CC BY
13окружающая среда. — Киев: Наука, 1980. — 179 с.
9. ПДКхимических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. ГН2.1.5.1315-03. М, 2004.
10. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух. — СПб., 1995.
11. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. — Л.: Химия, 1991.
12. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Яншин Е.П. Геохимия окружающей среды. — М.: Недра, 1990. — 335 с.
13. Тинсли Ион Дж. Поведение химических за-
грязнителей в окружающей среде. — М.: Медицина, 1982. — 280 с.
14. Федеральный Закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», № 52 от 30.03.99.
15. Richard J, Lewis S.R. Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials. — New York, 1995.
Материал поступил в редакцию 08.02.06.
Ye.I.Malochkina, T.A.Zotova, A.I.Torubarov, V.A.Zhakov, M.A.Sokalskiy, V.V.Sheluchenko, V.A.Petrunin
CHEMICAL AND ANALYTICAL STUDY AND TOXICOLOGICAL EVALUATION OF PRODUCTS WASHED OUT FROM BITUMEN AND SALT MASSES RESULTING FROM DESTRUCTION OF
ORGANOPHOSPHORUS TOXIC AGENTS
Federal Enterprise « State Research Institute of Organic Chemistry and Technology», Moscow
Investigations were conducted on washing-out of ecotoxicants from industrial samples of bitumen and salt masses- products of destruction of zarine, zoman and Russian VX, under conditions of the environment specific to regions where landfills are located. Their identification was carried out using gas and liquid chromatography. It was shown that data about toxic effect on living organisms are not available for many migration products identified.
УДК 615.9:615.281:577.112.382-389
Л.Б.Бондаренко, Н.А.Сапрыкина*, В.Н.Коваленко
ЭФФЕКТ РАЗЛИЧНЫХ ДОЗ ПИРАЗИНАМИДА НА ПУЛ СВОБОДНЫХ АМИНОКИСЛОТ ПОЧЕК
Институт фармакологии и токсикологии АМН Украины, Киев
В почках под влиянием пиразинамида происходит дозозависимое увеличение суммы двухосновных аминокислот, соотношения незаменимых аминокислот к заменимым, содержания лизина, гистидина, орнитина, лейцина, тирозина, фенилаланина на фоне снижения суммы кислых аминокислот и содержания глутамина, что свидетельствует о специфическом влиянии этого соединения в почках, в первую очередь, на процессы реабсорбции аминокислот, преобразования азотсодержащих соединений и энергетический обмен.
Ключевые слова: пиразинамид, пул свободных аминокислот, почки, метаболизм.
Введение. В настоящий момент, в связи с ростом заболеваемости туберкулезом в глобальном масштабе, остро стоит проблема оптимизации схем его химиотерапии с одновременной минимизацией отрицательных функциональных и биохимических нарушений, возникающих при длительном применении антибактериальных препаратов [1]. При этом необходимо обеспечить как можно более раннее выявление негативных эффектов лекарственных средств на основные органы-мишени с целью их предупреждения и/или коррекции вызванных ими биохимических и функциональных нарушений.
* Фрагмент диссертационной работы
Почки являются органом, осуществляющим один из основных путей элиминации лекарственных средств из организма. Интенсивный кровоток, способность почек концентрировать различные соединения, наличие процессов активного транспорта и систем метаболической активации ксенобиотиков (цитохром Р450) делают почки органом-мишенью для многих лекарственных препаратов, способных оказывать токсическое действие на организм. При этом почки обычно подвергаются действию более высоких концентраций токсических агентов, чем большинство других тканей.
С другой стороны, эффективность и скорость биотрансформации и элиминации почками ксе-
нобиотиков, а также ключевая роль данных органов в обмене азотистых соединений, аминокислот, белков, нуклеиновых кислот, способны оказать серьезное влияние на биологическую активность лекарственных препаратов, ответ организма на их поступление и последствия их длительного применения.
Одним из чувствительных показателей ранней комплексной оценки нарушений метаболических процессов в тканях и органах является пул свободных аминокислот [2-4].
Целью данной работы являлось изучение пула свободных аминокислот почек крыс при введении различных доз пиразинамида.
Материалы и методы исследований. В экспериментах использовали самцов белых крыс линии Вистар массой тела 160—200 г разведения вивария Института фармакологии и токсикологии АМН Украины, которых содержали в стандартных условиях с соблюдением пищевого и водного режимов.
В опытах использовали пиразинамид в таблетках по 500 мг действующего вещества в каждой, производства Борщаговского химико-фармацевтического завода (Украина).
После предварительного карантина на протяжении 10-ти дней крыс разделяли на опытные и контрольные группы методом рандомизации.
Водный раствор пиразинамида в дозах 1000 и 2000 мг/кг массы тела вводили внутрижелудоч-но металлическим зондом самцам крыс (соответственно 1 и 2 группы) на протяжении 60 суток. Контрольной группе крыс внутрижелудоч-но вводили дистиллированную воду.
В течение всего времени введения препарата наблюдали за состоянием животных, их внешним видом и двигательной активностью.
На следующий день после окончания введения пиразинамида животных умерщвляли методом цервикальнои дислокации под легким эфирным наркозом, выделяли почки.
Почки отмывали охлажденным 1% раствором КС1 и гомогенизировали в 0,1 М К-фосфатном буфере (рН 7,4) в соотношении 1:3. Все процедуры выполняли с соблюдением холодового режима (t = +4°C).
Полученный гомогенат оставляли стоять на 30 мин при t = +4°С. После этого к гомогенату прибавляли равный объем 3% сульфосалицило-вой кислоты и оставляли стоять на 10 мин при t = +4°C. Образовавшийся осадок отделяли центрифугированием (5000g, 10 мин, 4°С). Суперна-тант содержал пул свободных аминокислот почек. Содержание свободных аминокислот определяли на аминокислотном анализаторе AAA-881 (Чехия).
Аминокислота Норма Пиразинамид (мг/кг)
1000 2000
Лизин 6,30+0,31 15,80+0,91* 18,70+1,15*
Гистидин 6,40+1,06 6,60+0,67 9,30+0,75
Аргинин 9,20+2,52 13,60+1,20 13,30+0,93
Орнитин 1,80+0,43 3,80+0,75 5,80+0,26*
Аспарагиновая кислота 20,50+1,67 4,70+1,05* 12,40+1,01*
Треонин 9,50+1,26 6,50+0,41 9,70+0,37
Серии 9,90+1,55 9,00+0,04 12,50+1,05
Глутаминовая кислота 58,00+10,85 37,40+2,57 39,20+3,72
Пролин 8,80+3,66 12,90+1,15 12,00+2,04
Глицин 24,30+3,06 9,40+0,74* 13,20+1,11*
Алании 14,50+2,26 15,90+1,43 16,00+0,91
Цистеин 20,90+3,75 7,30+0,41* 7,60+0,54*
Валин 6,00+0,68 13,60+1,36* 16,70+1,64*
Метионин 1,90+0,25 6,10+0,53* 9,40+0,76*
Изолейцин 2,30+0,28 8,80+0,74* 13,60+1,62*
Лейцин 8,60+1,21 15,80+0,86* 23,80+1,27*
Тирозин 6,40+1,65 6,50+0,34 10,30+0,90
Фенилаланин 2,80+0,30 8,20+0,65* 11,50+1,24*
Глутамин 15,80+3,53 2,20+0,06* 3,80+0,47*
Сумма аминокислот 234,00+21,33 202,90+8,56 258,00+4,84
* — р < 0,05 по отношению к норме
Таблица
Содержание свободных аминокислот почек крыс самцов в норме и при введении различных доз пиразинамида (М±m, п = 5, мг/100 г влажной ткани)
%
120
100 80
60-- -^- -
40---------
20-- -^^^Н- -
0 ---1-^-,---
норма 1000 мг/кг пиразинамида 2000 мг/кг пиразинамида
Рис. 1. Сумма свободных аминокислот с двумя карбоксильными группами в пуле почек крыс-самцов в норме и при введении различных доз пиразинамида (в % от уровня нормы)
Полученные данные подвергали статистической обработке согласно общепринятым методам вариационной статистики. Достоверность изменений оценивали с помощью ^критерия Стьюдента, считая разницу достоверной при значении р < 0,05.
Результаты и обсуждение. Результаты изучения влияния пиразинамида на пул свободных аминокислот почек крыс приведены в табл.
Пиразинамид в почках в обеих дозах вызывает приблизительно одинаковое количество достоверных изменений содержания отдельных аминокислот в пуле (10 и 11 соответственно), общие суммы свободных аминокислот не претерпевают существенных изменений.
Однако при этом значительно изменяются суммы аминокислот, боковые радикалы которых несут дополнительные щелочные и кислотные группы (рис. 1, 2). Суммы аминокислот с допол-
%
250
0
норма 1000 мг/кг пиразинамида 2000 мг/кг пиразинамида
Рис. 2. Сумма двуосновныхсвободных аминокислот пула почек крыс-самцов в норме и при введении различных доз пиразинамида (в % от уровня нормы)
нительной карбоксильной группой снижаются, а суммы аминокислот с дополнительной аминогруппой дозозависимо повышаются, при неизменности сумм нейтральных аминокислот. Это свидетельствует об избирательности влияния пиразинамида на специфические системы ре-абсорбции заряженных аминокислот, локализованные в различных участках почечных канальцев [4]. Такие изменения могут отразится на общем кислотно-щелочном балансе в клетках почечных канальцев и протекании в них процессов реабсорбции [4].
В почках происходит дозозависимое увеличение соотношения незаменимых аминокислот к заменимым (рис. 3). В норме оно составляет — 0,293, при введении 1000 мг/кг пиразинамида — 0,871, при введении 2000 мг/кг пиразинамида — 0,949. При этом увеличение соотношения происходит в основном за счет роста содержания незаменимых аминокислот, тогда как количество большинства заменимых аминокислот (за исключением орнитина) остается неизменным (серин, пролин, тирозин, аланин) или снижается (аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глицин, цистеин, глутамин). Такие изменения свидетельствуют о серьезных нарушениях процессов транспорта, реабсорбции и обмена аминокислот, а также катаболизма протеинов в почках и организме в целом под влиянием пиразинамида.
Увеличение доли незаменимых аминокислот в пуле почек может быть следствием подавления их катаболизма, а также изменений в ходе транспорта и экскреции, как компенсаторного ответа организма на нарушения синтетических процессов в печени под влиянием пиразинамида [5].
При введении 1000 мг/кг пиразинамида в пуле свободных аминокислот почек отмечено достоверное увеличение содержания лизина, ва-лина, метионина, изолейцина, лейцина и фе-
1,2
1----
0,8 0,6 0,4
0,2-- -- -
0 ---Т-^-Т---
норма 1000 мг/кг пиразинамида 2000 мг/кг пиразинамида
Рис. 3. Соотношение «незаменимые/заменимые аминокислоты» в норме и при введении различных доз пи-разинамида
нилаланина, при одновременном снижении содержания аспарагиновой кислоты, глицина, ци-стеина и глутамина. Поскольку именно почки осуществляют утилизацию лейцина, изолейци-на и валина для обеспечения процессов транс-аминирования и синтеза АТФ, то увеличение их содержания при введении пиразинамида свидетельствует о том, что пораженные почки уже не способны эффективно реализовать этот процесс [6].
О нарушении процессов трансаминирова-ния свидетельствует и резкое (в семь раз) снижение содержания глутамина при отсутствии достоверных изменений концентрации глутамино-вой кислоты. Кроме того, снижение концентрации глутамина способно по принципу «обратной связи» привести к обнаруженному нами увеличению суммы двухосновных аминокислот, стимулируя их реабсорбцию почечными канальцами [5, 6].
Изменения содержания лизина могут обусловить дополнительное высвобождение лейцина из клеток [7]. Кроме того, лизин и глутамин являются метаболическими предшественниками биосинтеза мононуклеотидов [6]. В биосинтезе пиримидинов участвует также и глицин [6], концентрация которого под влиянием пиразинами-да снижается вдвое.
Изменения содержания метионина, глицина и серина могут быть обусловлены нарушением при введении пиразинамида биосинтеза S-аде-нозилгомоцистеина и, следовательно, процессов переноса сульфгидрильных групп и метилирования макромолекул [6, 8].
Увеличение содержания фенилаланина может быть следствием его недостаточной утилизации в печени при реализации гепатотоксическо-го эффекта пиразинамида [9].
Снижение концентраций аспарагиновой кислоты и глутамина могут привести к нарушениям образования оксалоацетата и нормального течения преобразований в цикле Кребса. На способность пиразинамида воздействовать на процессы энергетического обмена как на уровне гликолиза, так и на уровне цикла Кребса указывают изменения содержания серина и аланина, преобразуемых в пируват, а также изолейцина, вали-на, метионина, являющихся метаболическими предшественниками сукцинил-КоА [6].
В свою очередь нарушения энергетического обмена отражаются на процессах обратной ре-абсорбции аминокислот в почках, осуществляемых путем активного транспорта через клетки проксимальных канальцев [4, 6].
Введение 2000 мг/кг пиразинамида вызывает достоверное увеличение в пуле свободных аминокислот почек содержания лизина, орнитина,
валина, метионина, изолейцина, лейцина и фе-нилаланина, при одновременном снижении содержания аспарагиновой кислоты, глицина, ци-стеина и глутамина.
Отмечаемые при большей дозе пиразинамида изменения содержания аминокислот свидетельствуют, что в данном случае также как и при введении 1000 мг/кг данного соединения возможны нарушения процессов трансаминирования, цикла Кребса, других реакций, ведущих к синтезу АТФ, транспорта, реабсорбции и экскреции ряда аминокислот, биосинтеза S-аденозилгомоци-стеина, обмена нуклеотидов.
При увеличении дозы пиразинамида происходят нарушения в ходе процессов орнитинового цикла и синтеза мочевины (изменения содержания аспарагиновой кислоты, аргинина и орни-тина), которые не могут не отразится на азото-выделительной функции почек [5]. Эти результаты согласуются с данными других авторов, изучавшими влияние пиразинамида на экскреторную функцию почек и обмен мочевой кислоты в организме [10].
Нарушения цикла мочевины в митохондриях клеток почек обуславливают индукцию ци-тохрома Р450 2Е1. Возможно, эффект на системы биотрансформации ксенобиотиков пиразин-амида, являющегося специфическим индуктором именно этой изоформы цитохрома, опосредован его воздействием на обмен аминокислот и цикл мочевины [11].
Выявленные изменения в пулах свободных аминокислот при введении различных доз пира-зинамида могут служить дополнительным критерием оценки состояния внутренних резервов организма, степени дезинтеграции метаболизма под влиянием ксенобиотика и адаптационных возможностей органа-мишени и организма в целом.
Заключение. Таким образом, изучение изменений содержания пула свободных аминокислот почек крыс при введении различных доз пи-разинамида позволило провести комплексную оценку влияния данного соединения на метаболизм азота, азотистых соединений, аминокислот, протеинов, нуклеотидов и энергетический обмен в данных органах.
В почках под влиянием пиразинамида происходит дозозависимое увеличение суммы двухосновных аминокислот, соотношения незаменимых аминокислот к заменимым, содержания лизина, гистидина, орнитина, лейцина, тирозина, фенилаланина на фоне снижения сумм кислых аминокислот и содержания глутамина, что свидетельствует о специфическом влиянии этого соединения в почках в первую очередь на процессы реабсорбции аминокислот, преобразования азотсодержащих соединений и энергетиче-
ский обмен.
Список литературы
1. Характер Ж.З. Действие туберкулостати-ческих препаратов на углеводно-фосфорный обмен в печени и легких, заражениях туберкулезом животных //Вопр. мед. хим., 1968. — Т. 14. — № 6. — С. 601-605.
2. Fau D. Imbalance through lysine excess and correction by a threonine supplement, as a function of nutritional status//Ann. Nutr. Aliment., 1975. — V. 29. — № 4. — P. 321-335.
3. Li J.Y. Sequential changes of free amino acid pool in burned rabbits // Zhonghua Zh, l991. — V. 7. — № 3.- P. 208-211.
4. Нечипоренко Н.А., Нефедов Л.И., Климович И.И. Изменение белкового обмена и фонд свободных аминокислот при раке мочевого пузыря // Вопр. он-кол, 1990. — Т. 36. — № 10. — С. 1201-1205.
5. Григорян В.Г., Кирошка B.C. Влияние ПАСК и пиразинамида на некоторые показатели обмена белка в митохондриях печени морских свинок // Вопр. мед. хим., 1973. — Т. 19. — № 5. — С. 480-482.
6. Marks D.B. Biochemistry. / Ed.Williams &
Wilkins, Baltimore, 1994. - P. 234-249.
7. Shennan D.B., Thompson J., Gow I.F. et al. L-leucine transport in human breast cancer cells (MCF-7 and MDA-MB-231): kinetics, regulation by estrogen and molecular identity of the transporter // Biochem. Biophys. Acta, 2004. - V l664. - № 2. - P. 206-216.
8. Dimitrova C.R., DeGroot K., Myers A.K. et al. Estrogen and homocysteine // Cardiovascular Res., 2002. - 53. - P. 577-588.
9. Сливка Ю.И. Сравнительная характеристика гепатотоксичности изониазида, рифампицина и пиразинамида// Фармакол. Токсикоз., 1989. -Т. 52. - № 4. - С. 82-85.
10. Lacroix С. et al. //1988. - V. 1. - № 9. - P. 807-811.
11. Chung H.C., Kim S.H., Lee M.G. et al. Increase in urea in conjunction with L-arginine metabolism in the liver leads to induction of cytochrome P450 2E1 (CYP2E1): the role of urea in CYP2E1 induction by acute renal failure//DrugMetab. Dispos., 2002. -V. 30. - № 6. - P. 739-746.
Материал поступил в редакцию 11.01.06.
L.B.Bondarenko, N.A.Saprykina, V.N.Kovalenko
EFFECTS PRODUCED BY DIFFERENT DOSES OF PIRAZINAMIDE ON THE KIDNEY POOL
OF FREE AMINO ACIDS
Institute of Pharmacology and Toxicology, Academy of Medical Sciences of Ukraine, Kiev
In kidneys of rats at exposure to pirazinamide it occurs a dose-dependent increase of the sum of bibasic amino acids, increased ratio of essential and non-essential amino acids and increased concentration of lysine, histidine, orhnitine, leucine, tyrosine, phenylalanine with a simultaneous decrease of the sum of acidulous amino acids and content of glutamine.which gives evidence that this compound produces a specific effect in kidneys and in the first place on processes of reabsorbtion of amino acids, transformation of nitrogen-containing substances and energy metabolism.
УДК 616.24-036.12-085.032.23-092.9
Г.А.Ливанов, С.П.Нечипоренко, А.Н.Лодягин, С.Е.Колбасов
ПРИМЕНЕНИЕ АЭРОЗОЛЬНОЙ ЛЕКАРСТВЕННОЙ ФОРМЫ ПРЕПАРАТА НА ОСНОВЕ ПЕРФТОРУГЛЕРОДОВ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИХ НЕСПЕЦИФИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ЛЕГКИХ
ГУ Институт токсикологии Минздравсоцразвития РФ, С.-Петербург
Представлены экспериментальные материалы по изучению эффективности ингаляционного применения новой рецептуры на основе перфторуглеродов при хронических неспецифических заболеваниях легких, показана её эффективность при данной патологии.
Ключевые слова: перфторан, педифен, сальбутамол, хроническое неспецифическое заболевание легких.
Введение. Проблема лечения хронических неспецифических заболеваний легких (ХНЗЛ) является весьма актуальной [5]. Это связано не только с широким распространением простудных и аллер-
гических заболеваний бронхолёгочного аппарата, но и с возрастающим загрязнением атмосферного воздуха промышленными поллютантами (пыль, аэрозоли, вредные промышленные газы) [1].
