CC BY
22УДК 616.1/.9: 616.1: 616-092.9
DOI http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.5837842
В. I. Савицький, О. О. Якименко, В. В. Клочко, I. В. Савицький, Т. А. Александрина
АНАЛ1З ДИНАМ1КИ АКТИВНОСТ1 КАТАЛАЗИ ТА СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗИ НА ТЛ1 ЗМОДЕЛЬОВ1АНОГО АНТИФОСФОЛШЩНОГО СИНДРОМУ ТА ПРИ Р11ЗНИХ СПОСОБАХ ЙОГО КОРЕКЦП
Одеський нацiональний медичний ушверситет
Савицький Володимир 1ванович - https://orcid.org/0000-0002-4261-3759 Якименко Олена Олександрiвна - https://orcid.org/0000-0001-9844-6905 Клочко Вжтор Вiкторович - https: //orcid.org/0000-0001-6025-5433 Савицький 1ван Володимирович - https://orcid.org/0000-0002-5841-9993 Александрiна Тетяна Андрйвна - https://orcid.org/0000-0003-3798-0391
Summary. Savytskyi V. I., Yakymenko O. O., Klochko V. V., Savytskyi I. V., Aleksandrina T.A. ANALYSIS OF THE DYNAMICS OF CATALASE AND SUPEROXIDE DISMUTAS ACTIVITY ON THE BACKGROUND OF THE MODELED ANTIPHOSPHOLIPID SYNDROME AND DURING DIFFERENT TYPES OF ITS CORRECTION. - The Odessa National medical University; e-mail: miastkivska@ukr. net. It is established the antioxidant protection against simulation of antiphospholipid syndrome. The use of the correction of the 3rd group has a positive effect on the state of antioxidant protection and leads to increased activity of catalase and superoxide dismutase. The use of immunoglobulin and warfarin in the treatment of rats, in a simulated antiphospholipid syndrome, affects the restoration of antioxidant protection, but less pronounced. The greatest effect on the restoration of antioxidant protection in rats with simulated antiphospholipid syndrome was observed in group 5.
Key words: antiphospholipid syndrome, experiment, antioxidant protection, catalase, superoxide dismutase.
Реферат. Савицкий В. И., Якименко E. A., Клочко В. В., Савицкий И. В., Александрина Т. А. АНАЛИЗ ДИНАМИКИ АКТИВНОСТИ КАТАЛАЗЫ И СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗЫ НА ТЛЕ СМОДЕЛЕВИАННОГО
АНТИФОСФОЛИПОДНОГО СИНДРОМА И ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ЕГО КОРРЕКЦИИ. Установлено ослабление антиоксидантной защиты на фоне моделирования антифосфолипидного синдрома. Применение коррекции 3-й группе оказывает положительное влияние на состояние антиоксидантной защиты и приводит к повышению активности каталазы и супероксиддисмутазы. Применение иммуноглобулина и варфарина в лечении крыс при смоделированном антифосфолипидном синдроме влияет на восстановление антиоксидантной защиты, но менее выражено. Наибольшее влияние на восстановление антиоксидантной защиты у крыс с смоделированным антифосфолипидным синдромом наблюдалось в 5-й группе.
Ключевые слова: антифосфолипидный синдром, эксперимент, антиоксидантная защита, каталаза, супероксиддисмутаза.
Реферат. Савицький В. I., Якименко О. О., Клочко В. В., Савицький I. В., Александрина Т. А. АНАЛ1З ДИНАМ1КИ АКТИВНОСТ1 КАТАЛАЗИ ТА СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗИ НА ТЛ1 ЗМОДЕЛЬОВ1АНОГО
АНТИФОСФОЛШЩНОГО СИНДРОМУ ТА ПРИ РПЗНИХ СПОСОБАХ ЙОГО КОРЕКЦП. Встановлене ослабления антиоксидантного захисту на тл моделювання антифосфолшщного синдрому. Застосування корекцп 3-й груш здшснюе позитивний вплив
© Савицький В. I., Якименко О. О., Клочко В. В., Савицький I. В., Александрина Т. А.
на стан антиоксвдантного захисту та призводить до пiдвищення активностi каталази та супероксиддисмутази. Застосування iмуноглобулiну та варфарину в лiкуваннi щурiв, при змодельованому антифосфолiпiдному синдромi, впливае на ввдновлення антиоксидантного захисту, але менш виражено. Найбiльший вплив на вiдновлення антиоксидантного захисту у щурiв зi змодельованим антифосфолшщним синдромом спостерiгався в 5-й груш.
Ключовi слова: антифосфолiпiдний синдром, експеримент, антиоксидантний захист, каталаза, супероксиддисмутаза.
Вступ. Антифосфолшвдний синдром (АФС) на сьогоднiнiй день е загрозливою патологiею, частота виникнення яко! значно збiльшуеться при наявносп супутнiх захворювань [1].
АФС характеризуемся рiзноманiтнiстю клiнiчних проявiв, моза!чшстю ускладнень, лабораторних зрушень та порушенням балансу багатьох систем оргашзму [2, 3]. Окислювальний стрес може бути визначений як дисбаланс мiж антиоксидантним захистом та рiвнем активних форм кисню в бiологiчнiй системi. Окислювальний стрес, який призводить до пошкодження тканин е ознакою хронiчного захворювання та загибелi клiтин [4].
Мета: дослвдити змiни активностi антиоксидантного захисту при експериментальному антифосфолiпiдному синдромi та проаналiзувати ефективнiсть його корекци шляхом введення варфарину, iмуноглобулiну та L-аргiнiну
Матерiали та методи дослiдження: Дослвдження проведено на 100 безпородних щурах-самцях масою 180-220 гр. Тварини були розподшеш на наступнi групи:
1-а група - контрольна - iнтактнi тварини, як знаходились на стандартному рацюш вiварiю (п=20).
2-а група - щур^ яким було змодельовано антифосфолшщний синдром (п=20).
3-я група (п=20) - тварини, як1 на тлi змодельовано! патологи отримували корекцiю введенням внутрiшньочеревинно iмуноглобулiн людини (ЗАТ «Бюфарма») у дозi 0,5 г/кг ваги (Мельник В.О., Люяний М.1., Бельська Л.М., Шняшн С.А., 2005) та внутршньошлунковим введенням розчину L-аргiнiну на 0,9% розчиш натр1я хлориду в дозi 500 мг/кг.
4-а група (п=20) - тварини, яш на тлi змодельовано! патологи отримували корекцш варфарином в дозах, вирахуваних по коефiцiенту вщповщносл та введенням внутрiшньочеревинно iмуноглобулiн людини (ЗАТ «Бюфарма») у дозi 0,5 г/кг ваги (Мельник В.О.,Люяний М.1., Бельська Л.М.,Шняк1н С.А., 2005).
5-а група (п=26) - тварини, яш на тлi змодельовано! патологi! отримували корекцш варфарином, введенням внутршньочеревинно iмуноглобулiн людини (ЗАТ «Бюфарма») у дозi 0,5 г/кг ваги (Мельник В.О.,Люяний М.1., Бельська Л.М.,Шняк1н С.А., 2005) та внутршньошлунковим введенням розчину L-аргiнiну на 0,9% розчинi натр1я хлориду в дозi 500 мг/кг.
Антифосфолiпiдний синдром моделювали шляхом шдшшрного введення кардiолiпiнового антигену в суммарнш дозi 0,2-0,4 мг на одного щура через день. протягом трьох тижнiв [5, 6]
Добова доза препарату Варфарину для щура масою 200г - 0,2 мг.
Введення донатора оксиду азоту - розчину L-аргiнiну (С1МЕСТА, виробництво КНР, стандарт якосп USP32) здшснювалось шляхом внутрiшньо шлункового введення розчину Ь-арпшну на 0,9% розчинi на^я хлориду в дозi 500 мг/кг [7] через шприц з внутршньошлунковим зондом. Об'ем розчину залежав ввд маси тварини i не перевищував 1 мл. Препарат вводили 1 раз на добу до врашшнього годування, щоденно протягом 10 дшв [7].
Дослiдження тривало 8 тижшв, протягом яких тварини були тд наглядом та/або лiкуванням.
Щурi виводились iз експерименту пiд легким ефiрним наркозом згiдно з «Правилами виконання робiт з використанням експериментальних тварин», затверджених Наказом МОЗ Укра!ни № 249 ввд 01.03.2012 та Законом Укра!ни № 3447-IV «Про захист тварин ввд
жорстокого поводження» ф змiнами вiд 15.12.2009р та ввд 16.10.2012р).
Пiсля евтанази проводився забiр кровi у щурiв для дослiдження показник1в окислювального стресу. Визначення вмiсту каталази проводили спектрофотометричним методом по методицi Чеварi С., Андела Т., та Штренера Я. Визначення активносп супероксиддисмутази проводилося спектрофотометричним методом (реакщя окислення кверцетину).
Результати дослщження та 1х обговорення:
Усi етапи реакцш утворення вiльних радикалiв контролюе i гальмуе антиоксидантна система захисту органiзму, одними iз основних функцюнальних складових яко! е каталаза та супероксиддисмутаза Каталаза - фермента антиоксидантного захисту, що е каталiзатором розпаду утворюючогося пероксиду водню на воду та молекулярний кисень [8, 9].
Результати аналiзу Г! активностi в умовах нашого експерименту представленi в Таблиц 1.
Таблиця 1
Динамiка активностi каталази в кровi щурiв при експериментальному антифосфолiпiдному ___синдромi та при його корекцií__
1-а група 2-а група 3-я група 4-а група 5-а група
Саг 14,24±0,52 20,07±0,65 17,24±0,74 24,3±0,71
24,16±0,51 Р1-2 <0,001 Р1-з<0,001 Р2-3<0,001 Р1-4<0,001 Р2-4<0,01 р3-4<0,001 Р1-5 Р2-5 Р3-5 Р4-5 >0,05 <0,001 <0,001 <0,001
В результат нашого дослщження встановлено, що у групi №2, в якш не коригували змодельований патологiчний процес, виявлено зниження активносп каталази на 41 % порiвняно з даними штактних тварин. У третш групi, в як1й проводилася корекщя Ь-аргiнiном, варфарином та iмуноглобулiном, виявленi кращi результати - актившсть досл1джуваного фермента пiдвищилася на 40,94 % порiвняно з групою без корекци, але вiдносно iнтактноí групи активнiсть е нижчою на 16,92 %.
У четвертш групi, в якш проводилася корекщя iмуноглобулiном та варфарином, позитивний вплив присутнш (актившсть фермента е вищою на 21 % порiвняно з групою без корекци), але вш виражений в меншш мiрi - у порiвняннi з групою iнтактних щурiв значення показника е нижчим на 28,64 %, а порiвняно з даними групи №3 -меншим на 14,1%. Прослщковуеться значний позитивний ефект при комплексному залученш iмуноглобулiну, варфарину та Ь-арпнш: вiдсутнi статистично значущi вщмшносп м1ж даними цiеí групи та штактних тварин, актившсть каталази е вищою на 70,6 % порiвняно з групою №2, також спостертаеться перевага при аналiзi груп №3 та №4 - на 21,07 % i 40,95 % вщповвдно.
Також було проведено аналiз другого фермента антиоксидантного захисту -супероксиддисмутази (Таблиця 2). Супероксиддисмутаза - фермент антиоксидантного захисту, що каталiзуе дисмутащю радикалiв О2 та перешкоджае перетворенню супероксидного анiон-радикала в пдроксильний високотоксичний радикал, а також служить акцептором в№них кисневих радикалiв, уповiльнюючи перексне окислення лшщв та бiлкiв [8, 9].
У груш № 2, в якш моделювали антифосфолшщний синдром без подальшо! корекцií, встановлено виражене пригнiчення активностi дослiджуваного фермента антиоксидантного захисту - на 42,8 % порiвняно з штактною групою. У третш груш, в якш змодельовану патологш коригували за допомогою введення iмуноглобулiну та L-аргiнiну виявлено часткове вщновлення активностi антиоксидантно! системи - на 41,2 % порiвняно з групою без корекци, але вона е нижною на 19,2 % ввдносно групи №1. У четвертш груш також виявлено тдвищення активносп фермента - вона е на 16,5 % вища порiвняно з 2-ю групою. Але тенденця е менш вираженою порiвняно з попередньою групою, у якш коригуваги
експериментальний АФС (групою № 3) - на 17,5 %, ввдносно штактно! групи актившсть нижча на 33,4 %. Результатившсть корекци 5-! групи е найб1льш вираженою: актившсть супероксиддисмутази максимально наблизилася до значень штактно! групи (статистично значущ1 ввдмшносп м1ж ними ввдсутш). Пор1вняно з групою № 2 актившсть е вищою на 76 %. Також вона е бшьшою пор1вняно з шшими групами, в яких коригували патолопю - на 24,7 % пор1вняно з групою № 3, 1 на 51,1 % пор1вняно з групою № 4. Отримаш даш свщчать про те, що змодельований антифосфолшщний синдром призводить до розвитку окислювального стресу. При пор1внянн1 одержаних даних доведено, що максимально виражений коригуючий ефект спостертаеться при комплексному використанш варфарину, 1муноглобул1ну та L-аргiнiну.
Таблиця 2
Динамiка активностi супероксиддисмутази в кровi щyрiв при експериментальному _антифосфолiпiдномy синдромi та при його корекци_
1-а група 2-а група 3-я група 4-а група 5-а група
6,43±0,29 9,08±0,44 7,49±0,35 11,32±0,37
SOD
11,24±0,35 p1-2 <0,001 p1-3 <0,001 p1-4 <0,001 p1-5 >0,05
p2-3 <0,001 p2-4 <0,05 p2-5 <0,001
p3-4 <0,01 p3-5 <0,001
p4-5 <0,001
Виявлена однонаправлешсть змiн активностi обох маркерiв антиоксидантного захисту шд впливом задiяних способiв корекци. Можемо зробити припущення про ключовий вплив L-аргiнiнy на ввдновлення активностi каталази та супероксиддисмутази. Дане припущення можемо обгрунтувати наступними властивостями цього донатора оксиду азоту.Одним iз захисних ефекпв оксиду азоту на оргашзм е його здатнiсть збшьшувати активнiсть антиоксидантних ферментiв, шляхом експреси кодуючих 1х генiв. Крiм того, сама молекула NO мае антиоксидантш властивосп. Взаемодiя оксиду азоту з лшвдними радикалами сприяе перериванню процесу вiльнорадикального окислення лiпiдiв [8, 10].
Висновки:
1. Встановлене ослаблення антиоксидантного захисту на тл моделювання антифосфолшщного синдрому у лабораторних тварин.
2. Виявлено, що розвиток експериментального антифосфолшщного синдрому призводить до зниження активносп супероксиддисмутази у кровi щyрiв умовах експерименту (р<0,001).
3. Доведене виражене зниження активностi каталази (р< 0,001) у кровi щyрiв з експериментальним АФС.
4. Застосування iмyноглобyлiнy та розчину L-аргiнiнy в лiкyваннi щyрiв при змодельованому антифосфолiпiдномy синдромi здшснюе позитивний вплив на стан антиоксидантного захисту та призводить до тдвищення активносп каталази та супероксиддисмутази.
5. Застосування iмyноглобyлiнy та варфарину в лшуванш щyрiв, при змодельованому антифосфолiпiдномy синдром^ впливае на в1дновлення антиоксидантного захисту, але менш виражено.
6. Найб№ш суттевий вплив на вiдновлення антиоксидантного захисту у шyрiв зi змодельованим антифосфолiпiдним синдромом спостерiгався при комплексному застосуванш варфарину, iмyноглобyлiнy та розчину L-арпшну.
Лiтература:
1. Игнатенко Г.А., Мухин И.В., Житкова Р.Ш., Фаерман А.А., Пола М.К., Туманова С.В.. Кардиологические аспекты антифосфолипидного синдрома. Практична ангiологiя. 2011; 2 (41):43-48
2. Brenner B., Grabowski E.F., Hellgren M. Thrombophilia and pregnancy complications.
Thromb. Haemost. 2004;92:678-681.
3. Макаренко Е.В. Антифосфолипидный синдром. Проблемы здоровья и экологии. 2017;4(54): 4-11
4. Tarr JM, Kaul К, Chopra М, Kohner ЕМ, Chibber R. Pathophysiology of Diabetic Retinopathy. Hindawi Publishing Corporation. ISRN Ophthalmology Volume 2013, Article ID 343560, 13 pages.
5. Уракова, М.А. и Брындина, И.Г. (2013,) Метаболическая активность и водный баланс легких при моделировании аутоиммунной патологии у крыс. Вестник ТвГУ. Серия: Биология и экология (29). С. 272-276.
6. Nomura H., Hirashima Y., Endo S., Nakaku A. Anticardiolipin antibody aggravates vasospasm after subarachnoid hemorrhage in rabbits // Stroke. 1998. Vol. 29. P. 1014-1019.
7. Покровский М.В., Покровская Т.Г., Корчаков В.И. и др. Эндотелиопротекторные эффекты L-аргинина при моделировании дефицита окиси азота. Эксперим. и клин. фармакол. 2008; 71 (2): 29-31.
8. Семенко ВВ, Сердюк ВМ, Савицький 1В. Дослщження стану перекисного окислення лшщв та антиоксидантно! системи щурiв при експериментальнш дiабетичнiй ретинопатп. Journal of Education, Health and Sport.2017;7(6):870-887.
9. Ермоленко Т. I. Актившсть в кровi ферментiв антиоксидантного захисту як маркер нефропротекторно! дil натрieвоi солi полi-(2,5-дигiдроксифенiлен)-4-тiосульфокислоти / Т. I. Ермоленко, О. М. Шаповал, О. В. Кривошапка / Актуальнi проблеми сучасно! медицини : Вiсник Украшсько! медично! стоматологiчноi академii. 2020;20(1):18-22.
10. Срубилин ДВ, Еникеев ДА, Мышкин ВА. Роль нитроксидергической системы в регуляции окислительного стресса в печени у крыс с экспериментальным перитоттом. Фундаментальные исследования. 2014;10(4):724-731.
References:
1. Ignatenko G.A., Mukhin I.V., Zhitkova R.Sh., Faerman A.A., Paula M.K., Tumanova S.V. Cardiological aspects of antiphospholipid syndrome. Practical angiology. 2011; 2 (41): 43-48
2. Brenner B., Grabowski E.F., Hellgren M. Thrombophilia and pregnancy complications. Thromb. Haemost. 2004;92:678-681.
3. E.V. Makarenko Antiphospholipid syndrome. Health and ecology problems. 2017; 4 (54): 4-11
4. Tarr JM, Kaul К, Chopra М, Kohner ЕМ, Chibber R. Pathophysiology of Diabetic Retinopathy. Hindawi Publishing Corporation. ISRN Ophthalmology Volume 2013, Article ID 343560, 13 pages
5. Urakova, M.A. and Bryndin, I.G. (2013) Metabolic activity and fluid balance of the lungs in the modeling of autoimmune pathology in rats. TvSU Bulletin. Series: Biology and Ecology (29). S. 272-276.
6. Nomura H., Hirashima Y., Endo S., Nakaku A. Anticardiolipin antibody aggravates vasospasm after subarachnoid hemorrhage in rabbits // Stroke. 1998. Vol. 29. P. 1014-1019.
7. Pokrovsky M.V., Pokrovskaya T.G., Korchakov V.I. et al. Endothelioprotective effects of L-arginine in modeling nitric oxide deficiency. Let's experiment. and wedge. pharmacol. 2008; 71 (2): 29-31.
8. Semenko VV, Serdyuk VM, Savitsky IV. Study of the state of lipid peroxidation and the antioxidant system of rats in experimental diabetic retinopathy. Journal of Education, Health and Sports.2017; 7 (6): 870-887.
9. Ermolenko TI Activity in the blood of enzymes of antioxidant protection as a marker of nephroprotective action of sodium salt of poly- (2,5-dihydroxyphenylene) -4-thiosulfonic acid / TI Ermolenko, OM Shapoval, OV Krivoshapka / Current issues of modern medicine: Bulletin of the Ukrainian Medical Dental Academy. 2020; 20 (1): 18-22
10. Srubilin DV, Yenikeev DA, Myshkin VA. The role of the nitroxydergic system in the regulation of oxidative stress in the liver in rats with experimental peritonitis. Basic research. 2014; 10 (4): 724-731
Робота надшшла в редакщю 12.11.2021 року.
Рекомендована до друку на заадант редакцшно! колегй тсля рецензування
