CC BY
68
УДК 616-008.9-099 Кубанский научный медицинский вестник № 3 (132) 2012
2. Донцов В. И., Подколзин А. А., Мрикаев Б. М. Клинические и экспериментальные эффекты галавита: обзор литературы и собственных данных // Профилактика старения. - 2003. - № 6. -С. 51-56.
3. Заалишвили Т. В., Брин В. Б., Козырев К. М. Способы моделирования амилоидоза у экспериментальных животных // Успехи современного естествознания. - М.: изд-во Акад. естествознания, 2005. - № 2. - С. 78-79.
4. Латышева Т. В., Щербакова О. А. Новые возможности направленной иммунологической коррекции на примере отечественного иммуномодулятора «галавит» // Рос. аллерг. журн. -2004. - № 1. - С. 77-81.
5. Подколзин А. А., Донцов В. И., Бабижаева О. М. Коррекция ферментов антиоксидантной системы старых мышей новым иммуномодулятором «галавит» // Профилактика старения. - 2001. -№ 4. - С. 81-83.
6. Рамеев В., Козловская Л., Саркисова И. Лечение амилоидоза. Лекция // Врач. - 2007. - № 6. - С. 38-41.
7. Butterfield D. A., Castegna A., Lauderback C. M. and Drake J. Evidence that amyloid beta-peptide-induced lipid peroxidation and its sequelae in Alzheimer's disease brain contribute to neuronal death // Neurobiol. - 2002. - № 23. - Р. 655-664.
8. Cui D., Kawano H., Takahashi M. et al. Acceleration of murine AA amyloi- dosis by oral administration of amyloid fibrils extracted from different species // Pathol Int.- 2002. - Vol. 52. № 1. - P. 40-45.
9. Garcia-Garcia M., Mourad G., Durfort M., Garcia-Valero J., Argiles A. Vascular involvement and cell damage in experimental AA and clinical beta(2)-microglobulin amyloidosis // Nephrol. dial. transplant. - 2002. - Vol. 17. № 8. - P. 1450-1456.
10. Otukesh H., Hoseini R., Behzadi A. H., Fereshtehnejad S., Mehrazma M., Parvin M., Mojtahedzadeh M., Razizadeh N., Pourfakharan M. Renal amyloidosis in a child with neutropenia // Saudi j. kidney dis. transpl. - 2011. - № 22. - Р. 1019-1021.
11. Markesbery W. R. Oxidative stress hypothesis in Alzheimer's disease // Free radic. biol. med. - 1997. - № 23. - Р. 134-147.
12. Smith C. D., Carney J. M., Starke-Reed P. E., Oliver C. N., Stadtman E. R., Floyd R. A. and Markesbery W. R.. Excess brain protein oxidation and enzyme dysfunction in normal aging and in Alzheimer disease // Proc. natl. acad. sci. USA. - 1991. - № 88. -Р. 10540-10543.
13. Smith M. A., Perry G., Richey P. L., Sayre L. M., Anderson V. E., Beal M. F. and Kowall N. Oxidative damage in Alzheimer's. Nature. -1996. - № 382. - Р. 120-121.
14. Yuhong Jiang, Virginia L. Scofield, Mingshan Yan, Wenan Qiang, Na Liu, Amy J. Reid, William S. Lynn, and Paul K. Y. Wong. Retrovirus-Induced oxidative stress with neuroimmunodegeneration is suppressed by antioxidant treatment with a refined monosodium a-luminol (galavit) // J. virol. - 2006. - № 80 (9). - P. 4557-4569.
Поступила 16.07.2012
в. в. ВНУКОВ, М. Е. КУКСЕНКО
ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ В ТКАНЯХ ЖИВОТНЫХ ПРИ ДЕЙСТВИИ МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДНОГО РТУТИ
Кафедра биохимии и микробиологии ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет»,
Россия, 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Б. Садовая, 105/42, тел. 8 (863) 218-40-08. E-mail: [email protected]
В статье рассмотрены результаты исследования показателей антиоксидантной системы (АОС) в ответ на действие металлоорганического соединения ртути в дозе, не вызывающей клинические признаки ртутного отравления. Показано, что токсикант приводит к выраженным изменениям АОС: разнонаправленному изменению активности ферментативных антиоксидантов и снижению содержания низкомолекулярных антиоксидантов в плазме крови. Полученные результаты свидетельствуют о развитии окислительного стресса, что может привести к необратимым патобиохимическим изменениям в организме при отсутствии клинической картины отравления и своевременной антидотной терапии.
Ключевые слова: окислительный стресс, антиоксиданты, соединения ртути, отравление.
V. V. VNUKOV, M. E. KUKSENKO
RESEARCH ANTIOXIDANT SYSTEM IN FABRICS OF ANIMALS AT ACTION METALLOORGANIC
DERIVATIVE MERCURY
Biochemistry and microbiology chair FGAOU VPO «Southern federal university»,
Russia, 344006, Rostov-on-Don, B. Sadovaja's street, 105/42, tel. 8 (863) 218-40-08. E-mail: [email protected]
In article results of research of indicators antioxidant systems in reply to action of metalloorganic derivative of mercury in a dose not causing clinical signs of a mercury poisoning are considered. It is shown that toxicant leads to expressed changes antioxidant systems: to activity change enzymes antioxidants and to decrease in the maintenance of low-molecular antioxidants in blood plasma. The received results testify to development of oxidative stress that can lead irreversible pathology biochemical to changes in an organism in the absence of a clinical picture of a poisoning and timely to therapy.
Key words: oxidative stress, antioxidants, derivative of mercury, a poisoning.
Современный уровень развития науки способствует бурному развитию энергетики, промышленности, строительства, транспорта, широкой химизации всех отраслей народного хозяйства и быта. В свою очередь,
это приводит к загрязнению окружающей среды: атмосферного воздуха, почвы, воды поверхностных и подземных источников, что влияет на формирование популяционного здоровья населения. Подтверждением
этому служит рост распространенности заболеваний практически по всем нозологическим единицам как среди взрослого, так и среди детского контингента [9]. Загрязнение окружающей среды ртутью, в частности её органическими производными, является одной из актуальных проблем современного мира, так как и сам металл, и его производные являются высокотоксичными соединениями [3, 8]. Соединения ртути отличаются широким спектром патологических реакций и большим разнообразием проявлений токсического действия, зависящим от природы токсиканта, пути поступления в организм, концентрации и длительности экспозиции [4]. При острых отравлениях наблюдаются симптомы атаксии, анорексии, нарушение в работе сенсорной системы, кома. Хронические отравления сопровождаются астеновегетативным синдромом с отчётливым ртутным тремором, неустойчивым пульсом, психическими нарушениями. Особо опасны малые отравления ртутью, т. к. их трудно диагностировать из-за схожести симптомов с проблемами в поведении и умственном развитии. В организме человека задерживаются примерно 80% вдыхаемых паров металлической ртути. В желудочно-кишечном тракте неорганические соединения всасываются плохо - 5-10%, в отличие от органических производных, всасывание которых составляет 90-95%. Некоторые соединения ртути способны проникать в организм через кожные покровы.
Ртуть относится ко II классу опасности, принадлежит к числу тиоловых ядов, блокирующих сульфгидриль-ные группы белковых соединений и этим нарушающих белковый обмен и ферментативную активность тканей. Предполагают, что токсическое действие металлоорганических производных ртути в первую очередь связано с возникновением окислительного стресса, возникающего вследствие разрыва связи «металл - углерод», в процессе дезалкилирования токсикантов, что приводит к образованию свободных радикалов и усилению процессов перекисного окисления липидов [3].
Целью настоящей работы явилось исследование действия металлоорганического производного ртути -нитрата метилртути на состояние антиоксидантной системы (АОС) в тканях животных при пероральном пути
поступления, в концентрации, не вызывающей клинических признаков ртутного отравления.
Исследования проведены на белых беспородных крысах обоего пола. В течение всего эксперимента животные находились под ежедневным наблюдением: отмечались их поведение, потребление корма и воды, состояние волосяного покрова и слизистых оболочек, изменений в весе животных. Объектом исследования служили: плазма крови, 1%-ный гемолизат эритроцитов и гомогенат ткани печени. Животные были разделены на две группы. Первой группе - контрольной -проводили внутрижелудочное введение дистиллированной воды. Второй, опытной группе - нитрат метил-ртути, растворённый в дистиллированной воде, в концентрации 0,3 мг/кг - доза, не вызывающая клинических проявлений ртутного отравления [1]. Опытная группа была разделена на две подгруппы. У первой подгруппы производили взятие материала через 24 часа после введения токсиканта (1-е сутки), что соответствует первому ответу организма на действие соединений ртути. У второй подгруппы - через 120 часов (5-е сутки), когда происходит практически полное перераспределение ртути в органах и тканях организма [1]. Состояние АОС оценивали по активности ферментативных антиоксидантов (АО): супероксиддисмутазы (СОД) [11] в гемолизатах эритроцитов и гомогенатах ткани печени; каталазы [7] в плазме крови, гемолизатах эритроцитов и гомогенатах ткани печени; оксидазной активности церулоплазмина (ЦП) в плазме крови [5]. Определяли содержание низкомолекулярных АО в плазме крови: мочевой кислоты (МК) с помощью стандартного набора реактивов «МОЧЕВАЯ КИСЛОТА-НОВО» производства ЗАО «Вектор БЕСТ» (Россия) и мочевины - с помощью стандартного набора реактивов «ЭКОлаб-Мочевина» производства ЗАО «ЭКОлаб» (Россия).
Исследования по влиянию нитрата метилртути на показатели АОС в тканях животных представлены в таблице.
В результате проведённых исследований установлено, что в первые сутки эксперимента в плазме крови произошли достоверное угнетение активности и снижение содержания исследуемых антиоксидантов:
Показатели АОС в тканях лабораторных животных при действии нитрата метилртути (М±m, п=20)
Показатель Контрольная группа Опытная группа
1-е сутки 5-е сутки
В плазме
Каталаза (нМ Н2О2/мл) 11,09±0,55 8,23±0,36* 10,17±0,63**
ЦП (мкМ/л) 1,02±0,05 0,82±0,07* 1,19±0,06**
МК (мкМ/л) 242,9±6,79 213,6±10,7* 126,2±7,48*^
Мочевина (мМ/л) 13,08±0,42 11,60±0,30* 12,74±0,34*^
В эритроцитах
СОД (ед/мг Нв) 4,02±0,22 2,16±0,10* 2,14±0,22*
Каталаза (нМ Н2О2/мг Нв) 33,1±1,82 41,37±1,10* 35,06±1,79 •
В печени
СОД (ед/мг белка) 6,44±0,35 10,37±0,33* 20,52±1,76*^
Каталаза (нМ Н2О2/мг белка) 26,0±1,01 53,20±2,91* 31,40±2,05*^
Примечание: * - достоверность различий по сравнению с контролем (р < 0,05-0,001);
• - достоверность различий на 5-е по сравнению с 1-ми сутками эксперимента (р<0,05-0,001).
Кубанский научный медицинский вестник № 3 (132) 2012
УДК 618.4-036.3-085.844:616.15-074 Кубанский научный медицинский вестник № 3 (132) 2012
каталазы - на 26%, ЦП - на 20%, мочевины - на 11% и МК - на 12% в сравнении с контролем. В гемолизате эритроцитов наблюдали снижение активности СОД на 46% и повышение активности каталазы на 25% в сравнении с контролем. В гомогенате ткани печени активность СОД и каталазы была выше показателей в контроле на 61% и 100% соответственно.
На пятые сутки эксперимента в плазме крови активность каталазы и содержание мочевины возросли на 24% и 10% соответственно в сравнении с первыми сутками и достоверно не отличались от показателей в контроле; оксидазная активность ЦП возросла на 45% по сравнению с первыми сутками и стала на 17% выше контрольных значений; содержание МК уменьшилось на 41% в сравнении с первыми сутками эксперимента и было на 48% ниже показателей в контроле. В гемолизате эритроцитов активность СОД не изменилась и осталась ниже контрольных значений на 47%; активность каталазы возросла на 15% в сравнении с первыми сутками эксперимента и достоверно не отличалась от показателей в контроле. В печени наблюдали дальнейший рост активности СОД на 98% и 219% в сравнении с первыми сутками и контролем соответственно; активность каталазы уменьшилась на 41% в сравнении с первыми сутками эксперимента, но была на 18% достоверно выше контрольных значений.
Таким образом, концентрация нитрата метилртути, не вызывающая клинических признаков ртутного отравления, приводит к выраженным изменениям АОС, что может быть следствием активации свободнорадикальных процессов и подтверждается угнетением АО способности плазмы крови в первые сутки эксперимента. Снижение активности ферментов может быть следствием непосредственного взаимодействия ионов ртути с функциональными группами белковых молекул, а повышение активности ферментативных АО и дальнейшее снижение МК, на пятые сутки эксперимента, может быть следствием повышенной генерации свободных радикалов, в том числе активных форм кислорода в процессах деметилирования и окисления токсиканта [3], для которых МК играет роль «ловушки» [6]. Для метилртутных производных характерны высокая «подвижность» в организме и способность мигрировать по различным тканям, проникая через биомембраны [10]. Так, в эритроцитах в течение эксперимента мы наблюдаем угнетение работы СОД и активацию каталазы в первые сутки, что может быть следствием повышенного образования пероксида водорода в результате действия нитрата метилртути. В печени уже в первые сутки эксперимента происходит активация ферментов-синергистов - СОД и ката-
лазы, что может быть связано с повышением генерации супероксид-иона, который образуется в процессе микросомального окисления ксенобиотиков, активно протекающем в гепатоцитах [2].
Из проведённых исследований следует, что нитрат метилртути в дозе, не вызывающей клинических признаков ртутного отравления, оказывает существенное влияние на регуляцию свободнорадикального окисления и провоцирует развитие окислительного стресса за счёт изменения активности ферментативных АО и содержания низкомолекулярных АО. Развитие окислительного стресса при действии концентрации, не вызывающей клинических признаков отравления, особенно опасно, так как в отсутствие своевременной диагностики и проведения антидотной терапии может привести к необратимым патобиохимическим изменениям в организме.
ЛИТЕРАТУРА
1. ВОЗ, Гигиенические критерии состояния окружающей среды; 101: Метилртуть. - Женева: ВОЗ, 1993. - 126 с.
2. Биохимия: Учебник / Под ред. Е. С. Северина. - М.: ГЭО-ТАР-МЕД, 2003. - 784 с.
3. Давыдова С. Л., Пименов Ю. Т., Милаева Е. Р. Ртуть, олово, свинец и их органические производные в окружающей среде. - Астрахань: изд-во АГТУ, 2001. - 148 с.
4. Демин В. Ф. О линейной зависимости «доза - эффект» для радиационного и химического риска // Гигиена и санитария. -2003. - № 4. - С. 37-39.
5. Колб В. Г., Камышников В. С. Справочник по клинической химии. - Минск: Беларусь, 1982. - 290 с.
6. Королюк М. А., Иванова Л. И., Майорова И. Г., Токарев В. Е. Методы определения активности каталазы // Лабораторное дело. -1988. - № 1. - С. 16-19.
7. Осипов А. Н., Азизова О. А., Владимиров Ю. А. Активные формы кислорода и их роль в организме // Успехи биологической химии. - 1990. - С. 180-208.
8. Тумшевиц О. Н. Влияние климато-географических и производственных факторов на стоматологический статус работников металлургической промышленности в условиях Крайнего Севера // Стоматология. - 2007. - Т. 26. № 3. - С. 31-35.
9. Чибураев В. И., Двоскин Я. Г., Брагина И. В., Иванов A. A., Гарбузова A. A. Загрязнение пестицидами территории Российской Федерации как потенциальная опасность для здоровья населения // Гигиена и санитария. - 2003. - № 3. - С. 68-71.
10. Craig P. J. Organometallic compounds in the environment // Ed. p. j. craig. longman, UK. - 1986. - 368 p.
11. Fried B. Enzimatic and non-enzimatic assay of superoxide dismetase // Biochemistry. - 1975. - V. 57. - P. 177-189.
Поступила 02.07.2012
И. Ф. ВУСИК1, А. х. КАДЕ2, И. И. КУЦЕНКО1
ВЛИЯНИЕ ТЭС-ТЕРАПИИ НА УРОВЕНЬ АДРЕНАЛИНА В КРОВИ В ПАТОЛОГИЧЕСКОМ ПРЕЛИМИНАРНОМ ПЕРИОДЕ
Кафедра акушерства, гинекологии и перинатологии государственного бюджетного образовательного
учреждения высшего профессионального образования «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации,
Россия, 350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4;
