CC BY
11ным вольтамперметрическим методом / Под ред. Е.М.Цыганкова. — Ростов-на-Дону, 2003. — 26 с.
9. Попов П.А., Андросова Н.В., Аношин Г.Н. Накопление и распределение тяжелых и переходных металлов в рыбах Новосибирского водохранилища // Вопросы ихтиологии, 2002. — Т. 42. — № 2. — С. 264-270.
10. Пушкина С.В. Биохимические методы исследования. — М.: Наука, 1963. — 230 с.
11. Руднева И.И. Эколого-физиологические особенности антиоксидантной системы рыб и процессов перекисного окисления липидов // Усп. совр. биол, 2003. - Т. 123. - № 4. - С. 391-400.
12. Савваитова Х.А., Чеботарева Ю.В., Пичу-гин М.Ю. и др. Аномалии в строении рыб как показатели состояния природной среды // Вопросы ихтиологии, 1995. - Т. 35. - № 2. - С. 182-188.
13. Сидоров В.С. Экологическая биохимия рыб. Липиды. - Л.: Наука, 1983. - 240с.
14. Шатуновский М.И. Экологические закономерности обмена веществ морских рыб. — М.: Наука, 1980. - 283 с.
15. Lowry D.H., Rosebrough H.J., Farr A.L. et al. Protein measurement with the Folinphenol reagent// J. Biol. Chem, 1951. - V. 193. - P. 265-275.
Материал поступил в редакцию 15.02.08.
B.S.Musaev, A.I.Rabadanova, G.R.Muradova
EFFECTS OF WATER CONTAMINATION BY LEAD ACETATE ON THE CONTENT OF PROTEIN-LIPID INGREDIENTS IN LIVER AND KIDNEYS OF CARP YOUNG
Dagestan State University Caspian Research Institute of Fishery Economy
A study was conducted on effects of lead acetate in concentration of 0.5 mg/l on the content of phospholipids and cholesterol, protein and its fractions in liver and kidneys of carp young. It is suggested to use indicators of protein-lipid metabolism in fish tissues as a sensitive test for contamination of water medium by ions of heavy metals.
УДК 614.7+615.322.015.4
А.Х.Касымов, А.Р.Гутникова, Б.А.Саидханов, К.О.Махмудов, Г.Ф.Ишанкулова,
И.В.Косникова, А.Х.Исламов
АНТИОКСИДАНТНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФИТОПРЕПАРАТА ГЕПАМАЛ ПРИ ТОКСИЧЕСКОМ ДЕЙСТВИИ КОМБИНАЦИИ МЕТАЛЛОВ - ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ
СРЕДЫ ОБИТАНИЯ
Республиканский специализированный центр хирургии им. акад. В.Вахидова,
Ташкент, Республика Узбекистан
Комплекс солей тяжелых металлов вызывает развитие нескольких биохимических синдромов: синдром эндогенной интоксикации, нарушение целостности гепатоцитов, холестаз, печеночно-клеточную недостаточность и активацию ПОЛ. Гепамал обеспечивает повышение антиоксидантного статуса организма и снижает токсическое действие экотоксикантов.
Ключевые слова: тяжелые металлы, комбинированное действие, эндогенная интоксикация.
Введение. Современная индустриализация ведет к постоянному увеличению содержания в окружающей среде высокотоксичных соединений, среди которых одно из первых мест занимают тяжелые металлы и их соли. С одной стороны, металлы являются одним из главных природных ресурсов, поддерживающих развитие современных технологий, с другой, они образуют группу наиболее опасных загрязнителей окружающей среды [2, 4, 6]. Загрязнение среды обитания выбросами соединений тяжелых металлов характеризуется многокомпонентностью ком-
бинации неорганических соединений нескольких токсичных элементов и стойкостью, что обусловливает риск для здоровья населения. При этом массивной химической агрессии подвергаются не только работники металлургических и горно-обогатительных предприятий, но и жители индустриальных центров и близлежащих регионов [3]. Поэтому проблема изыскания эффективных средств выведения из организма стабильных металлов и их солей является актуальной задачей медицинской экологии. Она включает в себя как профилактику вредных воздейст-
вии загрязнителей окружающей среды на организм, так и освобождение организма от ксенобиотиков, поступивших внутрь и успевших оказать негативное воздействие, что выражается в изменении функционирования защитных и де-токсицирующих систем организма, а также реализацию средств повышения устойчивости организма к токсическому воздействию.
Для разных регионов актуальна своя комбинация металлов — загрязнителей. Для промыш-ленно развитых регионов Узбекистана характерна экспозиция металлами и соединениями меди, марганца, молибдена, хрома и некоторых других. Источники поступления и токсическое проявление отравлений, вызванных этими соединениями, достаточно хорошо известны. Каждый из этих металлов относится к группе высокотоксичных веществ, способных вызывать острое отравление и обладающих широким спектром токсического действия с многообразными клиническими проявлениями. Тем более опасно их комбинированное воздействие, способное усиливать токсичность каждого из отдельно взятых соединений. Поэтому, главным направлением в лечении острых и хронических отравлений, обусловленных комбинированным воздействием нескольких токсикантов, является подбор адекватных схем терапии, направленных на максимально быстрое снижение содержания токсичных компонентов в биосредах и восстановление гомеостаза.
Важнейшим механизмом окислительного го-меостаза является про- и антиоксидантное равновесие, имеющее подвижный характер. Всякого рода нарушения физиологического оптимума, вызванные экзо- и эндогенными агентами, сопровождается активацией процессов ПОЛ. Особенно ярко сдвиг равновесия в сторону проок-сидантных форм манифестируется при развитии острых и хронических отравлений [1, 7]. Продукты липопероксидации становятся причиной вторичного повреждения, прежде всего мембранных образований клетки, подавления функции ферментов, регенеративных процессов, что усугубляет течение основного заболевания. При развитии патологического процесса система естественной антиоксидантной защиты не справляется со своей функцией и для поддержания окислительного гомеостаза требуется разработка эффективных протекторных препаратов. Все синтетические антиоксиданты сами по себе являются достаточно токсичными, поэтому они не нашли широкого практического применения. В поисках новых лекарственных средств, обладающих гепатопротективным действием, исследователи обращаются к фитопрепаратам, которые обеспечивают адекватное фармакологическое действие на течение патологического процесса в печени.
К таким лекарственным препаратам растительного происхождения относится гепамал, новое средство, полученное на основе сбора из цветков бессмертника, пижмы обыкновенной и плодов шиповника (разработка АО «Сорб-Тех», Узбекистан).
Цель исследования: изучить возможность торможения общетоксического действия комбинации металлов фитопрепаратом гепамал.
Материалы и методы исследования. Работа выполнена на 170 крысах обоего пола породы Ви-стар массой 110—140 г. Субхроническое отравление соединениями меди, марганца, молибдена и хрома моделировали путем внутрибрюшинного введения металлосодержащей смеси в течение 4-х недель. Затравку осуществляли через день. Соотношение доз металлов в комбинации приблизительно соответствовало среднему соотношению в почвах в районе Алмалыкского горнометаллургического комбината [5] не превышало DL10 для каждого из компонентов и составило Cu: Mn: Mo: Cr = 100: 19: 16: 2. Вводимая доза включала по веществу (мг/кг) сульфат меди — 60, калия перманганат — 11,2, молибденовокис-лый аммоний — 10, калия бихромат — 1,19.
Антидотную терапию гепамалом начинали после появления явных признаков интоксикации и проводили ежедневно в течение двух недель на фоне продолжающейся интоксикации тяжелыми металлами путем введения per os с помощью специального зонда в дозе 1 мл препарата на 100 г массы тела животного.
Результаты и обсуждение. 4-х недельная затравка крыс изучаемой комбинацией металлов привела к развитию субхронической интоксикации с преимущественным поражением печени. Менялся внешний вид и поведенческий статус животных. Шерсть тускнела, обильно выпадала, животные становились вялыми и малоподвижными, теряли аппетит, что подтверждалось снижением массы тела животных. Потеря веса превышала 31% от первоначального.
Установлено, что у животных, подвергшихся воздействию соединениями тяжелых металлов, развивается выраженный синдром эндогенной интоксикации, доказательством чему служит увеличение уровня молекул средней массы в 1,5 раза. Полученная патологическая картина верифицировалась изменением ряда биохимических показателей (табл.1). У животных этой группы отмечалась билирубинемия: увеличение общего билилрубина составило 75%, в значительной степени за счет роста прямой фракции, увеличившейся в 2,9 раза, свидетельствуя о наличии токсического гепатита. Активность АлТ в сыворотке крови была незначительной, однако резко увеличилась активность АсТ — в 1,6 раза. Это нашло отражение в увеличении коэффициента де Ритиса на 38%. Изменение активно-
Таблица 1
Динамика основных токсико-динамических показателей
Показатель Контроль Комбинация металлов Р1-2 Комбинация металлов + гепамал Р2-3, Р1-3
Масса тела, г 125,0+9,2 86,36±2,7 < 0,02 100,4±2,3 < 0,05 < 0,05
СМ, усл. ед. 0,08+0,005 0,12±0,008 < 0,01 0,09±0,004 < 0,05 > 0,05
Билирубин общий, мкмоль/л 2,40+0,27 4,2±0,6 < 0,05 3,65±0,5 > 0,05 < 0,05
Билирубин прямой, мкмоль/л 0,67+0,04 1,5±0,47 < 0,05 0,8±0,1 > 0,05 > 0,05
Активность АсТ, Е/л 180,2+6,1 281,0±34 < 0,05 175,3±11,7 < 0,05 > 0,05
Активность АлТ, Е/л 83,5+6,4 91,0±4,76 > 0,05 76,5±3,68 < 0,05 > 0,05
Коэффициент де Ритиса 2,1+0,21 3,0±0,3 < 0,05 2,30±0,24 > 0,05 > 0,05
Активность в ткани печени
АсТ, Е/г 425+40 316+35 < 0,05 307+35 > 0,05 < 0,05
АлТ, Е/г 525+30 630+35 < 0,05 619+38 > 0,05 > 0,05
сти этих же ферментов в ткани печени было обратным. В значительной степени возросла активность АлТ — на 20%, АсТ, напротив, снизилась на 26%. Выявленная нами динамика активности основных ферментов цитолиза указывает на нарушение целостности мембранных структур гепатоцитов и об истощении функциональных возможностей печени.
Глубокие нарушения отмечались в метаболизме липидов (табл. 2). Об интенсификации липолиза мы судили по возрастанию концентрации основных липидных фракций в сыворотке крови. Уровень СЖК увеличился в 1,7 раз, концентрация триглицеридов — в 1,65 раз. Содержание холестерина и липопротеидов повысилось на 31% и в 1,8 раз, соответственно. Субхроническое отравление животных тяжелыми металлами характеризовалось четко выраженными изменениями их антиоксидантного статуса, характеризующееся активацией процесса липопероксида-ции, на что указывало возрастание содержания в сыворотке крови МДА в 1,8 раз. Антиокислительная активность сыворотки крови, напротив, снизилась в 2 раза.
Таким образом, токсическое поражение печени исследуемой комбинацией металлов приводит к патологическим изменениям, характеризующимся развитием нескольких биохимических синдромов: нарушением целостности гепатоцитов, холестазом и печеночно-клеточной недостаточностью, в значительной степени обусловленным активацией ПОЛ. Летальность в группе составила 21%.
Проведенные исследования выявили, что на фоне приема препарата гепамал наблюдается изменение клинического статуса и ряда токсико-динамических показателей. У животных, получавших препарат, мы не отмечали столь выраженных признаков интоксикации. Желтушность окраски шерсти не наблюдалась, она была сухой. Животные были подвижны, не страдали отсутствием аппетита, поэтому потеря веса у них была менее выражена и не превышала 20% от исходного. Летальность в группе снизилась до 10%.
Проведенное лечение приводило к снижению на 25% пула среднемолекулярных пептидов. В результате проведенного лечения мы не наблюдали статистически достоверного изменения концентрации билирубина, однако прослеживалась четкая тенденция к его уменьшению, что указывало на наметившиеся позитивные изменения в состоянии паренхимы печени. Активность ферментов цитолиза в плазме крови снизилась и не отличалась от таковой у здоровых животных. Активность изучаемых трансаминаз в ткани печени также уменьшилась, однако эти изменения не носили статистически достоверного характера. Тем не менее, полученные результаты позволяют говорить о наметившейся позитивной динамике и уменьшении интенсивности патологического процесса в печени.
Наиболее выраженные изменения на фоне действия гепамала отмечались со стороны показателей липидного профиля, подтверждая анти-оксидантную активность препарата. Содержание общего холестерина и триглицеридов не от-
Таблица 2
Изменение основных показателей липидного обмена и ПОЛ при отравлении солями металлов
и после проведения курса терапии гепамалом
Показатель Контроль Комбинация металлов Р1-2 Комбинация металлов + гепамал Р2-3, Р1-3
СЖК, мкмоль/л 391,4+12,4 666,7±24,7 < 0,01 448,75±25,4 < 0,02 < 0,05
Триглицериды, ммоль/л 1,7±0,1 2,8±0,08 < 0,001 1,7±0,096 < 0,01 > 0,05
Холестерин, ммоль/л 5,75+0,1 7,52±0,15 < 0,001 5,7±0,15 < 0,01 > 0,05
Р-Липопротеиды, г/л 2,85+0,06 5,24±0,2 < 0,001 3,4±0,05 < 0,01 < 0,02
МДА, мкмоль/л 1,95+0,05 3,5±0,1 < 0,001 2,17±0,04 < 0,001 < 0,05
АОА,% 31,4+0,8 15,7±0,9 < 0,001 24,75±1,0 < 0,02 < 0,02
личались от соответствующих показателей у здоровых животных. Уменьшение концентрации холестерина может служить косвенным доказательством усиления процесса его биотрансформации в желчные кислоты вследствие активации цитохром Р-450-зависимой системы. Уровень СЖК и р-липопротеидов был достоверно ниже, чем у животных не получавших гепамал, на 33 и 35%, соответственно. Но выше, чем у здоровых животных на 15 и 19%, соответственно. Курс проведенной терапии оказал позитивное влияние на изучаемые показатели антиоксидантного статуса крыс. Антиоксидантная активность препарата проявилась в изменении величины антиокислительной активности сыворотки крови, возросшей на 57,6% и уменьшении концентрации МДА на 38%. Однако контрольной величины оба показателя все же не достигли. Выявленные изменения вероятно обусловлены антирадикальной активностью компонентов, имеющихся в составе гепамала, например, флавоноидов, или результатом «сберегающего» действия гепамала на собственные антиоксиданты крови, например, аскорбиновую кислоту и а-токоферол.
Заключение. Поступление токсичных соединений металлов в организм обусловливает нарушение обмена веществ, физико-химической структуры клеток и тканей, в результате чего возникают патологические изменения, обусловленные нарастанием синдрома эндогенной интоксикации. Механизмы генерализации эндогенной интоксикации тесно связаны с проницаемостью мембран. Одним из основных факторов нарушения функциональной активности печени при отравлении соединениями тяжелых металлов является ускорение процессов ПОЛ, приводящих к дестабилизации и разрушению клеточных мембран. Установленные отклонения в метаболических процессах печени стали основой нарушения функциональной активности органа и обусловили развитие пе-ченочно-почечной недостаточности. В конечном
счете, у животных развивается выраженный синдром эндогенной интоксикации.
Известно, что многие растения, в том числе и входящие в состав гепамала шиповник, пижма обыкновенная и бессмертник, в большом количестве содержат естественные витаминные комплексы (витамины А, Е, РР, С, р-каротины, фо-лиевая кислота), обладающие высоким антиок-сидантным потенциалом, а также флавоноиды и терпеноиды, оказывающие стимулирующее действие на ферменты детоксикационной системы организма: систему цитохром Р-450- зависимых монооксидаз (I фаза детоксикации) и ферменты II фазы — реакции конъюгации. За счет этого препарат обладает способностью стимулировать обе фазы детоксикации. Таким образом, существенным фактором протективного действия данного препарата является, с одной стороны, антиоксидантный эффект, тормозящий процессы свободнорадикального и перекисного окисления, с другой, стимуляция детоксикацион-ной системы организма. Сочетание этих свойств и обеспечивает уменьшение общетоксического действия комплекса солей тяжелых металлов.
Выводы. 1. Курс лечения гепамалом, вводимого перорально в количестве 1 мл на 100 г массы тела животного в течение 2-х недель, оказывает выраженное защитное действие при субхроническом отравлении соединениями тяжелых металлов, выражающееся в возрастании антиок-сидантного статуса крыс и снижении интенсивности ПОЛ.
2. Гепатопротективный эффект гепамала выражается в уменьшении цитолиза гепатоцитов.
3. Биологическая активность гепамала обусловлена его выраженными антиоксидантными свойствами и стимулирующим влиянием на систему естественной детоксикации организма.
Список литературы
1. Жолдакова З.И., Харчевникова Н.В. Механизмы процессов биоактивации чужеродных хи-
мических веществ под действием ферментных систем организма // Вестн. РАМН, 2002. — № 8. — С.44—49.
2. Пономарева Л.А. Здоровье окружающей среды — основа здоровья всех // Охрана окружающей среды и здоровье человека. — Ташкент, 2003. — С. 18-20.
3. Румянцев Г.И., Дмитриев Д.А. Методологические основы совершенствования мониторинга влияния антропогенных факторов окружающей среды на здоровье населения // Гиг. и сан., 2001. — № 6. - С. 3-6.
4. Скачков М.В., Скачкова М.А., Верещагин Н.Н. Механизмы формирования предрасположенности к острым респираторным заболеваниям в регионах с высокой антропогенной нагрузкой // Там же, 2002. - № 5. - С. 39-42.
5. Талипов Р.М., Шукуров Н.Э. Распределение цветных и редких металлов в почвах и золе растений в зоне воздействия металлургических предприятий Ташкентского вилоята // Геология и минеральные ресурсы, 2002. - № 1. - С. 46-50.
6. Узбеков М.Г., Карпачевская И.К.., Бубкова Н.И. Состояние системы антиоксидантной защиты в печени потомства крыс при антенатальном воздействии свинца // Пат. физиол., 2003. -№ 1. - С. 28-30.
7. Moseley R., Hilton J.R., Waddington R.J. et al. Comparison of oxidative stress biomarker profiles between acute and chronic wound environments// Wound Repair Regen., 2004. - V. 12. - № 4. - P. 419-429.
Материал поступил в редакцию 03.12.07.
A.Kh.Kasymov, A.R.Gutnikova, B.A.Saidkhanov, K.O.Makhmudov, G.F.Ishankulova, I.V.Kosnikova, A.Kh.Islamov
ANTI-OXIDATIVE EFFICIENCY OF PHITOPREPARATION HEPAMAL AT TOXIC EXPOSURE TO METALS COMBINATION-HABITAT POLLUTANTS COMBINATION
Acad. V.Vakhidov Scientific Surgical Center, Ministry of Health, Republic of Uzbekistan, Tashkent
A complex of heavy metals salts induces the development of several biochemical syndromes: endogenous intoxication syndrome, disruption of hepatocytes integrity, cholestasia, hepatocellular insufficiency and activation of lipid peroxidation. Hepamal ensures an anti-oxidative status of the organism and reduces toxic effect of ecotoxicants.
УДК: 574.635:574.632.017
С.А.Остроумов, Е.А.Соломонова
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТА НАТРИЯ С ВОДНЫМИ МАКРОФИТАМИ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, биологический факультет,
кафедра гидробиологии
Изучено воздействие однократных и рекуррентных добавок анионного ПАВ додецилсульфата натрия (ДСН) на жизнеспособность водных растений Elodea canadensis Mchk, Potamogeton crispus L, Najas guadelupensis L, Fontinalis antipyretica L, Salvinia natans L, Salvinia auriculata Aubl. Получены свидетельства о возможности применения метода рекуррентных добавок для оценки токсичности ПАВ, а также толерантности и ассимиляционной емкости микрокосмов с макрофитами. Установлены сезонные особенности в реагировании водных растений на ДСН. Разработанный метод и полученные количественные данные характеризуют токсичность ПАВ ДСН в условиях, моделирующих поступление поллютанта в водную систему, а также толерантность и фиторемедиационный потенциал шести видов водных растений.
Ключевые слова: токсичность, толерантность, поверхностно-активные вещества, детергенты, водные растения, макрофиты, фиторемедиация.
Введение. Изучение взаимодействия загрязняющих веществ, в том числе синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ, СПАВ), с водными растениями (макрофитами) имеет существенное значение.
В условиях нарастания загрязнения водных объектов (например, [5, 6]) все более актуальной становится разработка научных основ экологически и экономически эффективных подходов к деконтаминации водных экосистем (например,
