЕКТАХ ДВНЗ «Терношльський державний медичний ушверситет iMeHi I. Я. Горбачевського МОЗ УкраТни» (м. Тернопiль)
nastya@tdmu.edu.ua
Зв'язок публшацм з плановими науково-дослщ-ними роботами. Дана робота е фрагментом НДР «Бiохiмiчш механiзми порушень метаболiзму за умов надходження до оргашзму токсикантiв рiзного генезу» (№ державно'1 реестрацп 0115и003359).
Вступ. Тютюнокурiння залишаеться однiею з акту-альних проблем сучасноТ системи охорони здоров'я i суспiльства в цшому, будучи одшею з основних причин виникнення та прогресування бшьшосп хрошч-них захворювань i пов'язаних з ними ускладнень, що призводять до втрати працездатносл, ранньоТ шва-лщизацп та смерт [1,2]. За даними шформацшного центру з проблем алкоголю, куршня i наркотикiв в УкраТш, курять цигарки 19 млн. оаб, що е найвищим показником серед краТн бвропи [3]. Як очiкуеться, до 2025 року бтьше 500 млн. жшок будуть курцями, що складе близько 20% жшочого населення планети. При цьому в УкраТш поширешсть курiння серед жiнок за останш 30 рокiв потроТлась [4]. ^м того, останнiм часом спостерiгаеться ч^ка тенденцiя до збiльшення поширеностi тютюнокуршня серед молодi та бiльш раннього початку регулярного куршня [5,6].
Водночас вщм^ною особливою сучасних харчо-вих технологш е використання харчових добавок, ям виконують технологiчнi функцГТ, полтшують органо-лептичнi властивостi харчових продуклв i не завжди е безпечними для здоров'я людини [7]. Одшею iз найпоширенiших харчових добавок як в УкраТш, так i у бврот е глутамат натрiю [8].
Реальна загроза одночасного надходження в оргашзм тютюнового диму та глутамату натрш надае вивченню ТхньоТ поеднаноТ дм особливоТ актуальностi.
Унiверсальним мехашзмом, який вiдiграе ключо-ву роль у реалiзацiТ дм бiльшостi токсичних агенлв е активацiя вiльнорадикальних процеав [9]. Крiм ак-тивних форм оксигену в останш роки дослщниками все бтьше уваги придтяеться i активним формам нiтрогену. Наявнiсть одного неспареного електрону на зовшшнш л-орбiталi надае N0 високу реакцiйну здатшсть. До АФА вiдносяться оксид азоту (N0^), ш-троксильний анiон (N0^, катiон нiтрозонiю (N0+), пероксинiтрит ^N00^, диоксид азоту (N02•), штрит-анюн (N02-), а також iншi фiзiологiчно значущi похщ-нi N0 [10].
Метою дослщження було дослiдити функцю-нальний стан системи нiтроген (II) оксиду у щурiв за умови «пасивного тютюнокуршня» на тлi тривалого
введення глутамату натрГю у статевому та BiKOBOMy аспектах.
Об'ект i методи дослщжень. Дослiди проведено на 32 безпородних статевозрших бiлих щурах-сам-цях масою 180-200 г, 32 безпородних статевозрших бiлих щурах-самках масою 180-200 г, 32 безпородних статевонезрших бтих щурах-самцях масою 60-80 г, 32 безпородних статевонезрших бiлих щурах-самках масою 60-80 г, яких утримували на стандартному ра-цюш вiварiю.
Кожна група тварин дiлилась на чотири тдгру-пи: I - контроль (n=8); II - щури, яким моделювали «пасивне тютюнокуршня» (n=8); III - щури, яким вводили глутамат натрш (n=8); IV - щури, яким моделювали «пасивне тютюнокуршня» на тл введення глутамату натрш (n=8).
Моделювали «пасивне тютюнокуршня» шляхом помГщення щyрiв у спецГально сконструйовану камеру з оргскла, в якш розподiляли тютюновий дим. Роз-рахунок еквГвалентно'|' дози шкотину i часу експози-цп тварин тютюновим димом проводили на тдставГ апробовано'|' моделi А.С. Соломшо'| [11] i розрахyнкiв Л.В. ЛГзурчик та О.В. Шейди [12]. Задимлення проводили шляхом спалювання двох цигарок «Прима срiбна (червона)» (смоли - 10 мг/сиг., нГкотин -0,8 мг/сиг).
Пщдослгдш щури проходили процедуру «пасивного куршня» 2 рази на добу по 30 хвилин. Трива-лГсть експерименту становила 30 дшв.
Щурам друго'| дослГдно'| групи протягом 30-ти дшв внутршньошлунково вводили глутамат натрш в дозГ 30 мг/кг, розчинений в 0,5 мл дистильовано'| води ммнатно'| температури.
Щурам третьо'| дослщно'|' групи моделювали пасивне тютюнокуршня i вводили глутамат натрю
ВсГ машпуляцп з експериментальними тварина-ми проводили Гз дотриманням правил вщповщно до «£вропейсько|' конвенцп про захист хребетних тварин, що використовуються для дослГдних та шших наукових цГлей» [13].
Для дослщжень використовували сироватку кровГ та гомогенат тканини легень.
Сумарну актившсть NO-синтази (NOS) у тканинГ легень визначали колориметрично за мльмстю утво-рених нГтратГв i нГтритГв в шкубацшному середовищГ [14]. КГлькГсть утворених штралв i нГтритГв визначали за методом Грка пГсля вГдновлення штралв до нГтритГв за допомогою кадмГю [15].
Таблиця 1. дативний вплив [16].
Актившсть NO-синтази (NOS) i BMicT метаболiтiв штроген (II) оксиду (NOx) у Тютюновий дим сам статeвoзpiлих щуpiв за умови «пасивного тютюнокуршня» на roi тривалого введення глутамату натpiю (M± m, n=8)
Показник Група тварин
Контроль Тютюнокур1ння Глутамат натр1ю Тютюнокур1ння + Глутамат натр1ю
Щури-самц1
Сироватка кров1
NOx, м км ол ь/л 30,61±2,20 49,46±4,34 р1<0,01 71,06±2,29 р1<0,001 52,01±3,79 р1<0,002 р2>0,05
Гомогенат легень
NOx, мкмоль/кг 43,73±3,27 95,21±3,86 р1<0,001 120,09±5,76 р1<0,001 94,40±3,64 р1<0,001 Р2>0,05
NOS, нмоль/ (хв.-мг 61лка) 0,69±0,03 0,96±0,06 р1<0,01 1,14±0,07 р1<0,001 0,86±0,05 р1<0,02 р1>0,05
Щури-самки
Сироватка кров1
NOx, м км оль/л 39,50± 2,04 77,94±2,93 р1<0,001 68,50±2,58 р1<0,001 92,94±4,52 р1<0,001 Р2<0,05
Гомогенат легень
NOx, мкмоль/кг 53,19±2,32 127,49±6,09 р1<0,001 100,83±3,33 р1<0,001 133,39±6,40 р1<0,001 Р2>0,05
NOS, нмоль/ (хв.-мг 61лка) 0,81±0,04 1,22±0,07 р1<0,001 1,17±0,04 р1<0,01 1,37±0,08 р1<0,001 Р2>0,05
Приметки:
1. р1 - вiрогiднiсть вщмЫностей мiж контрольною групою i експериментальними трупами;
2. р2 - вiрогiднiсть вщмшностей мчж групою з тютюнокурЫням i групою з тютюнокуршням на xni введення глутамату натрiю.
Статистичну обробку цифрових даних здшсню-вали за допомогою програмного забезпечення Excel (Microsoft, США) та STATISTICA 6.0 (Statsoft, США) з використанням непараметричних методiв оцшки одержаних даних. Для всiх показнимв розраховува-ли значення середньоТ арифметичноТ вибiрки (M), ТТ дисперсп i помилки середньоТ (m). Достовiрнiсть рiзницi значень мiж незалежними ктьмсними величинами визначали за допомогою критер^ Манна-УТтш. Змiни вважали статистично достовiрними при р<0,05.
Результати дослщжень та ix обговорення. Резуль-тати наших дослiджень показали, що штенсившсть нiтроксидергiчних процесiв достовiрно збшьшува-лася у статевозрших тварин усiх експериментальних груп (табл. 1).
При порiвняннi вмiсту NOx у сироватцi кровi стате-возрiлих самок та самщв контрольних груп встанов-лено бтьш високi значення у самок, що свщчить про те, що утворення NO в органiзмi самок проходить штенсившше порiвняно iз самцями. Так, даний по-казник у сироватц кровi самок перевищував анало-пчний показник у самцiв на 29,0 % (p<0,02), а у гомо-генатi тканини легень - на 21,6 % (p<0,05).
Токсичнi ефекти тютюнокуршня вивчаються давно, при цьому особливоТ уваги заслуговуе окси-
по co6i е джерелом вiльних радикалiв. При його вдиханнi при-близно 1017 молекул оксидантiв надходить в оргашзм [17]. Крiм активних форм окси-гену, тютюновий дим - це також багате дже-рело NO та шших активних форм штрогену, якi сприяють реакщям окиснення та модифи кують макромолекули. Токсичний ефект NO, пов'язаний як з прямою дiею на залiзо-вмкш ферменти клгги-ни, так i з утворенням сильного окислювача, дуже реакцшного i токсичного втьноради-кального з'еднання пе-роксинiтрита (ONOO-), який утворюеться при взаемодп NO з супер-оксидним анюн-ра-дикалом. Токсичний ефект ONOO- прояв-ляеться, перш за все, в шпбуванш мтэхон-дрiальних ферментiв, що призводить до дис-функци мтохондрш, зниження продукцп АТФ [18,19]. ^м того, вiн шду-куе пошкодження ДНК i мутаци, пригнiчуе актившсть ферменлв, якi беруть участь в реплтаци ДНК, i може безпосередньо ушкоджувати ДНК, що е одшею iз причин апоптозу.
За умови «пасивного тютюнокуршня» нами вста-новлено виражене зростання вм^у метаболiтiв ш-троген (II) оксиду як у сироватц кровi, так i у гомо-генатi тканини легень тварин. У щурiв-самцiв даний показник доа^рно збiльшився у 1,6 та 2,2 раза вщ-повiдно, а у щурiв-самок - у 2,0 та 2,4 раза вщповщ-но. Загальна актившсть NO-синтази у гомогенат тканин легень при цьому збтьшилася на 39,1 % (p<0,01) у самщв та на 50,6 % (р<0,001) у самок.
Отриманi результати ствзвучш iз даними iнших дослщнимв [20,21], якi встановили вищий рiвень NO у самок. Ймовiрно естрогени не лише стимулюють продукцiю штроген (II) оксиду, але й також знижують його шактиващю активними формами оксигену.
A. Ghasemi та сшвавтори дослiджували вмiст NOx за методом Грка у сироватцi кровi 333-х дорослих чолов^в, що не хворти на цукровий дiабет, артери альну ппертенз^ та серцево-судиннi захворювання [22]. Дослщники встановили достовiрне пiдвищення вм^у NO у активних курцiв. При цьому виявлений
позитивнии кореляцшнии зв'язок м1ж вм1стом штро-ген (II) оксиду у сироватц1 кров1 i кшьмстю цигарок, що викурюються за день (r=0.222, p<0.05).
O. E. Bukoye та сшвав-тори спостеркали пщви-щення BMiery метаболтв нiтроген (II) оксиду у кровi щурiв, що пiддавалися «пасивному тютюнокурш-ню» [23].
Iнтенсифiкацiю штро-ксидерпчних процесiв було виявлено у паренхiмi легень щурiв, що пщдава-лися «пасивному тютюно-куршню» [24].
В тоИ же час iншi на-уковцi стверджують про зниження продукци NO та експреси NOS за умови тю-тюнокурiння [25]. H. Vieira van Keulen та ствавтори виявили зменшення вмк-ту метаболтв штроген (II) оксиду у кровi жшок-кур-цiв iз пiдвищеним шдек-сом маси тiла [26].
Крiм того, е данi, що пасивне тютюнокуршня не впливае на продукцш NO та експресiю NOS [27].
За умови тривалого введення глутамату натрш
нами встановлено бiльш виражене зростання вм^у NOx як у сироватц кровi, так i у гомогенат тканини легень у щурiв-самцiв (у 2,3 та 2,7 раза вщповщно). У щурiв-самок також спостер^алась активацiя NOS та пiдвищення вмiсту NOx вiдносно контрольно! групи, проте змши були дещо менш вираженими, шж за умови «пасивного тютюнокуршня».
NO синтезуеться в оргашзм^ головним чином, з участю ферменту синтази оксиду азоту (NOS) за на-явност NADPH, FAD, FMN, тетрапдробюптерину, кальмодулiну, кисню та iонiв Са2+. Розрiзняють три типи (iзоформи) ферменту, ям зазвичаИ позначають як тип 1 - неИрональна (nNOS), тип 2 - макрофагаль-на (iNOS, або mNOS) i тип 3 - ендотелiальна (eNOS). НеИрональна та ендотелiальна iзоформи належать до конститутивних, оскшьки вони експресуються в клггиш постiИно, тодi як макрофагальна е шдуци-бельною [28]. Збiльшення продукци NO вщбуваеться пропорцiИно надходженню в цитоплазму юшв Са2+. Факторами стимулюючими входження кальщю в кли тину i тим самим шдвищують кальцш-залежну актив-нiсть фермента NOS серед шших бiологiчно активних речовин е i глутамат, що Имовiрно пояснюе пщви-щення активностi NO-синтази i вмiсту NOx у щурiв за умови тривалого введення глутамату натрю
Таблиця 2.
Актившсть NO-синтази (NOS) i вмкт метаболiтiв HÏTporeH (II) оксиду (NOx) у статевонезрiлих щурiв за умови «пасивного тютюнокуршня» на ™i тривалого введення глутамату натр№ (M± m, n=8)
Показник Група тварин
Контроль Тютюнокур1ння Глутамат натр1ю Тютюнокур1ння + Глутамат натр1ю
Щури-самц1
Сироватка кров1
NOx, м км ол ь/л 22,53±1,58 18,08±0,85 р1<0,05 48,54±3,18 р1<0,001 23,98±1,34 р1>0,05 р 1<0,001
Гомогенат легень
NOx, мкмоль/кг 29,79±2,23 21,18±1,36 р1<0,02 71,93±2,91 р1<0,001 33,54±2,62 р1>0,05 р2<0,01
NOS, нмоль/ (хв.-мг б1лка) 0,61±0,03 0,47±0,05 р1<0,05 0,89±0,05 р1<0,002 0,63±0,04 р1>0,05 р2<0,05
Щури-самки
Сироватка кров1
NOx, м км ол ь/л 23,65±1,35 16,41±0,64 р1<0,002 47,11±2,81 р1<0,001 28,54±1,44 р1<0,05 р2<0,001
Гомогенат легень
NOx, мкмоль/кг 34,88±2,49 20,35±1,31 р1<0,001 91,24±4,34 р1<0,001 42,01±3,79 р1>0,05 р2<0,001
NOS, нмоль/ (хв.-мг б1лка) 0,69±0,05 0,46±0,03 р1<0,01 0,96±0,06 р1<0,01 0,82±0,05 р1>0,05 р2<0,001
Приметки:
1. р1 - вiрогiднiсть вщмшностей мнж контрольною групою i експериментальними трупами;
2. р2 - вiрогiднiсть вщмшностей мнж групою з тютюнокуршням i групою з тютюнокуршням на xni введення глутамату натрiю.
У тварин, яким моделювали «пасивне тютюнокуршня» i вводили глутамат натрiю встановлено достодрне зростання вмiсту метаболiтiв штроген (II) оксиду як у сироватц кров^ так i у гомогенат тканини легень. У щурiв-самцiв даний показник до-стовiрно збiльшився у 1,7 та 2,1 раза вщповщно, а у щурiв-самок - у 2,3 та 2,5 раза вщповщно. Загальна актившсть NO-синтази у гомогенат тканин легень при цьому збшьшилася на 24,6 % (p<0,02) у самщв та на 69,1 % (р<0,001) у самок.
При порiвняннi вмiсту NOx та активностi NOS у тварин за умови «пасивного тютюнокуршня» та у щурiв, яким моделювали «пасивне тютюнокуршня» i вводили глутамат натрш встановлено доа^рш вщмш-ност лише у сироватц кровi щурiв-самок.
При порiвняннi вмiсту NOx у сироватцi кровi та гомогенатi легень статевонезрiлих самок та сам-цiв контрольних груп дост^рних вiдмiнностей не встановлено (табл. 2). За умови «пасивного тютюнокуршня» у статевонезрших тварин встановлено до-а^рне зменшення вмiсту метаболтв штроген (II) оксиду як у сироватц кров^ так i у гомогенат тканини легень вщносно показникiв контрольно! групи. У щурiв-самцiв даний показник зменшився на 19,7 та 28,9 % вщповщно, а у щурiв-самок - на 30,6 та 41,6 % вщповщно. Загальна актившсть NO-синтази у гомо-
генатi тканин легень при цьому зменшилася на 22,9 % (p<0,05) у самщв та на 33,3 % (р<0,01) у самок.
Зниження вмiсту NOx у статевонезрiлих тварин за умови «пасивного тютюнокурiння» ймовiрно свiдчить про виснаження адаптацшних механiзмiв регуляци утворення штроген (II) оксиду та ендоте-лiальну дисфункцiю. R. Carnevale та ствавтори [29] дослiдили активнiсть НАДФН-оксидази (NOX) у 20 курцiв та 20 оаб, що не курять. Дослщники виявили пiдвищену aктивнiсть NOX2 у курщв, активацiя якоТ' пов'язана з розвитком ендотелiaльноТ' дисфункци. Ц дaнi дозволяють припустити, що тютюнокуршня може впливати на функцiю ендотелш через актива-цiю NOX2, що, у свою чергу, викликае оксидативний стрес, запалення та зниження вм^у NO. Konior A. та ствавтори також виявили негайне зниження бюдос-тупност штроген (II) оксиду тсля викурювання одше'Т цигарки [30].
Потужними факторами, що шактивують NO, е вшьш радикали, серед яких - супероксидний радикал, який взаемодшчи з NO призводить до утворення пероксиштриту. Пщвищення продукцп активних форм оксигену сприяе окисненню тетрапдробюпте-рину, що також зумовлюе зниження утворення N0. ^м того, пригшчуеться фермент диметиларгшшди-метилaмiногiдролaзa, в результат чого пiдвищуеться рiвень асиметричного диметиларгшшу. Асиметричнi метилaргiнiни е ендогенними аналогами аргшшу, i включають NG-монометил-L-aргiнiн (L-NMMA) i NG-диметил-L-aргiнiн (ADMA). Було встановлено, що цi аналоги гальмують актившсть NOS, iмовiрно, за мехaнiзмом конкурентного антагошзму в дiлянцi зв'язування для L-аргшшу [31].
За умови тривалого введення глутамату натр^ стaтевонезрiлим тваринам встановлено виражене зростання вмiсту NOx як у сировaтцi кровi, так i у го-могенaтi тканини легень у щурiв-сaмцiв (у 2,1 та 2,4
раза вщповщно) та щурiв-сaмок (у 2,0 та 2,6 раза вщ-повiдно) вiдносно контрольно'' групи. Загальна актившсть NO-синтази у гомогенат тканин легень при цьому збтьшилася на 45,9 % (p<0,002) у сaмцiв та на 39,1 % (р<0,01) у самок.
У стaтевонезрiлих щурiв, яким моделювали «па-сивне тютюнокурiння» i вводили глутамат натрш не встановлено дост^рних змiн покaзникiв системи ш-троген (II) оксиду як у сироватц кров^ так i у гомоге-нaтi тканини легень вiдносно контрольно''' групи.
Висновки
1. У статевозрших щурiв за умови «пасивного тютюнокуршня» спостер^аеться iнтенсифiкaцiя нпро-ксидерпчних процесiв як у гомогенaтi тканин легень, так i у сироватц кровi, що може свiдчити про ком-пенсаторне посилення синтезу штроген (II) оксиду. При статевому ствставленш змш покaзникiв вияв-лено 'х достовiрне переважання у щурiв-сaмок. За умови «пасивного тютюнокуршня» на тл введення глутамату натр^ спостерiгaеться штенсифтащя ш-троксидергiчних процесiв, проте змши не були бiльш вираженими, шж за «пасивного тютюнокурiння».
2. У статевонезртих щурiв обох статей за умови «пасивного тютюнокуршня» встановлено зниження штроксидерпчних процеав як у гомогенат тканин легень, так i у сироватц кровi, що може свщчити про виснаження aдaптaцiйних мехaнiзмiв регуляци утворення нiтроген (II) оксиду та ендотелiaльну дисфунк-цiю. За умови «пасивного тютюнокуршня» на тл введення глутамату натр^ встановлено штенсифтащю нiтроксидергiчних процесiв.
Перспективи подальших дoслiджeнь. Результати дослiджень можуть бути використаш для подаль-шого вивчення стану системи штроген (II) оксиду у щурiв за умови «пасивного тютюнокуршня» на тл тривалого введення глутамату натрш у статевому та вдовому аспектах.
1. 2.
6.
7.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
flrrepaTypa
Xu X. Annual Healthcare Spending Attributable to Cigarette Smoking. American Journal of Preventive Medicine. 2015;48(3):326-33. Martell BN. Disparities in Adult Cigarette Smoking - United States, 2002-2005 and 2010-2013. Morbidity and Mortality Weekly Report. 2016;65:753-58.
Kontrol nad tiutiunom v Ukraini. Druhyi Natsionalnyi zvit. K.: MOZ Ukrainy, DU «Ukrainskyi instytut stratehichnykh doslidzhen MOZ Ukrainy»; 2014. 128 s. [in Ukrainian].
Solomenchuk TM. Metabolichni porushennia u zhinok, khvorykh na nestabilnu stenokardiiu, zalezhno vid zvychky kurinnia. Bukovynskyi medychnyi visnyk. 2017;21;2(1):85-8. [in Ukrainian].
Peirson L. Interventions for prevention and treatment of tobacco smoking in school-aged children and adolescents: A systematic review and meta-analysis. Preventive Medicine. 2016;85:20-31.
Preeti S. A Study on Prevalence of Tobacco Use among Children: A Literature Review. Journal of Alcoholism and Drug Dependence. 2015;3-1. Beltiukova SV. Opredelenie glutamata natriia metodom tonkosloinoi khromatografii s liuminestcentnym detektirovaniem. Visnik ONU. Khimiia. 2016;21;1(57):50-8. [in Russian].
Goncharenko MV. Vliianie glutamata natriia na razvitie mikroflory i biokhimicheskie svoistva solenoi seldi. Vestnik AGTU. Ser.: Rybnoe khoziaistvo. 2011;2:143-7. [in Russian].
Netiukhailo LH, Kharchenko SV. Aktyvni formy kysniu (ohliad literatury). Molodyi vchenyi. 2014;9:131-5. [in Ukrainian].
Soloveva AG, Kuznetcova VL, Peretiagin SP, Didenko NV, Dudar AI. Rol oksida azota v protcessakh svobodnoradikalnogo okisleniia. Vestnik
Rossiiskoi voenno-meditcinskoi akademii. 2016;1(53):228-33. [in Russian].
Solomina AS. Vliianie afobazola na geneticheskuiu i reproduktivnuiu toksichnost tabachnogo dyma u krys [avtoreferat]. M.; 2011. 278 s. [in Russian].
Lizurchik LV, Sheida EV. Vliianie tabachnogo dyma na soderzhanie toksichnykh elementov v organizme krys. Vestn. OGU. 2014;6(167):71-4. [in Russian].
European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes: Council of Europe. Strasbourg. 1986;123:52.
Stuehr D, Kwon NS, Nathan C, Griffiths O. Nwm-Hydroxy-L-arginine is an intermediate in the biosynthesis of nitric oxide from L-arginine. Journal of Biological Chemistry. 1991;266:6259-63.
15. Ridnour L, Sim JE, Hayward M, Wink DA, Martin SM, Buettner GR, et al. A spectrophotometric method for the direct detection and quantitation of nitric oxide, nitrite, and nitrate in cell culture media. Analytical Biochemistry. 2000;281(2):223-9.
16. Pishak VP, Krivchanskaia MI, Gromik OA. Nikotinzavisimyi oksidativnyi stress i rol melatonina. Ukraynskii zhurnal klinichnoy ta laboratornoy meditcini. 2013;8;4:17-9. [in Russian].
17. Yanbaeva DG, Dentener MA, Creutzberg EC, Wesseling G, Wouters EF. Systemic effects of smoking. Chest. 2007;131(5):1557-66.
18. Pozhilova EV, Novikov VE. Sintaza oksida azota i endogennyi oksid azota v fiziologii i patologii kletki. Vestnik Smolenskoi gosudarstvennoi meditcinskoi akademii. 2015;14;4:35-41. [in Russian].
19. Omar SA, Webb AG. Nitrite reduction and cardiovascular protection. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2014;73:57-69.
20. Karimov KhIa, Inoiatova FKh, Shukurov RA. Polovye razlichiia v razvitii tkanevogo vospaleniia i ikh sviaz s urovnem oksida azota pri dlitelnom vozdeistvii tabachnogo dyma. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniia. 2006;1:22-5. [in Russian].
21. Wang X, Desai K, Juurlink BhJ, Champlain J, Wu L. Gender-related differences in advanced glycation endproducts, oxidative stress markers and nitric oxide synthases in rats. Kidney International. 2006;69:281-7.
22. Ghasemi A, Syedmoradi L, Momenan A, Zahediasl S, Azizi F. The influence of cigarette and qalyan (hookah) smoking on serum nitric oxide metabolite concentration. Scand. J. of Clin. and Labor. Investig. 2010;70:116-21.
23. Oyewo EB, Afolabi OK, Akanji MA. Sub-chronic passive cigarette smoke exposures supressed phagocytic functions and precipitated inflammatory responses in male Wistar rats. Acad. J. Biotechnol. 2017;5(4):057-72.
24. Wright JL, Dai J, Zay K, Price K, Gilks CB, Churg A. Effects of cigarette smoke on nitric oxide synthase expression in the rat lung. Lab Invest. 1999;79:975-83.
25. Hoyt JC, Robbins RA, Habib M, Springall DR, Buttery LD, Polak JM, et al. Cigarette smoke decreases inducible nitric oxide synthase in lung epithelial cells. Expl. Lung Res. 2003;29(1):17-28.
26. Vieira van Keulen H, Silva Gomes A, Mayla Cardoso Fernandes Toffolo, Erick Esteves Oliveira, Luan Cristian da Silva, Sheila Cristina Potente Dutra Luquetti, et al. Serum concentration of nitric oxide in women smokers and nonsmokers with overweight. Nutr Hosp. 2015;32(4):1493-9.
27. Dinakar C, Lapuente M, Barnes C, Garg U. Real-life environmental tobacco exposure does not affect exhaled nitric oxide levels in asthmatic children. J Asthma. 2005;42:113-8.
28. Oleshchuk OM, Chornomydz AV. Znachennia systemy oksydu azotu u funktsionuvanni shlunka v normi ta pry patolohii. Medychna ta klinichna khimiia. 2016;18;2:84-95. [in Ukrainian].
29. Carnevale R, Sciarretta S, Violi F, Nocella C, Loffredo L, Perri L, et al. Acute Impact of Tobacco vs Electronic Cigarette Smoking on Oxidative Stress and Vascular Function. CHEST. 2016;150(3):606-12.
30. Konior A, Schramm A, Czesnikiewicz Guzik M, Guzik TJ. NADPH oxidases in vascular pathology. Antioxid. Redox. Signal. 2014;20(17):2794-814.
31. Liu J, Wang J, Sim A, Mohan N, Chow S, Yates D, et al. Regulation of Nitric Oxide by Cigarette Smoke in Airway Cells. Open Journal of Respiratory Diseases. 2012;2;1:9-16.
СТАН СИСТЕМИ Н1ТРОГЕН (II) ОКСИДУ У ЩУР1В ЗА УМОВИ «ПАСИВНОГО ТЮТЮНОКУР1ННЯ» НА ТЛ1 ТРИ-ВАЛОГО ВВЕДЕННЯ ГЛУТАМАТУ НАТР1Ю У СТАТЕВОМУ ТА В1КОВОМУ АСПЕКТАХ Руцька А. В., Криницька I. Я.
Резюме. Метою нашого дослщження було дослщити функцюнальний стан системи штроген (II) оксиду у щyрiв за умови «пасивного тютюнокуршня» на тл тривалого введення глутамату натр^ у статевому та Bi-ковому аспектах. Дослщження проведено на 128 безпородних бтих щурах, яких було подшено на там групи: I - контроль; II - щури, яким моделювали «пасивне тютюнокуршня»; III - щури, яким вводили глутамат натр^; IV - щури, яким моделювали «пасивне тютюнокуршня» на тл введення глутамату натрю Результати наших дослщжень показали, що у статевозртих щyрiв за умови «пасивного тютюнокуршня» спостеркаеться штенсифтащя штроксидерпчних процеав як у гомогенат тканин легень, так i у сироватц кров^ що може свщчити про компенсаторне посилення синтезу штроген (II) оксиду. При статевому сшвставленш змш по-казнимв виявлено Тх дост^рне переважання у щyрiв-самок. За умови «пасивного тютюнокуршня» на тл введення глутамату натр^ спостеркалася штенсифтащя штроксидерпчних процеав, проте змши не були бтьш вираженими, шж за «пасивного тютюнокуршня». У статевонезртих щyрiв обох статей за умови «пасивного тютюнокуршня» встановлено зниження штроксидерпчних процеав як у гомогенат тканин легень, так i у сироватц кров^ що може свщчити про виснаження адаптацшних механiзмiв регуляцп утворення штроген (II) оксиду та ендотелiальнy дисфункщю. За умови «пасивного тютюнокуршня» на тл введення глутамату натрш встановлено штенсифтащю штроксидерпчних процеав.
Ключовi слова: «пасивне тютюнокуршня», глутамат натрш, штроген (II) оксид.
СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ НИТРОГЕНА (II) ОКСИДА У КРЫС ПРИ «ПАССИВНОМ ТАБАКОКУРЕНИИ» НА ФОНЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ ГЛУТАМАТА НАТРИЯ В ПОЛОВОМ И ВОЗРАСТНОМ АСПЕКТАХ Руцкая А. В., Криницкая И. Я.
Резюме. Целью нашего исследования было исследовать функциональное состояние системы нитро-гена (II) оксида у крыс при «пассивном курении» на фоне длительного введения глутамата натрия в половом и возрастном аспектах. Исследование проведено на 128 беспородных белых крысах, которые были разделены на следующие группы: I - контроль; II - крысы, которым моделировали «пассивное курение»; III - крысы, которым вводили глутамат натрия, IV - крысы, которым моделировали «пассивное курение» на фоне введения глутамата натрия. Результаты наших исследований показали, что у половозрелых крыс при «пассивном курении» наблюдается интенсификация нитроксидэргических процессов как в гомогенате тканей легких, так и в сыворотке крови, что может свидетельствовать о компенсаторном усилении синтеза нитроген (II) оксида. При половом сопоставлении изменений показателей установлено их достоверное преобладание у крыс-самок. При «пассивном курении» на фоне введения глутамата натрия наблюдалась
интенсификация нитроксидэргических процессов, однако изменения не были более выраженными, чем в условиях «пассивного курения». У неполовозрелых крыс в условиях «пассивного курения» установлено снижение нитроксидэргических процессов как в гомогенате тканей легких, так и в сыворотке крови, что может свидетельствовать о истощении адаптационных механизмов регуляции образования нитроген (II) оксида и эндотелиальной дисфункции. При «пассивном курении» на фоне введения глутамата натрия установлено интенсификацию нитроксидэргических процессов.
Ключевые слова: «пассивное курение», глутамат натрия, нитроген (II) оксид.
THE STATE OF NITROGEN (II) OXIDE SYSTEM IN RATS WITH MODELED «PASSIVE TOBACCO SMOKING» COMBINED WITH PROLONGED ADMINISTRATION OF MONOSODIUM GLUTAMATE IN THE SEX AND AGE ASPECTS
Rutska A. V., Krynytska I. Y.
Abstract. Research purpose. To investigate the functional state of the nitrogen (II) oxide system in rats in case of «passive tobacco smoking» combined with prolonged administration of monosodium glutamate in the sex and age aspects.
Object and research methods. Experiments were performed on 128 white mature and immature rats of both sexes, which were kept on a standard vivarium diet.
Each group of animals was divided into four subgroups: I - control (n = 8); II - rats with modeled «passive tobacco smoking» (n = 8); III - rats, which were injected with monosodium glutamate (n = 8); IV - rats with modeled «passive tobacco smoking» combined with the monosodium glutamate injection (n = 8).
The total activity of NO-synthase (NOS) in lung tissue was determined colorimetrically by the number of formed nitrates and nitrites in the incubation medium. The number of formed nitrates and nitrites (NOx) in blood serum and lung tissue was determined by the Griess method.
Research results and their discussion. In case of «passive tobacco smoking», we have established a marked increase in the content of NOx in both serum and in the lung tissue homogenate of mature animals of both sexes. The total activity of NOS has increased by 39.1% (p<0.01) in males and by 50.6% (p<0.001) in females.
After prolonged administration of monosodium glutamate, we have established a more pronounced increase in the NOx content of both serum and lung tissue in male rats (2.3 and 2.7 times respectively). Female rats also showed NOS activation and increased of NOx content vs control group, but the changes were less pronounced compared with indices of "passive tobacco smoking" animals.
In animals with modeled «passive tobacco smoking» combined with the monosodium glutamate injection, a significant increase in the content of NOx in both serum and in the lung tissue homogenate was established. The total activity of NOS synthase has increased by 24.6% (p <0.02) in males and by 69.1% (p<0.001) in females.
In case of «passive tobacco smoking», we have established a significant decrease in the content of NOx in both serum and in the lung tissue homogenate of immature animals of both sexes vs control group. The total activity of NOS has decreased by 22.9% (p<0.05) in males and by 33.3% (p<0.01) in females.
After prolonged administration of monosodium glutamate to immature rats, we have established a pronounced increase in NOx content in both serum and in the homogenate of lung tissues in males (2.1 and 2.4 times respectively) and females (2.0 and 2.6 times, respectively) compared to the control group. The total activity of NO synthase in the lung tissue homogenate increased by 45.9% (p <0.002) in males and by 39.1% (p <0.01) in females.
In immature rats with modeled «passive tobacco smoking» combined with the monosodium glutamate injection, no significant changes in the nitrogen (II) oxide system in both serum and in the lung tissue homogenate vs the control group were established.
Conclusions. An intensification of nitroxydergic processes in both the lung tissue homogenate and blood serum of the both sexes mature rats with modeled «passive tobacco smoking» has been established, which may indicate a compensatory enhancement of nitrogen (II) oxide synthesis. In the sexual comparison of changes in NO-system, their reliable prevalence in female-rats was revealed. In case of «passive tobacco smoking» combined with the introduction of monosodium glutamate, an intensification of nitroxydergic processes was also observed, but the changes were not more pronounced than in case of «passive tobacco smoking».
In immature rats of both sexes, in case of «passive tobacco smoking», reduction of nitroxydergic processes was observed both in the lung tissue homogenate and serum, which may indicate the depletion of adaptive mechanisms of regulation of the nitrogen (II) oxide formation and endothelial dysfunction. In case of «passive tobacco smoking» combined with the monosodium glutamate injection an intensification of nitroxydergic processes has been established.
Key words: tobacco smokе, sodium glutamate, nitrogen (II) oxide.
Рецензент - проф. Мщенко I. В.
Стаття надшшла 28.03.2018 року
