CC BY
7
Гтрз:/^о1/огд/10.33647/2074-5982-17-3-23-28
<сс)
ФАРМАКОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕКЦИЯ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ОСТРОГО ТЯЖЕЛОГО ОТРАВЛЕНИЯ ТИОПЕНТАЛОМ НАТРИЯ В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОГО СВЕТОВОГО ДЕСИНХРОНОЗА
Е.Г. Батоцыренова1,2*, В.А. Кашуро1, А.В. Шарабанов3
,3
1ФГБУ «Научно-клинический центр токсикологии им. акад. С.Н. Голикова ФМБА России» 192019, Российская Федерация, Санкт-Петербург, ул. Бехтерева, 1
2 ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический
медицинский университет» Минздрава России 194100, Российская Федерация, Санкт-Петербург, ул. Литовская, 2
3 ФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий ФМБА России» 143442, Российская Федерация, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, 1
|В экспериментальном исследовании изучали возможность использования пептидного экстракта из гипофиза северного оленя (Ка^1/ег 1агапсСт) для коррекции функционального состояния организма при сочетанном воздействии на крыс острого тяжелого отравления тиопенталом натрия в дозе ЛД50 в условиях длительного светового десинхроноза с помощью статистического метода — дисперсионного двухфакторного анализа. Установили, что при постоянном освещении применение пептидного экстракта из гипофиза северного оленя эффект взаимодействия проявился на значениях показателей концентрации диеновых конъюгат, активности глутатион^-трансферазы и глюко-зо-6-фосфатдегидрогеназы, при постоянной темноте — на значениях показателей активности глута-тион^-трансферазы, глутатионпероксидазы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы.
I Ключевые слова: крысы, сочетанное действие, световой десинхроноз, тиопентал натрия, биоактивные пептиды гипофиза, фармакологическая коррекция Конфликт интересов: авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.
Для цитирования: Батоцыренова Е.Г., Кашуро В.А., Шарабанов А.В. Фармакологическая коррекция отдаленных последствий острого тяжелого отравления тиопенталом натрия в условиях хронического светового десинхроноза. Биомедицина. 2021;17(3):23-28. М1р8:/Мо1/о^/10.33647/2074-5982-17-3-23-28
Поступила 12.05.2021
Принята после доработки 25.05.2021
Опубликована 10.09.2021
PHARMACOLOGICAL CORRECTION OF LONG-TERM EFFECTS OF ACUTE SEVERE POISONING WITH SODIUM THIOPENTAL UNDER CHRONIC LIGHT DESYNCHRONOSIS
Ekaterina G. Batotsyrenova1,2*, Vadim A.Kashuro1, Andrey V. Sharabanov3
1 Golikov Research Center of Toxicology of the Federal Medical and Biological Agency of Russia 192019, Russian Federation, Saint-Petersburg, Bekhtereva Str., 1
2 St. Petersburg State Pediatric Medical University of the Ministry of Health Care of Russia 194100, Russian Federation, Saint-Petersburg, Litovskaya Str., 2
3 Scientific Center of Biomedical Technologies of the Federal Medical and Biological Agency of Russia 143442, Russian Federation, Moscow Region, Krasnogorsk District, Svetlye Gory Village, 1
We experimentally studied the possibility of using a peptide extract from the pituitary gland of a reindeer (Rangifer tarandus) to correct the functional state of the body under the combined effect of acute severe poisoning with sodium thiopental in rats, at a dose of LD50 under long-term light desynchronosis. The research was conducted using the statistical method of two-factor analysis of variance. It was found that, under constant light, a peptide extract from the pituitary gland of a reindeer affects such parameters as diene conjugates concentration, the activity of glutathione-S-transferase and glucose-6-phosphate dehydrogenase. Under prolonged darkness, the extract under study affected the activity of glutathione-S-transferase, glutathione peroxidase and glucose-6-phosphate dehydrogenase.
Keywords: rats, combined action, light desynchronosis, sodium thiopental, bioactive pituitary peptides, pharmacological correction
Conflict of interest: the authors declare no conflicts of interest.
For citation: Batotsyrenova E.G., Kashuro V.A., Sharabanov A.V. Pharmacological Correction of Long-Term Effects of Acute Severe Poisoning with Sodium Thiopental under Chronic Light Desynchronosis. JournalBiomed. 2021;17(3):23-28. https://doi/org/10.33647/2074-5982-17-3-23-28
Submitted 12.05.2021 Revised 25.05.2021 Published 10.09.2021
Введение
Циркадианные ритмы считаются особенностью всех живых организмов. Циркадное хронометражирование дает преимущество при смене экологических циклов и способствует смягчению реактивности организма при воздействии различных факторов как эндогенного, так и экзогенного происхождения. Предполагается, что эта древняя эволюционная адаптация обусловлена поддержанием достаточной концентрации кислорода в клетке и системы белков, поддерживающих гомеостаз активных форм кислорода, что важно для формирования циркадианных ритмов. Исследования последних лет подтверждают взаимодействие между окислительно-восстановительным
равновесием и транскрипционным осциллятором с помощью редокс-чувствитель-ных транскрипционных факторов и ферментов [5]. Нарушение периодичности поступления светового сигнала является одной из причин развития психических нарушений, ускоренного старения организма.
Нарушение циркадианных ритмов наблюдается при токсических поражениях ЦНС и представляется ранними и отдаленными последствиями. При этом отдаленные последствия поражения ЦНС, проявляющиеся неврологическими и психическими нарушениями, требуют фармакологической коррекции.
Перспективным направлением поиска потенциальных лекарственных средств,
предназначенных для коррекции отдельных последствий токсических поражений, являются регуляторные пептиды, которые способствуют повышению резистентности организма к воздействию неблагоприятных факторов и не оказывают значительных побочных явлений.
В связи с этим целью данного исследования явилось изучение влияния пептидного экстракта из гипофиза северного оленя (Rangifer tarandus) на антиоксидантную систему крови крыс в условиях светового десинхроноза.
Материалы и методы
В целях моделирования десинхроноза с измененным световым режимом проводили опыты на белых беспородных крысах-самцах в возрасте 2-х мес. массой 160-200 г из питомника «Рапполово» (Ленинградская обл.) и прошедших 14-дневный карантин. Содержание и обращение с животными соответствовало требованиям ГОСТ 33216-2014 от 01.07.2016. Протокол эксперимента был одобрен биоэтической комиссией ФГБУ НКЦТ им. акад. С. Н. Голикова ФМБА России. В помещении вивария поддерживалась температура воздуха 21-25°С и относительная влажность 50-65 %. Режим питания и доступ к воде свободный. Крысам, включенным в контрольную и опытную группы, вводили депримиру-ющий агент — тиопентал натрия в дозе ЛД50 (85 мг/кг массы животного внутри-брюшинно). Токсикант крысам вводился однократно. На следующий день после введения нейротоксиканта выжившие животные из контрольной и опытной групп помещались в условия с разным режимом освещения, а именно: режим обычного освещения (12:12, 500 лк), режим постоянного освещения и режим полной темноты. Продолжительность эксперимента составляла 3 мес. [1]. В каждую подгруппу было включено по 6 животных. Через 3 мес. от начала эксперимента крысы подверга-
лись эвтаназии для взятия биологического материала.
Фармакологическую коррекцию у животных опытных подгрупп проводили пептидным экстрактом гипофиза северного оленя (PEP). После осуществления всех технологических процедур получения пептидного экстракта и последующей очистки PEP представлял собой стерильный лио-филизированный мелкодисперсный порошок от светло-серого до белого цвета. PEP является набором водорастворимых олиго- и полипептидных фракций вплоть до мономерных субъединиц, выделенных химическим лизисом и экстрагированием из гипофиза северного оленя.
Фармакологическая коррекция PEP проводилась в течение 14-ти дней после отравления нейротоксикантом. PEP использовали в первую половину объективного дня, вводя пептидный экстракт в дозе 100 мкг/кг массы тела, интраназально, один раз в сутки. Для проведения биохимических исследований использовали эритроцитарную взвесь, получаемую центрифугированием цельной крови животных при 3000 об./мин в течение 3-х мин с последующей трехкратной отмывкой физ. р-ром и поэтапным центрифугированием при тех же условиях. Из отмытых эритроцитов готовили гемоли-заты, в которых определяли следующие показатели: активность супероксиддисмутазы (СОД), глутатионпероксидазы (ГП), глута-тионредуктазы (ГР), глюкозо-6-фосфатде-гидрогеназы (Г-6-ФДГ) и концентрацию гемоглобина (Hb) в гемолизате эритроцитов определяли на биохимическом анализаторе «А-25», используя коммерческие наборы фирмы "RanDox" (Великобритания). Определение активности глутатион-S-трансферазы (ГТ) проводили по методу W. H. Habig и W. B. Jakoby [4]. Для оценки процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в исследуемых гемолизатах определяли концентрацию диеновых конъюгатов (ДК) [2] и малонового диальдегида (МДА)
Таблица 1. Оценка фармакологической коррекции на показатели АОС и процессов ПОЛ в гемолизате эритроцитов при постоянном освещении (дисперсионный двухфакторный анализ)
Table 1. Pharmacological correction for AOS and LPO processes in erythrocyte hemolysate under constant light (two-factor analysis of variance)
Показатель Фактор А коррекция Фактор В освещение А+В Случай
ФД Р ФД Р ФД Р ФД
ВГ 0,2 0,003* 0,3 0,001* 0,03 0,2 0,4
МДА 0,3 0,0001* 0,4 9,32х10-6* 0,01 0,5 0,3
ДК 0,5 4,83х10-9* 0,3 1,03х10-7* 0,1 0,007* 0,1
СОД 0,1 0,150 0,03 0,3 0,0001 0,9 0,9
ГТ 0,5 0,0005* 0,002 0,7 0,004 0,6 0,5
ГП 0,03 0,361 0,113 0,09 0,1 0,09 0,7
ГР 0,9 1,89х10-15* 0,008 0,06 0,01 0,050* 0,04
Г-6-ФДГ 0,5 1,74х10-5* 0,1 0,022* 0,08 0,037* 0,3
Примечание: * — достоверное взаимодействие факторов (p<0,05, MANOVA). Note: * — significant interaction of factors (p<0.05, MANOVA).
Таблица 2. Оценка фармакологической коррекции на показатели АОС и процессов ПОЛ в гемолизате эритроцитов при постоянной темноте (дисперсионный двухфакторный анализ)
Table 2. Pharmacological correction for AOS and LPO processes in erythrocyte hemolysate under constant light (two-factor analysis of variance)
Показатель Фактор А коррекция Фактор В освещение А+В Случай
ФД Р ФД Р ФД Р ФД
ВГ 0,07 0,208 0,07 0,192 0,04 0,3 0,8
МДА 0,4 0,0003* 0,2 0,002 0,0001 0,9 0,4
ДК 0,5 6,74х10-7* 0,3 7,56х10-5* 0,004 0,5 0,2
СОД 0,04 0,357 0,001 0,952 0,002 0,8 0,9
ГТ 0,4 9,66х10-15* 0,4 1,97х10-14* 0,2 1,94х10-11* 0,02
ГП 0,2 0,011* 0,1 0,039 0,3 0,001* 0,4
ГР 0,9 5,32х10-18* 0,02 0,001* 0,02 0,001* 0,02
Г-6-ФДГ 0,496 8,69х10-5* 0,031 0,238 0,059 0,1 0,413
Примечание: * — достоверное взаимодействие факторов (p<0,05, MANOVA). Note: * — significant interaction of factors (p<0.05, MANOVA).
[6], концентрацию восстановленного глу-татиона (ВГ) [3]. Концентрацию исследуемых продуктов и активность ферментов в гемолизате эритроцитов пересчитывали на 1 г гемоглобина.
Статистическую обработку данных выполняли с использованием программного обеспечения методом двухфакторного дисперсионного анализа в пакете статисти-
ческого анализа данных Ехсе1 for Windows (MANOVA), значимость отдельных факторов, их взаимодействия и неконтролируемых факторов оценивали по коэффициенту детерминации.
Результаты и их обсуждение
Результаты анализа влияния PEP на показатели ПОЛ и антиоксидантной системы
(АОС) в эритроцитах крысы при сочетан-ном воздействии факторов различной природы при разных световых режимах представлены в табл. 1 и 2.
Сравнение значений коэффициентов детерминации показало, что при постоянном освещении взаимодействие между контролируемыми факторами выражено в показателях концентрации диеновых конъюгат, активности глутатионредук-тазы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. При этом наибольший вклад в это взаимодействие вносят изменения значений показателя диеновых конъюгат и активность Г-6-ФДГ.
Сравнение значений коэффициентов детерминации показало, что при постоянной темноте взаимодействие между контролируемыми факторами выражено в показателях активности глутатион-8-трансферазы, глутатионпероксидазы и глутатионредукта-зы. При этом наибольший вклад в это взаимодействие вносит изменения значений показателя глутатионпероксидазы.
Выводы
1. Пептидный экстракт гипофиза северного оленя (PEP) в дозе 100 мкг/кг в условиях светового десинхроноза при постоянном
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ | REFERENCES
1. Батоцыренова Е.Г., Золотоверхая Е.А., Кашуро В.А., Шарабанов А.В. Изменение биохимических показателей в сыворотке крови при хроническом световом десинхронозе. Биомедицинская химия. 2020; 66:450455. [Batocyrenova E.G., Zolotoverhaya E.A., Kashu-ro V.A., Sharabanov A.V. Izmenenie biohimicheskih pokazatelej v syvorotke krovi prihronicheskom sveto-vom desinhronoze [Changes in biochemical parameters in blood serum in chronic light desynchronosis]. Biomedicinskaya himiya [Biomedical chemistry]. 2020;66:450-455. (In Russian)].
2. Стальная И.Д. Метод определения диеновой конъюгации ненасыщенных высших жирных кислот. Современные методы в биохимии. Под ред. В.Н. Ореховича. М.: Медицина, 1977:63-64. [Stal'naya I.D. Metod opredeleniya dienovoj kon'yugacii
освещении восстанавливает функциональное состояние организма и поддерживает эндогенную циркадианную осцилляцию после острого тяжелого отравления депри-мирующим агентом за счет нормализации показателей перекисного окисления липи-дов и антиоксидантной системы, которое проявляется на значениях концентрации диеновых конъюгат, активности глутатион-S-трансферазы и глюкозо-6-фосфатдеги-дрогеназы,
2. PEP в дозе 100 мкг/кг в условиях светового десинхроноза при постоянной темноте восстанавливает функциональное состояние организма и поддерживает эндогенную циркадианную осцилляцию после острого тяжелого отравления депримиру-ющим агентом за счет нормализации показателей перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы, которое проявляется на значениях активности глутати-он-8-трансферазы, глутатионпероксидазы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы.
3. PEP, предназначенный для коррекции отдаленных последствий, вызванных десинхронозом, является перспективным средством, используемым в составе фарм-нутриентов, биологически активных добавок и лекарственных препаратов.
nenasyshchennyh vysshih zhirnyh kislot [Method for determination of diene conjugation of unsaturated higher fatty acids]. Sovremennye metody v biohimii [Modern methods in biochemistry]. Ed. by V.N. Orekhovich. Moscow: Meditsina Publ., 1977:63-64. (In Russian)].
3. Ellman G.L. Tissue sulfhydryl groups. Archives of Biochemistry and Biophysics. 1959;82(1):70-77.
4. Habig W.H. Assay for differentiation of glutathione S-transferases. Methods in Enzymology. 1981;77:398-405.
5. Reddy A.B., Rey G. Interplay between cellular redox oscillation. Diabetes, Obesity and Metabolism. 2015;17(1):55-64.
6. Uchiyama M. Determination of malonaldehyde precursor in tissues by thiobarbituric acid test. Analytical Biochemistry. 1978;86(1):271-278.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ | INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Батоцыренова Екатерина Геннадьевна*,
к.б.н., доц., ФГБУ «Научно-клинический центр токсикологии им. акад. С.Н. Голикова ФМБА России», ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России; e-mail: [email protected]
Кашуро Вадим Анатольевич, д.м.н., доц., ФГБУ «Научно-клинический центр токсикологии им. акад. С.Н. Голикова ФМБА России»; e-mail: [email protected]
Шарабанов Андрей Вячеславович, ФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий ФМБА России»; e-mail: [email protected]
Ekaterina G. Batotsyrenova*, Cand. Sci. (Biol.), Assoc. Prof., Golikov Research Center of Toxicology of the Federal Medical and Biological Agency of Russia, St. Petersburg State Pediatric Medical University of the Ministry of Health Care of Russia;
e-mail: [email protected]
Vadim A. Kashuro, Dr. Sci. (Med.), Assoc. Prof., Golikov Research Center of Toxicology of the Federal Medical and Biological Agency of Russia; e-mail: [email protected]
Andrey V. Sharabanov, Scientific Center of Biomedical Technologies of the Federal Medical and Biological Agency of Russia; e-mail: [email protected]
* Автор, ответственный за переписку / Corresponding author
