CC BY
33
© Алексевич К. О., Фiра Л. С., Лихацький П. Г., Рицик О. Б.
УДК 616/. 12-025. 1-015. 1-05:612. 015. 31]-092. 6
Алексевич К. О., Ф'ра Л. С., Лихацький П. Г., Рицик О. Б.
АКТИВНЮТЬ МАРКЕРНИХ ФЕРМЕНТ1В М1ОКАРДУ У ЩУР1В ЗА УМОВ
УРАЖЕННЯ ТОКСИЧНИМИ ДОЗАМИ АДРЕНАЛ1НУ
Тернопiльський державний медичний ушверситет iменi I. Я. Горбачевського
(м. Тернопiль)
Дана робота е фрагментом планово! науково! теми кафедри медично! б1ох1мИ та фармакологи Терноптьського державного медичного уыверсите-ту 1м. I. Я. Горбачевського «Бюх1м1чн1 механ1зми ток-сичност1 нано-частинок р1зно! природи та 1нших ан-тропогенних та бюгенних токсикант1в в бюлопчних системах», № держ. реестрацИ 011211000542.
Вступ. В даний час не втрачае актуальност1 проблема проф1лактики, д1агностики та л1кування серцево-судинних захворювань через !х значну по-ширен1сть I серйозн1 насл1дки. У зв'язку 1з високою соц1ально-економ1чною значим1стю даних захворювань, видаеться актуальним впровадження нових метод1в ранньо! д1агностики, медикаментозно! ко-рекцИ та оц1нки прогнозу у ц1е! категорп хворих [9].
Протягом останых рок1в в медицин! ¡нтенсивно розвиваеться так званий «метабол1чний» напрямок, що ставить за свою мету теоретичний ! прикладний анал1з обмшних процеЫв на р1зних р1внях, як основу або фон для багатьох захворювань. Як вщомо, пусковим мехаызмом для метабол1чних змЫ при серцево-судинних захворюваннях е р1зного роду стресогенн фактори, як1 ¡нщюють пщвищення р!вня ендогенних катехоламш1в в оргаызм! [1, 12].
В умовах пперкатехоламшемп, перш за все, по-рушуеться регуляц1я активност! ключових фермент1в метабол1зму вуглевод1в ! жирних кислот, як контро-люють транспорт ! швидкють окислення енергетич-них субстрат1в в мггохондр1ях кардюмюцит1в. Адре-налш у високих концентрац!ях сприяе порушенню кровопостачання, провокуе метабол1чний дисбаланс, зокрема активуе систему перекисного окис-нення л1п1д1в (ПОЛ), викликае появу активних форм кисню, збтьшуе накопичення ¡оыв кальц!ю та ¡н. [2, 3, 5].
Вщомо, що прогноз при гострм серцевм патологи базуеться на динамц бюх1м1чних маркер!в. Саме тому ¡нтенсивно досл!джуеться динамка метабол1ч-них процеЫв та кореляц!я бюх1м1чних показниюв за умови вищезгаданих патолопчних стаыв [15, 17].
Метою даного дослщження було вивчення динамки активност! маркерних фермент!в мюкарду та !х взаемозв'язок ¡з показниками втьнорадикального
окиснення в процес! розвитку гострого ураження м1-окарду пщвищеними дозами адреналшу.
Об'ект I методи дослщження. Експерименти виконано на 50-ти нелшмних бтих щурах-самцях масою 180-200 г, як утримувалися на стандартному рацюы в!вар!ю Терноптьського державного медичного уыверситету ¡мен! I. Я. Горбачевського.
Гостре адреналшове пошкодження мюкар-да спричиняли шляхом одноразового внутрш-ньом'язового уведення 0,18 % розчину адреналшу гщротартрату ("Дарниця", Укра!на) в доз1 0,5 мг/кг [12]. Евтаназ1ю проводили з використанням тюпен-талу натрю на 3-тю, 24-ту \ 48-му годину пюля його введення. Кров забирали ¡з серця тварин. ДослГ дженням пщдавали гомогенат серця та сироватку кров1 дослщних та контрольних тварин (¡нтакты).
У вищевказаних тканинах визначали вмют ТБК-активних (ТБК-АП) продукпв [11, 13]. 1нтенсивнють окислювально! модифкаци б1лк1в визначали по методу Я. 1_еуте шляхом реестрацп оптично! щ!льност1 ал1фатичних альдегщо- та кетодиытрофентгщразо-н1в основного \ нейтрального характеру (2,4-ДНФГ) [14, 16]. Активнють креатинфосфокшази (КФК) [7] та лактатдегщрогенази (ЛДГ) [8] у зразках вивчали юнетичним методом, активнють амшотрансфераз в реакци з 2,4-диытрофентгщразином [13].
Вс1 експерименти виконано ¡з дотриманням за-гальних правил \ положень бвропейсько! Конвенцп ¡з захисту хребетних тварин, як використовуються для дослщницьких та ¡нших наукових цтей (Страсбург 1986), Загальних етичних принцитв експери-мент1в на тваринах (Ки!в,2001) [6].
Статистичну обробку результа^в доотдження здмснювали за допомогою метод1в вар1ацмно! статистики з використанням критерю Ст'юдента [10].
Результати дослщжень та Ух обговорення. У сироватц кров1 та мюкард1 щур1в пюля ураження токсичними дозами адреналшу нами вивчено вмют ТБК-АП продукпв, як е одними ¡з кшцевих продук-т1в процесу лшопероксидаци. Як показали результати проведених доогмджень, пюля ураження тварин адреналшом у сироватц кров1 та мюкард1 р1зко зростав !х вмют. На 3-тю годину вщ початку екс-перименту вмют ТБК-АП продукпв збтьшувався у
Рис. 1. Динамка BMicTy ТБК- активних продуктiву мiокардi та сироватцi KpoBi щурiв, уражених токсич-ними дозами адреналiну, %.
порiвняннi з контролем на 19,2 % у сироватЦ KpoBi i на 32,1 % у мioкаpдi (рис. 1).
В подальшому величина даного показника зрос-тала i була бшьшою у пopiвняннi i3 контролем на 24-ту годину на 34 % у сироватЦ кpoвi i на 76 % у мю-кард^ на 48-му годину - на 45,4 % i 81,3 % вщповщно.
Вiдoмo, що pаннiм шдикатором пошкоджен-ня клiтин за умов вшьно радикального окислення е окисна модифкащя бiлкiв (ОМБ). Вважають, що ОМБ вщграе ключову роль у молекулярних мехашз-мах оксидативного стресу i е пусковим механiзмoм до окислювальноТ дестpукцií iнших молекул, напри-клад, лiпiдiв i нуклеТнових кислот.
При дослщженш пpoцесiв окисноТ модифкацп бiлкiв в opганiзмi щуpiв нами встановлено, що пщ дiею адреналшу вмiст альдегiдo- i кетoпoхiдних нейтрального характеру (ОМБ370) в термЫ 3 год зрос-тав у пopiвняннi з iнтактнoю групою у 1,7 раза в си-роватЦ кpoвi i в 1,4 раза в мioкаpдi (табл. 1).
В подальшому Тх вмiст збшьшувався i в теpмiнi 24 год був бшьшим у пopiвняннi з контролем у 2,2 раза в сироватц кpoвi i в 1,6 раза у мюкард^ в терм^ 48 год - у 2,6 i 1,9 раза вiдпoвiднo. Щодо альдеп-до- i кетoпoхiдних основного характеру (ОМБ430), Тх вмют зростав аналопчно iз пoпеpеднiм показником в 2,25 раза в сироватЦ кpoвi i в 1,4 раза у мioкаpдi в теpмiнi 3 год, i вiдпoвiднo в 5,3 i 1,2 раза в теpмiнi 24 год, а також в 5,9 i 1,4 раза в термЫ 48 год.
Паралельно, для ствставлення активной вшь-норадикальних пpoцесiв та цитол^ичних пpoцесiв, нами було проведено визначення активной фер-ментiв цитoлiзу - кpеатинфoсфoкiнази i лактатдеп-дрогенази в сироватЦ та мioкаpдi уражених та штак-тнихтварин.
У вс теpмiни дoслiдження вiдмiчалoся зростання активной ЛДГ у сиpoватцi кpoвi (табл. 2) пiсля ура-ження мюкарду адpеналiнoм. Даний показник збшь-шився у пopiвняннi з контролем на 116 % на 3-тш годиш, на 138 % на 24-тм гoдинi i на 269 % на 48-мш гoдинi пюля введення каpдioтoксину.
Щодо активностi даного ферменту у гомогенат1 мiокарду, то його величина зменшувалась.
Так, на 3-тм годинi дослiдження даний показник менший у порiвняннi з тваринами штактного контролю на 28 %, через 24 i 48 годин пюля введення адреналшу вш збшьшуеться на 4 % i 6 %, вщповщ-но, у порiвняннi iз попереднiм термiном, проте рiвня контролю не досягае.
При дослщженш активност креатинфосфокiнази виявлено II збiльшення у сироватцi кровi через 3 го-дини пiсля ураження у порiвняннi з контролем у 2,5 раза (рис. 2).
Найбшьшого значення даний показник набувае у термЫ 24 години пюля ураження i е бшьшим вщ контролю у 2,7 раза, вже на 48 годиш дослщження вш зменшуеться, проте залишаеться бiльшим вiд контролю в 2,3 раза. Паралельно проводилося дослщження активной даного ферменту в мюкарду де вiдмiчаеться обернений процес - зниження у 2 рази на 3 годиш та в 2,7 раза на 24 годиш дослщження,
Таблиця 1
Вмют 2,4-ДНФГ(370) та 2,4-ДНФГ^ у сироватц кровi та мiокардi (ммоль /г бшка) щурiв, уражених адреналiном
Групи тварин 1нтактний контроль Уpаженi адреналг ном, 3 год Уражен1 адpеналi-ном, 24 год Уражеы адpеналi-ном, 48 год
2,4-ДНфГ,Я70)
Сиро-ватка кpoвi 0,043 ± 0,0016 0,073 ± 0,0025* 0,093 ± 0,0020* 0,112 ± 0,0037*
Мioкаpд 0,052 ± 0,0021 0,074 ± 0,0016* 0,082 ± 0,0023* 0,098 ± 0,0027*
2,4-ДНфГ(430)
Сиро-ватка кpoвi 0,016 ± 0,0010 0,036 ± 0,0009* 0,084 ± 0,0015* 0,094 ± 0,0012*
Мюкард 0,049 ± 0,0024 0,067 ± 0,0017* 0,061 ± 0,0027 0,070 ± 0,023
Примiтка: * - вipoгiднi змши мiж тваринами iнтактнoгo контролю та ураженими адреналшом. Таблиця 2 Активнють ЛДГ у сироватц1 кров1 (Мод/л) та мюкард1 (Мод/100 г) у щур1в, уражених адренал1ном
Групи тварин 1нтактний контроль Уражен1 адpеналi-ном, 3 год Уражеы адрена-лiнoм, 24 год Уражеы адpеналi-ном, 48 год
Сироват-ка кpoвi 156,65 ± 14,90 390,39 ± 17,23 413,21 ± 18,76 639,34 ± 6,33
Мioкаpд 123,44 ± 2,74 89,35 ± 1,85 92,77 ± 2,40 94,65 ± 2,39
Примггка: * - вipoгiднi змiни мiж тваринами iнтактнoгo контролю та ураженими адреналшом.
процесiв iз виходом даних внутрiшныоклiтинних ен-зимних бшмв у кров.
Збiлышення активной АсАТ у сироватцi кровi е прогностичним тестом на шфаркт мюкарду, а також прямим пiдтвердженням цитолiзу кардiоцитiв в умо-вах ураження мюкарду.
Вщомо, що при шфаркт мiокарду активнiсть АсАТ може зрости в 8-10 разiв, активнiсты АлАТ - в 1,5- 2 раза. Враховуючи органоспецифiчнiсты даних ензимiв доцшьно була врахувати коефiцiент де Рт-са, який показуе мiсце локалiзацií токсичного про-цесу (табл. 3).
Нами встановлено, що через 3 год пюля ураження адреналшом коефщент де Рiтiса практично за-лишаеться на рiвнi iнтактного контролю, нав^ь дещо нижче нього. Починаючи з 24 год експерименту ко-ефщент збiлышуетыся i досягае максимуму через 48 год вщ початку ураження. Це свщчить про те, що саме у ц термши починае розвиватись iшемiя мю-карду, що зумовлюе цитолiз кардiоцитiв.
Висновки. В експеримент на щурах встановлено, що ураження мюкарду адреналшом в доз1 0,5 мг/кг маси тша призводить до активацií проце-сiв лiпопероксидацií та окиснювально! модифкацп бiлкiв, максимум чого приходиться на 48 годину вщ початку дослщження. Нагромадження токсичних продуктiв вiлынорадикалыних реакцм супроводжу-еться цитолiзом кардiоцитiв, що зумовлюе вихщ органоспецифiчних ферментiв у кров. Вiдмiчаетыся пiдвищення активностей креатинфосфокшази, ас-партатамiнотрансферази та лактатдегiдрогенази у сироватц кровi уражених тварин та зниження !х у мiокардi.
Перспективи подальших досл1джень. Прове-денi дослщження поглиблюють уявлення про патогенез розвитку адреналшового пошкодження мю-карду та дозволяють запропонувати за даних умов використання препара^в з мевмбраностабЫзуючи-ми та антиоксидантними властивостями, що i буде метою подальших наших дослщжень. Передбача-еться використання кардiопротекторiв рослинного походження.
Л1тература
1. Барабаш Л. С. Клиническая значимость показателей эндотелиальной дисфункции, оксидативного стресса и гемостаза у больных инфарктом миокарда / Л. С. Барбараш, В. В. Кашталап, В. Н. Каретникова [та ш.] // Патол. кровообращения и кардиохирургия. - 2007. - № 2. - С. 28-33.
2. Бизенкова М. Н. О роли активации процессов липопероксидации в механизмах ишемического повреждения миокарда / М. Н. Бизенкова, Н. П. Чеснокова, М. Г. Романцов // Современные наукоемкие технологии. - 2006. - № 2 -С.26-31.
3. Воронцова Н. Л. Свободнорадикальное окисление и миокард / Н. Л. Воронцова, С. А. Бернс, О. Л. Барабаш. -М.: Кемерово, 2006. - 159 с.
4. Губский Ю. И. Токсикологические последствия окислительной модификации белков при различных патологических состояниях // Современные проблемы токсикологии. - 2005. - Т. 8, № 3 - С. 20-27.
5. Гулага О. I. Процеси лтопероксидаци у хворих на серцеву недостатнють / О. I. Гулага, В. К. Тащук, О. С. Полянська // Буковинський медичний вюник. - 2010. - Т. 14, № 2(54). - С. 122-124.
6. Использование лабораторных животных в токсикологическом эксперименте (методические рекомендации); под редакцией проф., академика РАМН П. И. Сидорова. - Архангельск. - 2002. - 84 с.
7. 1нструкц1я з використання набору реагент1в для визначення загально! активност1 креатинкшази в сироватц1 , плазм1 кров1 Креатинкшаза-кш. »СпЛ». - Погоджено Моз Укра!ни. - 2009.
8. 1нструкц1я до набору реактив1в для визначення загально! активност1 лактатдегщрогенази (ЛДГ) (кшетичний УФ метод). - 2011.
9. Кушаковский М. С. Метаболические болезни сердца / М. С. Кушаковский. - СПб.: Фолиант, 2000. - 128 с.
¡нтактний уражеы 3 уражен'| 24 уражеы 48 контроль год год год
» сироватка кров1 —■—мюкард
Рис. 2. Динам1ка активност КФК в сироватц кров1 I м1окард1 щур1в, уражених адреналшом, в р1зш термши ураження, %.
Таблиця 3
Активнють АсАТ та АлАТ у сироватц кров1 (мкмоль/л год) та мiокардi (мкмоль/кг год) у щурiв, уражених адреналшом
Групи тварин Сироватка кров1
АлАТ АсАТ Коеф1ц1ент де Р1т1са
1нтактний контроль 1,99 ± 0,18 2,41 ± 0,11 1,21
Уражеы адреналшом, 3 год 2,35 ± 0,24 2,73 ± 0,08 1,17
Уражеы адреналшом, 24 год 2,45 ± 0,03 3,25 ± 0,09* 1,33
Уражеы адреналшом, 48 год 2,79 ± 0,07* 3,85 ± 0,14* 1,38
на 48 годин даний показник нижчий вщ контролю у 2,3 раза.
Така динамка активной дослщжуваних фермен-Тв пщтверджуе посилення мембранодеструктивних
10. Лапач С. Н. Статистические методы в медикобиологических исследованиях с использованием Excel / С. Н. Лапач, А. В. Чубенко, П. Н. Бабич. - К : Морион, 2000. - 320 с.
11. Лущак В. I. Показники оксидативного стресу. Тюбарб^урактивш продукти i карбонтьш групи бтюв / В. I. Лущак, Т. В. Багнюкова, О. В. Лущак //Укр. б^м. журн. - 2004. - Т. 26. - С. 136-141.
12. Маркова О. О. Мiокардiодиcтрофiя i реактивнють оргашзму. -Тернопть : Укрмедкнига, 1998. - 150 с.
13. Меньшиков В. В. Лабораторные методы исследования в клинике: Справочник / В. В. Меньшиков, Л. Н. Делекторская, Р. П. Золотницкая [и др.]; [под ред. В. В. Меньшикова]. - М.: Медицина, 1987. - С. 122, 179-180.
14. Муравьева Л. Е. Окислительная модификация белков: проблемы и перспективы исследования / Л. Е. Муравьева // Фундаментальные исследования. - 2010. - № 1. - С. 74-78.
15. Трифонов, И. Р. Биохимические маркеры некроза миокарда. Общая характеристика биомаркеров, их применение для диагностики инфаркта иокарда: обзор современных рекомендаций / И. Р. Трифонов // Кардиология. - 2001. -№ 11. - С. 93-95.
16. Dalle-Donne I. Protein carbonyl groups as biomarkers of oxidative stress / I. // Dalle-Donne Clinica Chimica Acta. - 2003. -№ 329. - Р. 23-38.
17. Bhayana V. Biochemical Markers of Myocardial Damage / V. Bhayana, R. Henderson // Clin. Biochem. - 1995. - Vol. 28, № 1. - Р. 1-29.
УДК 616/. 12-025. 1-015. 1-05:612. 015. 31]-092. 6
АКТИВН1СТЬ МАРКЕРНИХ ФЕРМЕНТ1В М1ОКАРДУ У ЩУР1В ЗА УМОВ УРАЖЕННЯ ТОКСИЧНИМИ ДОЗАМИ АДРЕНАЛ1НУ
Алексевич К. О., Фiра Л. С., Лихацький П. Г., Рицик О. Б.
Резюме. Встановлено, що за умов ураження мюкарду щурiв адреналшом в дозi 0,5 мг/кг маси тта акти-вуються процеси лтопероксидаци, як досягають максимуму через 48 год вщ початку експерименту. Паралельно вiдмiчено штенсифкацю процеЫв окислювально! модифкаци бтюв та цитолiзу плазматичних мембран кардюци^в, на що вказуе пщвищення активност маркерних ферменпв мюкарду креатинфосфоюнази та лактатдегщрогенази.
^^40bí слова: адреналiн, мiокард, лiпопероксидацiя, окислювальна модифiкацiя бiлкiв, лактатдегщро-геназа, креатинфосфоюназа.
УДК 616/. 12-025. 1-015. 1-05:612. 015. 31]-092. 6
АКТИВНОСТЬ МАРКЕРНЫХ ФЕРМЕНТОВ МИОКАРДА У КРЫС ПРИ ПОРАЖЕНИИ ТОКСИЧЕСКИМИ ДОЗАМИ АДРЕНАЛИНА
Алексевич К. О., Фира Л. С., Лихацкий П. Г., Рицик О. Б.
Резюме. Установлено , что в условиях поражения миокарда крыс адреналином в дозе 0,5 мг / кг массы тела активируются процессы липопероксидации, которые достигают максимума через 48 ч от начала эксперимента. Параллельно отмечено интенсификацию процессов окислительной модификации белков и цитолиза плазматических мембран кардиоцитив, на что указывает повышение активности маркерных ферментов миокарда (креатинфосфокиназы, аспартатаминотрансферазы и лактатдегидрогеназы).
Ключевые слова: адреналин, миокард, липопероксидация, окислительная модификация белков, лак-татдегидрогеназа, креатинфосфокиназа.
UDC 616/. 12-025. 1-015. 1-05:612. 015. 31]-092. 6
Activity of Myocardium Marker Enzymes in Rats under Adrenaline Toxic Damage
Aleksevych K. O., Fira L. S., Lykhatsky P. G., Rytsyk O. B.
Abstract. Introduction. Today, the prevalence and severe consequences of cardiovascular diseases determine the actuality of prevention, diagnostics and treatment.
The prognosis in acute cardiac pathology is known to be based on the dynamics of biochemical markers. Therefore, the dynamics of metabolic processes and correlation of biochemical indices under above-mentioned pathologic conditions are being studied intensively.
The objective of this survey is to study the dynamics of myocardium marker enzymes' activity and their correlation with the indices of free radical oxidation in acute myocardium damage by high adrenaline doses.
Materials and methods. Experiments were performed on 50 non-linear albino male rats (body weight - 180-200 g). Acute adrenaline myocardium damage was induced by single intramuscular injection of 0.185 % adrenaline hydrotartrate ("Darnytsya", Ukraine), dose 0.5 mg/kg. The rats were euthanized with the thiopental sodium on the 3rd, 24th and 48th post-injection hour.
Results and discussion. On the 3rd experimental hour, the TBA-AP content revealed 19.2 % increase in the blood serum and 32.1 % increase in the myocardium in comparison with control values. Through protein oxidative modification studies, it was found that under adrenaline impact the content of neutral aldehyde and keto derivatives revealed 1.7 and 1.4 times increase in the blood serum and myocardium respectively at 3 hours term.
The increase of lactate dehydrogenase activity in the blood serum alongside with the decrease of the enzyme's activity in the myocardium homogenate were found at all experimental terms.
Creatine phosphokinase activity in the blood serum revealed 2.5 times increase 3 hours after damage, in comparison with the controls. Within 24 hours' term after damage, this index was at its peak, revealing 2.7 times excess if compared with controls. By 48 hours, it decreased yet exceeding the control value by 2.3 times. The parallel studies of creatine phosphokinase activity in the myocardium revealed the inverse process, namely 2 times decrease at 3 hours' term, 2.7 times decrease at 24 hours whereas at 48 hours the index was 2.3 times lower in comparison with the control value.
Aminotransferase organo-specificity taken into account, allowing for De Ritis ratio indicating the exact toxic site seemed to be reasonable. 3 hours after the adrenaline damage, De Ritis ratio was found to be roughly similar to the intact controls, even lower. Starting from the 24th experimental hour, the ratio was found to be increasing reaching its peak value 48 hours after the damage had been induced. This is indicative of progressing myocardial ischemia that causes cardiocyte cytolysis.
Conclusion. Adrenaline myocardium damage (0. 5 mg/kg body weight) was shown to activate lipid peroxidation and protein oxidative modification on the 48th experimental hour. Accumulation of free radical reactions' toxins is accompanied by cardiocyte cytolysis that causes the ingress of organo-specific enzymes into the bloodstream. Besides, increased creatine phosphokinase, aspartataminotransferase and lactate dehydrogenase activity in the blood serum of injured rats parallel with their decreased activity in the myocardium were observed.
Keywords: adrenaline, myocardium, lipoperoksidation, oxidizing modification of proteins, lactate dehydrogenase, creatinphosphokinase.
Рецензент - проф. Катеренчук I. П.
Стаття надшшла 5. 06. 2014 р.
