CC BY
12
© Бондарева А. В.
УДК: 577.152.1:616.36-092.9-099:543.385 Бондарева А. В.
ДИХАЛЬНА ТА РЕДУКТАЗНА АКТИВНЮТЬ У М1КРОСОМН1Й ФРАКЦП ПЕЧ1НКИ ЩУР1В ПРИ ДЙ" ОЛ1ГОЕФ1Р1В БАГАТОАТОМНИХ СПИРТ1В
Харкiвський нацiональний медичний унiверситет (м. XapKiB)
bondareva.alla@i.ua
Робота е фрагментом НДР «Бiохiмiчнi механiзми розвитку дисметаболiчних процесiв за умов впли-ву хiмiчних чинникiв навколишнього середовища» (№ державно! реестрацiI 0115и000240).
Вступ. Дослiдження механiзмiв розвитку патоло-пчних процесiв за умов дil' на оргаызм ксенобiотикiв е актуальним напрямком сучасно! науки [3,9,19]. До числа широко розповсюджених ксенобiотикiв вщно-сяться олiгоефiри багатоатомних спиртiв технiчноI назви «Лапроли» (ОЕФ-ЛП), якi характеризуються досить значними об'емами синтезу, широким вико-ристанням у рiзних галузях народного господарства (як основа промислового випуску пластмас, пЫопо-лiуретанiв, лакофарбних матерiалiв, миючих засо-бiв, гiдравлiчних та охолоджуючих речовин тощо), надходженням до джерел питного водопостачання населення та завдяки цьому можливим впливом на здоров'я людини [1,4]. У процес еволюци сформува-лися певнi способи адаптацп органiзму до дИ ксеноб^ отикiв, провiдну роль серед яких вщграють бiохiмiчнi механiзми !х знешкодження [8,11,12,21]. Останнi, як правило, пов'язан з функцiонуванням монооксиге-назно! системи (МОС) гладкого ендоплазматично-го ретикулума. До характерних особливостей МОС вщносять II здатнiсть до iндукцií за умов дм багатьох екзо- та ендогенних сполук [14,20], а також органна та тканинна специфiчнiсть, видова та Ыдивщуальна варiабельнiсть [10,17]. У мiкросомнiй мембранi ге-патоцитiв локалiзованi двi ферментнi системи, що окиснюють ЫАОРИ2 i ЫАОИ2. ЫАОРН-залежна система дiе з цитохромом Р-450 як кiнцевою ланкою, ЫАОИ-система - з цитохромом Ь5 як акцептором електроыв. Цитохром Ь5 може брати участь у проце-сах гщроксилювання, виконуючи роль донора елек-троыв для цитохрому Р-450 [6]. ^м того МОС е ю-тотним джерелом утворення активних форм кисню [18,23]. У мiкросомних мембранах показано юнуван-ня двох систем перекисного окиснення лтщв (ПОЛ): ферментно! та неферментно! [2]. Фермент ЫАОРИ-цитохром с-редуктаза е початковою ланкою i в ре-акцiях гiдроксилювання, i у процесах ПОЛ. У деяких випадках донором протоыв та електроыв може бути й ЫАОИ [5]. Визначено, що актива^я МОС може при-звести до розвитку оксидативного стресу [13,22]. По-рушення у МОС гепатоци™ за дiI токсичних хiмiчних сполук е однiею з причин розбалансування гомеос-тазу, розвитку патолопчних процесiв. Стан цього пи-тання за умов тривалого впливу нових представниюв ОЕФ-ЛП вивчено недостатньо, а саме його урахуван-
ня е необхщним для Bce6i4Horo розкриття MexaHi3MiB бiологiчноI дм та розроблення 3aco6iB 1х корекцп.
Мета дослщження - оцiнити вплив олiгоефiрiв багатоатомних спирав технiчноI назви «Лапроли» марок 502 i 503 у дозах 1/10 i 1/100 ЛД50 на швид-кiсть споживання кисню та ЫАй(Р)Н-залежну редук-тазну активнiсть у мiкросомнiй фракцiI печiнки щурiв.
Об'ект i методи досл1дження. У роботi вико-ристано зразки ОЕФ-ЛП марок 502 (полюксипро-пiленглiколь) i 503 (полюксипроптентриол) з рег-ламентованими фiзико-хiмiчними характеристиками. Експерименти проведено на статевозртих щурах-самцях лiнiI Wistar вагою 180-220 г Утримання та ма-ыпуляци над тваринами виконувались вщповщно до основних принципiв бiоетики. Тварин поддавали пероральнiй затравцi за допомогою зонда водними розчинами речовин щоденно одноразово протягом 45 дiб у дозах 1/10 i 1/100 LD50. Середньолеталы-ii дози (LD50) становили для 0ЕФ-ЛП-502 - 1,83 г/кг; ОЕФ-ЛП-503 - 21,3 г/кг маси. Тваринам контрольно! групи вводили вщповщы об'еми питно! води. Дослщження показниюв проводили у динамiцi спо-стереження: на 15, 30, 45-ту добу пюля початку екс-перименту. У кожнм групi було по 10 тварин. Щурiв декапiтували, попередныо анестезуючи тiопенталом натрiю у дозi 50 мг/кг маси. Видтення субкттинних фракцм печiнки щурiв проводили диференцiйним центрифугуванням. Для отримання гомогенату на-важку тканини подрiбнювали на холодi, гомогеызу-вали протягом 1-2 хв. за допомогою скляного го-могенiзатору Поттера з тефлоновим товкачиком в охолодженому середовищi видiлення (0,25 М роз-чин сахарози, який готували на 0,01 М трис-НС1 буферi, рН-7,4 з додаванням 1 мМ ЕДТА). Стввщ-ношення тканина/середовище становило 1 г/9 мл. Швидкюты споживання кисню оцЫювали за допомогою закритого платинового кисневого електроду Кларка полярографiчним методом [7]. Редуктазну активнiсты мiкросом визначали шляхом визначення змiни поглинання акцептора електроыв цитохрому с при переходi з окислено! форми у вщновлену [7]. 1н-кубацiйна сумш для визначення NAD(P)H-цитохром с-редуктазних активностей мютила 100 мкМ NAD(P) H, 50 мкМ цитохром с, 330 мкМ NaCN, 100 мМ трис-НС1 буфер (рН 7,4), 40 мкг бтка мiкросом при вико-ристаннi як субстрату NADPH i 15 мкг - як субстрату NADH. Загалыний об'ем iнкубацiйноI сумш становив 3 мл. Вимiрювання швидкост вiдновлення цитохрому с проводили на двопроменевому спектрофотоме-трi «Specord UV VIS» при 30°С i довжинi хвилi 550 нм.
Активнiсть редуктаз розраховували за допомогою коефiцieнта молярно! екстинкцiI цитохрому с, що ста-новив 18,5х103 см-1М-1. Порiвняння середых величин у вибiрках з нормальним розподтом проводили за допомогою 1-критерт Стьюдента. За критичний р^ вень значущост приймали р<0,05.
Результати дослщжень та 'Гх обговорення. На 15-ту добу експерименту спостерiгали статистично значуще (р<0,05), по вiдношенню до контролю, пщ-вищення швидкостi споживання кисню мкросома-ми печiнки щурiв при додаванн ЫАйН на 55 i 59% вiдповiдно за дiI 0ЕФ-ЛП-502 i 0ЕФ-ЛП-503 у дозi 1/10 Ш50 (табл. 1).
Аналогiчна динамка змш, але бiльш суттева, вияв-лена й у випадку додавання ЫАйРН у цей термiн спо-стереження: на 141% при дм 0ЕФ-ЛП-503, на 104% при дiI 0ЕФ-ЛП-503. На 30-ту добу реестрували про-тилежну динамiку змiн швидкост споживання кисню мiкросомами. Так, 0ЕФ-ЛП-502 у дозi 1/10 _й50 ви-кликав, порiвняно з контролем, II зниження (р<0,05) при додаваннi ЫАйН в середньому на 36% i ЫАйРН -на 39%. Для 0ЕФ-ЛП-503 у дозi 1/10 Ш50 цi змiни менш виразнi: в середньому на 18 i 34% вщповщно при присутностi екзогенних ЫАйН i ЫАйРН. На 45-ту добу речовини у дозi 1/10 1_й50 призводили до зна-чного зниження дихально! активностi мiкросом. Вплив 0ЕФ-ЛП-502 зменшував (р<0,05), при по-рiвняннi з контролем, швидкiсть споживання кисню у присутност ЫАйН i ЫАйРН вiдповiдно на 56 i 50%, вплив 0ЕФ-ЛП-503 - на 34 i 42%.
На 15-ту добу дм речовин у дозi 1/100 _й50 також спостерiгали статистично значуще (р<0,05), порiвня-но з контролем, пщвищення швидкостi споживання кисню мiкросомами гепатоцитiв щурiв при додаваннi ЫАйН i ЫАйРН: у випадку 0ЕФ-ЛП-502 - в середньому на 68 i 113%, а у випадку 0ЕФ-ЛП-503 - на 81 i 97% вiдповiдно (табл. 1). Речовини у цей термЫ спосте-реження у дозi 1/100 _й50 стимулювали дихальну ак-тивнiсть мiкросом бiльш виразно, нiж у дозi 1/10 _й50. На 30-ту добу впливу речовин у дозi 1/100 _Р50 також
вiдзначали пiдвищення споживання кисню мкросо-мами: для 0ЕФ-ЛП-502 на 41 i 59%, а 0ЕФ-ЛП-503 -на 44 i 30% вiдповiдно при внесеннi екзогенних ЫАйН i ЫАйРН. На 45-ту добу речовини викликали зниження дихально! активност мiкросом в середньому на 34 i 27% за дм 0ЕФ-ЛП-503 та 0ЕФ-ЛП-502.
Отриманi результати свiдчать про бiохiмiчнi пору-шення процесiв знешкодження у печЫщ щурiв, перш за все, у МОС. 1нпбування останньо! за умов трива-лого впливу може призвести до порушення роботи II електрон-транспортних ланцюгiв, появи реакцмноз-датних метаболтв, неповного вiдновлення кисню. Пiдвищення дихально! активност мiкросом печiнки щурiв (15-та доба при дИ 1/10 _й50; 15 i 30-та доба при дм 1/100 _й50) е, перш за все, адаптивною реак-щею органiзму на введення речовин. Але доведено, що актива^я МОС е небезпечним, так як мехаызм II хiмiчних реакцiй пов'язаний з утворенням промiжних активних метаболiтiв, здатних чинити у кгмтиы не-гативнi ефекти шляхом модифiкацiI макромолекул, порушення проникност мембран, пiдвищення реак-цiй пероксидацп лiпiдiв [5]. Пошкоджувальну дiю чи-нять не тiльки побiчнi продукти гiдроксилювання, але й обов'язковi промiжнi iнтермедiати основного ката-лiтичного циклу [9]. Саме зниження дихально': актив-ностi мiкросом гепатоцитiв за умов тривалого впливу 0ЕФ-Лп-502 i 0ЕФ-ЛП-503 може бути викликано на-веденими вище причинами. Для пiдтвердження ви-сунутих припущень оцiнили к редуктазну активнiсть.
На 15-ту добу дм 0ЕФ-ЛП-502 у дозi 1/10 _й50 вщ-значали статистично значуще (р<0,05), по вщно-шенню до контролю, пщвищення ЫАйРН- i ЫАйН-залежно^ редуктазно^ активностi мiкросом гепатоцитiв щурiв вiдповiдно на 82 i 48% (табл. 2). Для 0ЕФ-ЛП-503 у цей термЫ спостереження збе-ркалася аналогiчна тенденцiя змiн, але менш вираз-на - в середньому на 50 i 19%.
Динамка змЫ активностi ферментiв на 30-ту добу дм речовин у дозi 1/10 _й50 виявлена рiзноспрямо-ваною. Так, 0ЕФ-ЛП-502 i 0ЕФ-ЛП-503 викликали,
Таблиця 1.
Швидкють споживання кисню у м1кросомах печ1нки щур1в за умов впливу ол1гоеф1р1в багатоатомних спирт1в техшчно'Г назви «Лапроли» марок 502 I 503
Ш видк1сть споживання кисню Швидк1сть споживання кисню
з додаванням ЫДЭН, з додаванням ЫДРРН,
Речовина нмоль 02/хв-мг б1лка нмоль 02/хв-мг б1лка
доба спостереження
15 30 45 15 30 45
Контроль 1,32+0,155 1,40+0,109 1,31+0,081 2,98+0,120 3,25+0,124 3,11+0,225
доза 1/10 _й50
0ЕФ-ЛП-502 2,04± 0,069* 0,90+ 0,067* 0,57+ 0,073* 7,18+ 0,544* 1,98+ 0,093* 1,55+ 0,096*
0ЕФ-ЛП-503 2,10+ 0,273* 1,15+ 0,163 0,87+ 0,054* 6,09 + 0,492* 2,15+ 0,270* 1,80+ 0,140*
доза 1/100 _й50
0ЕФ-ЛП-502 2,27+ 1,97+ 0,99 + 6,36 + 5,17+ 1,81 +
0,156* 0,086* 0,082* 0,492* 0,477* 0,078*
0ЕФ-ЛП-503 2,39 + 0,195* 2,01 + 0,172* 1,16 + 0,099 5,86 + 0,496* 4,22+ 0,294* 2,32+ 0,230*
Примггка: * - р<0,05 по в1дношенню до контролю.
порiвняно з контролем, зниження (р<0,05) ЫАйРН-залежно! редуктазно! активностi мiкросом вщповщ-но на 42 i 33%. На тл таких результатiв реестрували пщвищення (р<0,05) ЫАОН-залежно! редуктазно! активностi на 62 i 31% вiдповiдно для 0ЕФ-ЛП-502 i 0ЕФ-ЛП-503. На 45-ту добу 0ЕФ-ЛП-502 i ОЕНФ-ЛП-503 у 1/10 Ш50 викликали зниження ЫАйРН-редуктази на 54 i 44%, а ЫАйН-редуктази на 45 i 33%. Що стосуеться 1/100 1_й50, то на 15-ту добу експе-рименту спостерiгали, вiдносно контролю, пщвищення (р<0,05) активностi ЫАйРН- i ЫАйН-залежних редуктаз в середньому на 56 i 21% для 0ЕФ-ЛП-502, на 40 i 14% для 0ЕФ-ЛП-503 (табл. 2). Аналопч-ну, але менш виразну динам^ змiн визначали й на 30-ту добу: збiльшення ЫАОРН-залежно! редуктазно! активност мiкросом на 41 i 21% вiдповiдно за дi! 0ЕФ-ЛП-502 i 0ЕФ-ЛП-503 у дозi 1/100 _й50, ЫАйН-залежно! - на 49 i 33%. Протилежнi змЫи реестрували на 45-ту добу, речовини у дозi 1/100 _й50 Ыпбу-вали ферментативну активнiсть мiкросом. Найбiльш суттевим це було за дм 0ЕФ-ЛП-502 - зниження ЫАйРН- i ЫАОН-залежно! редуктазно! активностi вщ-повiдно на 35 i 33% (для 0ЕФ-ЛП-503 - на 29 i 24%).
Зниження редуктазно! активност у мiкросомнiй фракцi'l гепатоцитiв щурiв при тривалому введеннi 0ЕФ-ЛП-502 i 0ЕФ-ЛП-503 може бути зумовлено: по-перше, порушенням лiпiдного оточення ферменпв; по-друге, зниженням пулу вiдновлених е^валенпв; по-трете, внаслiдок окиснення активними формами кисню, що обмежуе швидкiсть транспорту електро-нiв по гiдроксилазних редокс-ланцюгах, зокрема на цитохром Р450 у випадку зниження активностi ЫАйН-цитохром Ь5 редуктази [6]. У вЫх випадках це свiдчить про порушення роботи мiкросомних електрон-тран-спортних ланцюпв. Виявлене пiдвищення фермента-тивно! активност мiкросом е, перш за все, захисно-пристосувальною реакцiею органiзму на введення ксенобютиюв. Але збiльшення редуктазно! активност мiкросом сприяе, з одного боку, збтьшенню потокiв електронiв з вщновлених ЫАРН i ЫАРРН вщповщно
на цитохроми Ь5 i Р450, а з Ышого - пщвищенню утво-рення активних форм кисню [15,16].
Виявлене збiльшення дихально! та редуктазно! активност мiкросом печiнки щурiв на 15-ту добу спо-стереження при дм речовин у дозах 1/10 i 1/100 _й50 е адаптивною реак^ею. Але активацiя МОС сприяе як пщвищенню детоксикаци дослщжуваних речовин, так й активацi! втьнорадикальних процесiв. Можна при-пустити, що ПЕФ можуть окиснюватися у мiкросомах печiнки щурiв з утворенням втьних радикалiв, якi М-цiюють процеси пероксидацп лiпiдiв з наступною де-струкцiею мембранних структур гепатоцитiв, а також порушенням функцюнально! активностi локалiзова-них в них ферментних систем знешкодження ксено-бiотикiв. Отриманi результати корелюють iз даними iнших праць у частин активацi! процесiв перекисного окислення лтщв у щурiв за умов 30-денно! токсиф^ кацi! Ыших представникiв ПЕФ [1].
Висновки
1. У мiкросомнiй фракцi! гепатоцитiв щурiв на 45-ту добу введення ОЕФ техычно! назви «Лапроли» марок 502 i 503 у дозах 1/10 i 1/100 _й50 вщбуваеть-ся пригычення дихально! та редуктазно! активности що пiдтверджуеться зниженням швидкостi споживан-ня кисню у присутностi ЫАй(Р)Н, активностi ЫАй(Р) Н-залежних редуктаз. Пщвищення дихально! та редуктазно! активност мiкросом на 15-ту, а у деяких випадках i 30-ту добу дм речовин е адаптивною реакщ-ею органiзму на введення ксенобютиюв, пов'язаною, з одного боку, iз запуском процесу !х знешкодження, а з Ышого, з генеращею активних форм кисню.
2. Порушення дихально! та редуктазно! активност мiкросом гепатоцитiв щурiв е однiею з патогенетич-них ланок механiзмiв дм ОЕФ-ЛП, що необхiдно вра-ховувати при розробленн засобiв !х корекцп.
Перспективи подальших дослiджень
У подальшому плануеться продовжити комплекс дослiджень, спрямованих на обфунтування впливу речовин на оргаызм теплокровних тварин з метою визначення !х потенцмно! небезпеки та нормування.
Таблиця 2.
Редуктазна активнють м1кросом печ1нки щур1в за умов впливу ол1гоеф1р1в багатоатомних спирт1в техшчно'Г назви «Лапроли» марок 502 I 503
Речовина ЫДйРН-залежна редуктазна активн1сть (акцептор електрошв цитохром с), нмоль цитохрому с/хвхмг б1лка ЫДйН-залежна редуктазна актившсть (акцептор електрон1в цитохром с), нмоль цитохрому с/хвхмг б1лка
доба спостереження
15 30 45 15 30 45
Контроль 195,2+3,08 202,7+14,10 194,1+10,27 931,0+30,60 952,2+94,30 949,5+29,05
доза 1/10 _й50
0ЕФ-ЛП-502 355,0± 17,87* 118,3 + 10,14* 89,0+ 6,35* 1378,0+ 28,21* 1542,3 + 76,51* 522,2+ 27,81*
0ЕФ-ЛП-503 293,1 + 18,86* 134,8+ 17,89* 109,3 + 8,99* 1106,3 + 57,3* 1251,8+ 17,50* 637,8+ 28,91*
доза 1/100 _й50
0ЕФ-ЛП-502 305,4+ 10,96* 284,8+ 25,98* 126,8+ 7,74* 1123,0+ 80,06* 1414,2+ 23,88* 638,1 + 23,73*
0ЕФ-ЛП-503 273,1 + 8,88* 245,1 + 19,51* 138,2+ 7,30* 1061,3 + 20,45* 1263,2+ 20,63* 725,0+ 57,71*
Примпжа: * - р<0,05 по в1дношенню до контролю.
Лiтература
1. Жуков В.И. Медико-биологические аспекты проблемы охраны водных объектов от загрязнения поверхностно-активными ве-
ществами / В.И. Жуков, Р.И. Кратенко, Ю.К. Резуненко [и др.]. - Х.: Торнадо, 2000. - 394 с.
2. Каган В.Е. Изучение механизма инициирования ферментативного НАДФН-зависимого перекисного окисления липидов
в мембранах эндоплазматического ретикулума / В.Е. Каган, Е.М. Сербинова, А.А. Минин // Биохимия. - 1985. - Т. 50, № 6. -С.986-991.
3. Капранов С.В. Принципиальная схема влияния факторов среды жизнедеятельности на организм человека / С.В. Копранов //
Довкшля та здоров'я. - 2011. - № 2. - С. 23-26.
4. Крыжановский В.К. Технология полимерных материалов. Синтез. Модификация. Технологическое оформление. Рециклинг.
Экологические аспекты / В.К. Крыжановский. - СПб.: Профессия, 2008. - 534 с.
5. Кузнецова Э.Э. Микросомальное окисление в физиологических и патологических процессах / Э.Э. Кузнецова, В.Г. Горохова,
A.Г Горохов [и др.] // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2007. - № 4 (56). - С. 170-180.
6. Марченко М.М. Бiохiмiчна трансформащя ксенобютиюв у органiзмi / М.М. Марченко, О.В. Кеца, М.М. Великий. - Чершвцк
Чершвецький нац. ун-т, 2011. - 280 с.
7. Орехович В.Н. Современные методы в биохимии / В.Н. Орехович. - М.: Медицина, 1977. - 371 с.
8. Сидорин Г.И. Адаптация как основа защиты организма от вредного действия химических веществ / Г.И. Сидорин, Л.В. Луков-
никова, А.Д. Фролова // Рос. хим. журнал. - 2004. - № 2. - С. 44-50.
9. Цудзевич Б.О. Ксенобютики: накопичення, детоксикащя та виведення з живих органiзмiв / Б.О. Цудзевич, О.Б. Столяр,
1.В. КалЫна [та ш.]. - Тернопшь: Видавництво ТНТУ iм. I. Пулюя, 2012. - 384 с.
10. Юрченко П.О. Монооксигеназш активной печшки щурiв в умовах пперглкемп та пперкетонемп, шдукованих введенням стрептозотоцину та дексаметазону / П.О. Юрченко, О.Х. Герич // Буковинський медичний вюник. - 2005. - Т 9, № 2. -С. 55-56.
11. Anzenbacher P. Metabolism of drugs and other xenobiotics / P. Anzenbacher, U.M. Zanger. - Wiley-VCH, 2012. - 724 p.
12. Danielle K. Hepatocytes: the powerhouse of biotransformation / K. Danielle, O. Pelkonen, T. Ahokas // Int. J. Biochem. Cell Biol. -2012. - Vol. 44. - P. 257-265.
13. Dibyajyoti Saha. Xenobiotics, oxidative stress, free radicals Vs. Antioxidants: dance of death to heaven's life / Dibyajyoti Saha, Ankit Tamrakar // Asian J. Res. Pharm. Sci - 2011. - Vol. 1, Issue 2. - P. 36-38.
14. Dogra S.C. Transcriptional activation of cytochrome P450 genes by different classes of chemical inducers / S.C. Dogra, M.L. Whitelaw,
B.K. May // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. - 1998. - Vol. 25 (1). - P. 1-9.
15. Fotman H. Signaling functions of reactive oxygen species / H. Fotman, M. Maiorino, F. Ursini // Biochemistry. - 2010. - Vol. 49, № 5. -P. 835-842.
16. Guengerich F.P. Cytochrome P450 oxidations in the generation of reactive electrophiles: epoxidation and related reactions / F.P. Guengerich // Arch. Biochem. Biophys. - 2003. - Vol. 409, № 1. - Р. 59-71.
17. Ingelman-Sundberg M. Genetic susceptibility to adverse effects of drugs and environmental toxicants. The role of the CYP family of enzymes / M. Ingelman-Sundberg // Mutat. Res. - 2001. - Vol. 482 (1-2). - P. 11-19.
18. Karuzina I.I. Hydrogen peroxide-mediated inactivation of microsomal cytochrome P-450 during monooxygenase reactions / I.I. Karuzina, A.I. Archakov // Free Rad. Biol. Med. - 1994. - Vol. 17, № 6. - P. 557-567.
19. Kotelevtsev S.V. Some priorities and fundamental concepts in contemporary issues of ecological and molecular toxicology, biogeochemistry and ecological geochemistry: ecotoxicants including membranotropic xenobiotics and metals / S.V. Kotelevtsev, S.N. Orlov, D.N. Matorin, K.N. Novikov, A.P. Sadchikov, A.V. Smurov, V.V. Ermakov, S.A. Ostroumov // Ecological Studies, Hazards, Solutions. - 2013. - Vol. 19. - P. 122-124.
20. Lewis D.F. Evolution of the cytochrome P450 superfamily: sequence alignments and pharmacogenetics / D.F. Lewis, E. Watson, B.G. Lake // Mutat. Res. - 1998. - Vol. 410 (3). - P. 245-270.
21. Omiecinski C.J. Xenobiotic metabolism, disposition and regulation by receptors: from biochemical phenomenon to predictors of major toxicities / C.J. Omiecinski, J.P.V. Heuvel, G.H. Perdew, J.M. Peters // Toxicological Sciences. - 2011. - 120 (S1). - P. 49-75.
22. Rahal А. Oxidative stress, prooxidants and antioxidants: the interplay / A. Rahal, A. Kumar, V. Singh, B. Yadav, R. Tiwari, S. Chakraborty, K. Dhama // Biomed. Research International. - 2014. - 19 p.
23. Zanger U.M. Cytochrome P450 enzymes in drug metabolism: regulation of gene expression, enzyme activities, and impact of genetic variation / U.M. Zanger, M. Schwab // Pharmacology & Therapeutics. - 2013. - Vol. 138, Issue 1. - P. 103-141.
УДК: 577.152.1:616.36-092.9-099:543.385
ДИХАЛЬНА ТА РЕДУКТАЗНА АКТИВН1СТЬ У М1КРОСОМН1Й ФРАКЦП ПЕЧ1НКИ ЩУР1В ПРИ ДМ ОЛ1ГО-ЕФ1Р1В БАГАТОАТОМНИХ СПИРТ1В
Бондарева А. В.
Резюме. У робот оцЫено вплив промислових забруднювачiв водних об'екпв довкшля - олiгоефiрiв бага-тоатомних спирав техычно!' назви «Лапроли» марок 502 i 503 на дихальну та редуктазну активнють у мiкросо-мах гепатоцитв щурiв. Встановлено пщвищення швидкост споживання кисню у присутност ЫАй(Р)Н i актив-ност ЫАО(Р)Н-цитохром с-редуктази на 15-ту добу дм речовин у дозах 1/10 i 1/100 _й50. В^^чено зниження швидкост споживання кисню та активност ЫА0(Р)Н-редуктази на 30-ту добу дм речовин у дозi 1/10 _й50 при пщвищены у дозi 1/100 _й50. Зроблено висновок, що пщвищення дихально^ та редуктазно^ активност мiкро-сом гепатоцитв е адаптивною реак^ею оргаызму на введення речовин, пов'язаною iз запуском процесу (х знешкодження та ймовiрною генеращею активних форм кисню. Визначено пригычення дихально^ та редуктаз-но^ активнос^ мiкросом на 45-ту добу дм речовин в обох дозах. Виявлеы порушення е одыею з патогенетичних ланок механiзмiв дм олiгоефiрiв, що необхщно враховувати при розроблены засобiв ¡х корекцм.
Ключовi слова: олiгоефiри, щури, мiкросоми гепатоци™, швидюсть споживання кисню, активнють ЫАй(Р) Н-цитохром с-редуктази.
УДК: 577.152.1:616.36-092.9-099:543.385
ДЫХАТЕЛЬНАЯ И РЕДУКТАЗНАЯ АКТИВНОСТЬ В МИКРОСОМАЛЬНОЙ ФРАКЦИИ ПЕЧЕНИ КРЫС ПРИ ДЕЙСТВИИ ОЛИГОЭФИРОВ МНОГОАТОМНЫХ СПИРТОВ
Бондарева А. В.
Резюме. В работе оценено влияние промышленных загрязнителей водных объектов окружающей среды -олигоэфиров многоатомных спиртов технического названия «Лапролы» марок 502 и 503 на дыхательную и редуктазную активность в микросомах гепатоцитов крыс. Установлено повышение скорости потребления кислорода в присутствии NAD(P)H и активности NAD (P) H-цитохром с-редуктазы на 15-е сутки действия веществ в дозах 1/10 и 1/100 LD50. Отмечено снижение скорости потребления кислорода и активности NAD(P) H-редуктазы на 30-е сутки действия веществ в дозе 1/10 LD50 при повышении в дозе 1/100 LD50. Сделан вывод, что повышение дыхательной и редуктазной активности микросом гепатоцитов является адаптивной реакцией организма на введение веществ, связанной с запуском процесса их обезвреживания и вероятной генерацией активных форм кислорода. Определены угнетение дыхательной и редуктазной активности микросом на 45-е сутки действия веществ в обеих дозах. Выявленные нарушения являются одной из патогенетических звеньев механизмов действия олигоэфиров, что необходимо учитывать при разработке средств их коррекции.
Ключевые слова: олигоэфиры, крысы, микросомы гепатоцитов, скорость потребления кислорода, активность NAD(P)H-цитохром с-редуктазы.
UDC: 577.152.1:616.36-092.9-099:543.385
RESPIRATORY AND REDUCTIVE ACTIVITY OF A MICROSOMAL FRACTION OF RAT'S LIVER UNDER THE ACTION OF OLIGOESTERS OF POLIATOMIC ALCOHOLS
Bondareva A. V.
Abstract. The study of mechanisms of pathological processes is an important direction in modern science. The widespread xenobiotics are polyatomic alcohols oligoethers under a technical name of "Laprols" (OLE-LP), which are characterized by a fairly significant amount of chemical industry and widely used in various sectors of the agriculture (as a basis for industrial production of plastics, polyurethane foams, paints, detergents, hydraulic and cooling substances, etc.). Some xenobiotics are harmful to human health, fauna and flora, form the unhealthy and pathological conditions. Some ways of adaptation to the action of xenobiotics is generated in the evolution, which include the key role in biochemical mechanisms of their neutralization. This is due to the operation monooxygenase system (MOS) in smooth endoplasmic reticulum.
Two enzyme systems that oxidize NADPH2 and NADH2 are located in a microsomal membrane of hepatocyte. NADH-dependent system acts with cytochrome P-450 as the final link, NADH-system - with cytochrome b5 as an electron acceptor. It was determined that the activation of the MOS can leads to oxidative stress. Violation of MOS of hepatocytes is a cause of the disbalance of homeostasis and development of pathological processes.
This topic has not been studied in conditions of prolonged exposure to new representatives OLE-LP and its study is necessary to disclose the mechanism of a biological action and the development of means of their correction.
Designs of OLE-LP number 502 (polioksypropilenhlikol) and 503 (polioksypropilentryol) with regulated physico-chemical characteristics are used in the research work. The experimental program conducted on the mature rats of Wistar, having weight 180-220 g. The animals were given water solution with substances once a day for 45 days in doses of 1/10 and 1/100 LD50. The animals of the control group received of drinking water. Each group had 10 animals. Rats were anesthetic by sodium thiopental in doses of 50 mg / kg, then they were decapitated. Subcellular fractions of rat liver were held by differential centrifugation. The study was conducted in the dynamics of observation: 15, 30, 45th day after the start of the experiment.
The results indicate biochemical disturbance of neutralization in the liver of rats, primarily in MOS. This could lead to disruption of the electron transport chain, the emergence of reactive metabolites. Increase of respiratory activity in rat's liver (15th day of action at 1/10 LD50; 15th and 30th day of action at 1/100 LD50) is an adaptive reaction of the organism. The increase of rate of oxygen consumption in the presence of NAD (P) H and the activity of NAD (P) H-cy-tochrome c-reductase on the 15th day in doses of substances action 1/10 1/100 LD50 was found. Decrease of oxygen consumption and the activity of NAD (P) H-reductase on the 30th day of action of substances in 1/10 LD50 dose with increasing dose 1/100 LD50 was noted. It is concluded that the increase of respiratory and reductive activity of microsomes, hepatocytes is an adaptive response of the body to the introduction of substances associated with the launch of the process of their removal and possibility of reactive oxygen species generation. The respiratory depression and microsomal reductase activity on 45 th day of action of substances in both doses were determined.
These disorders are those of the pathogenetic links of oligoesters action. It must be taken into account when the means of correction will be developed.
Keywords: oligoesters, rats, microsome of hepatocyte, oxygen uptake rate, activity of NAD(P)H-cytochrome c-reductase.
Рецензент - проф. Костенко В. О.
Стаття надшшла 17.03.2016 року
