CC BY
10
УДК 616-008.9-02:615.917:547.262 + 616.89-008.441.13-07:616-008.91-054-07
10. А. Рахманин, А. Е. Буланов, //. Ф. Кушнерова, В. И. Чумаков, И. Л. Иванова, М. В. Палагина, Н. Г. Рябцева
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ У ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РАЗНЫХ ЭТНИЧЕСКИХ ГРУПП ПРИ ОДНОКРАТНОМ ПОТРЕБЛЕНИИ ЭТАНОЛА
Владивостокский медицинский институт Минздрава РСФСР, НИИ общей и коммуналь- %
ной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Основное биологическое действие этанола связано с нарушением тканевого и клеточного метаболизма, подавлением системы иммунитета, токсичностью и стрессорностыо [1, 4, 5]. Рядом авторов [5, 7, 8] отмечалось, что однократный прием этанола, острая алкогольная интоксикация, хронический алкоголизм сопровождаются гипертриглицеридемией. Вместе с тем в литературе нет единого мнения по вопросу о неодинаковой переносимости этанола представителями разных этнических групп, в частности европеоидами и монголоидами. В настоящее время этнические различия в реакции на этанол связывают с наличием «атипичной» формы алкогольдегидрогеназы [13]. Вместе с тем практически отсутствуют данные о влиянии этанола на такие жизненно важные биохимические параметры организма людей монголоидной расы, как состояние липидного и углеводного обмена.
Эксперимент проводили в условиях наркологического стационара на мужчинах-добровольцах в возрасте 25—30 лет, разделенных на 3 группы (но 10 человек в каждой): 1-я группа — здоровые, не употреблявшие алкоголь испытуемые, европеоиды; 2-я группа — здоровые, не употреблявшие алкоголь коренные жители Магаданской области; 3-я группа — больные алкоголизмом II—III стадии (европеоиды), поступившие в стационар за 1 день до эксперимента и не получавшие медикаментозной терапии. Обследуемые однократно получали 40 % раствор этанола в расчете 3 г на 1 кг массы тела. Кровь брали до приема раствора этанола (фон) и через 1, 2 и 4 ч после приема. До начала эксперимента у испытуемых методом газожидкостной хроматографии определяли уровень этанола в крови. У здоровых лиц он был в пределах границ содержания эндогенного этанола (0,2—0,3 мг%).
В сыворотке крови определяли активность ß-галактозидазы — одного из маркерных ферментов лизосом [6]. Гексозамины гликозамино-гликанов определяли методом Z. Elson и W. Morgan [10] в модификации Р. В. Меркурь-евоп [3], экстракцию липидов из сыворотки — методом J. Folch [11]. Микротонкослойную хроматографию липидов осуществляли на отечественном силикагеле КСК [16]. Для разделения фракций нейтральных липидов применяли системы растворителей, описанные J. Amenla [9].
Идентификацию фракций на хроматограммах и их количественное определение проводили методом D. Malins и Н. Mangold [14].
После однократного приема этанола в составе нейтральных липидов сыворотки крови у испытуемых всех групп обнаружены следующие фракции: эфиры холестерина (Хл), триглицери-да (Тг), свободные жирные кислоты (СЖК), Хл. Прочие нейтральные липиды сыворотки крови определялись как объединенная фракция. При сравнивании количества отдельных фракций нейтральных липидов в сыворотке крови испытуемых 1-й группы (здоровые европеоиды) статистически достоверные различия выявлены^ только в содержании эфиров Хл (рис. 1). Уровень их повышался в среднем на 25 % (Р<. <0,05) через 1 ч после приема этанола (27± ±1,3%, фон 21,7± 1,8 % )• В течение последующих часов содержание эфиров Хл оставалось повышенным. При изучении содержания Тг отмечалась лишь тенденция к повышению их уровня на 2-м и 4-м часах эксперимента (19,1± ±0,8%, фон 17,4±0,7 % ; Р<0,05). Некоторая тенденция к снижению содержания Хл, наблюдавшаяся через 1 ч от начала эксперимента (18,2±0,9 % , фон 19,6±0,86 % ), сохранялась также на 2-м и 4-м часах.
У испытуемых (здоровые монголоиды) 2-й группы изменения в составе нейтральных липидов сыворотки крови были более выражены,^ чем у представителей 1-й группы. Так, количество эфиров Хл через 1 ч увеличилось в среднем на 5%, а через 4 ч — на 11 % (29,6± ±1,4 %, фон 26,7± 1,2 %), уровень Тг на 4-м часу эксперимента возрос в среднем на 10%. Статистически достоверные различия выявлены также в содержании СЖК. Их количество увеличилось на 22% (Р-С0,001 ) через 2 ч после приема этанола (18,4±0,6%, фон 15,1 ±0,05 %). При изучении содержания Хл в сыворотке крови отмечена тенденция к его снижению, особенно на 4-м часу эксперимента: уровень Хл уменьшился в среднем на 8% (17±0,7%, фон* 18,5±0,5 %).
У обследованных 3-й группы (больные алкоголизмом) выявлены существенные и статистически достоверные изменения в содержании СЖК и Хл. Содержание СЖК увеличилось через 1 ч после приема этанола на 22% (18,6± ±1,5 %, фон 15,3±1,4 %), через 2 ч — на 26 %
а 6 в
Рис. 1. Динамика содержания фракции нейтральных липндов (в %) в сыворотке
крови испытуемых после однократного приема этанола. 1 — эфнрш холестерина; 2 — трнглнцернды; 3—свободные жирные кислоты; 4— холестерин. Здесь и на рис. 2: о, О, в — обследуемые 1, 2 и 3-й групп.
(Я<;0,01). Содержание Хл постепенно увеличивалось ко 2-му часу в среднем на 21 % (Р< <0,01) и оставалось повышенным до конца эксперимента (21,6±2%, фон 17,9± 1 % )• Содер-ц жание эфиров Хл в течение всего эксперимента не изменялось. Аналогичная картина прослеживалась при изучении уровня Тг.
При сравнении показателей в 1-й и 2-й группах (европеоиды и монголоиды) в последней отмечалось увеличение содержания эфиров Хл в среднем на 23 % (/5<0,05) как до начала эксперимента, так и через 4 ч после приема этанола. Содержание Тг в течение эксперимента в обеих группах было одинаковым. Содержание СЖК в сыворотке крови монголоидов находилось на более низком уровне как до начала эксперимента, так и в течение всего периода исследований (Р<0,05—0,01) и было более лабильным, чем в 1-й группе.
Исходное содержание Хл, а также его дина-^ мика у обследуемых 1-й и 2-й групп в началь-лый период опыта были однаковыми, однако через 4 ч у испытуемых 2-й группы этот показатель оказался более низким по сравнению с таковым в 1-й группе (Р<0,05).
При сравнении фоновых показателей фракционного состава нейтральных липидов в сыворотке крови испытуемых 1-й и 2-й групп (здоровые и больные алкоголизмом европеоиды) отмечались различия в содержании эфиров Хл, Тг и СЖК. Так, уровень эфиров Хл до начала эксперимента в сыворотке крови больных алкоголизмом был на 19 % выше, чем в крови здоро-§ вых людей. Но в течение эксперимента этот показатель у больных практически не менялся, тогда как у здоровых (1-я группа) был подвержен значительным колебаниям. Исходный уровень ТГ у обследуемых 3-й группы был ниже и в течение исследования также оставался более низким, особенно на 2-м и 4-м часу опы-
та (в среднем соответственно на 28 и 31 %; Р<0,05). Содержание СЖК в сыворотке крови у испытуемых 3-й группы до начала эксперимента также характеризовалось более низким уровнем по сравнению с таковым в 1-й группе (15,6% против 17,1%). Однако под влиянием этанола этот показатель существенно изменялся, в то время как у испытуемых 1-й группы он оставался на одном уровне.
Полученные результаты, а также данные литературы [2, 5] свидетельствуют о том, что однократный прием этанола как у европеоидов, так и у монголоидов приводит к повышению содержания Тг в сыворотке крови, связанному с усилением периферического липолиза в ответ на выброс в кровь катехоламинов. Однако в наших исследованиях у европеоидов прослеживается тенденция к снижению уровня СЖК- В то же время у испытуемых монголоидной расы разовое потребление этанола сопровождается статистически достоверным увеличением содержания СЖК. Можно полагать, что ацетил-СоА, образующийся в результате окисления этанола у монголоидов, может расходоваться на синтез жирных кислот, тогда как у лиц европеоидной расы он или окисляется в цикле Кребса, или расходуется для синтеза кетоновых тел и Хл. Эффект от приема этанола, наблюдавшийся у больных алкоголизмом, соответствовал данным литературы о нарушении липидного обмена при алкоголизме [3, 5]. Полученные нами данные подтвердили, что при хроническом приеме алкоголя происходит увеличение содержания в крови Тг, СЖК и Хл при одновременном уменьшении содержания его эфиров.
При потреблении этанола в крови испытуемых 1-й группы отмечалась тенденция к постепенному снижению содержания белковосвязан-ных гексозаминов (рис. 2). Через 4 ч их уровень уменьшался в среднем на 15% (61,2±
1ч
/V . 2ч , 4ч
И
I I
I I
1ч . 2ч . 4ч
ÉL
í
Рис. 2. Динамика содержания гексозаминон и активность (5-галактозидазы (в %) в сыворотке кровн испытуемых после однократного приема этанола.
1 — активность р-галактозидазы; 2 — гексозамины.
430 Y 235 ISO 120 ' -НО -20
Ю - i Фон (О) -Ю ■ -20 ■
Н/ Шг
±3,55 мг%, фон 72,6±2,62 мг; Р<0,05). У испытуемых 2-й группы потребление этанола сопровождалось некоторым повышением уровня гексозаминов к 4-му часу опыта в среднем на 9% (53,2 ±2,93 м г %, фон 48,9±3,31 мг%). У больных алкоголизмом разовое потребление этанола сопровождалось снижением уровня белковосвязанных гексозаминов через 1 ч после начала опыта в среднем на 18% (56,1 ± ±2,81 мг%, фон 68,3±2,76 мг%; Р<0,05). Через 2 и 4 ч содержание гексозаминов оставалось пониженным на 16—20 % (54,6±3,43 и 57,4±3,32 мг% соответственно, фон 68,3± ±2,76 мг% ; Ж 0,05).
При потреблении этанола у здоровых европеоидов и монголоидов отмечались однонаправленные изменения активности галактозидазы, однако у европеоидов эти изменения были более выраженными. Так, через 1 ч после начала опыта у представителей обеих групп имело место лишь незначительное повышение активности р-галактозидазы — в среднем на 4—10%- Через 2 ч у европеоидов активность фермента возросла в среднем на 235 %, а у коренных жителей — на 111 % (соответственно 19,9± ±1,22 и 12,1 ±0,87 нмоль/мл/мин, фон 5,95± ±0,62 нмоль/мл/мин; Р<0,001). Через 4 ч активность р-галактозидазы еще более возросла: у европеоидов на 200 %, а у монголоидов на 120 % по сравнению с предыдущим уровнем.
Противоположный эффект наблюдался у оольных алкоголизмом: через 1 ч активность р-галактозидазы возросла в среднем на 150% (21,9±0,94 нмоль/мл/мин, фон 8,79± ±0,67 нмоль/мл/мин; Р<0,001), через 2 ч резко снизилась — на 158 % по сравнению с предыдущим значением (7,98±0,2 нмоль/мл/мин) и к 4 ч опять возросла. Кроме того, фоновое значение активности фермента у больных алкоголизмом было в 1,5 раза выше (8,7± ±0,67 нмоль/мл/мин; Р<0,01), чем у здоровых европеоидов и монголоидов (соответственно 5,95±0,62 и 5,77±0,94 нмоль/мл/мин).
На основании полученных данных можно
прийти к выводу, что у здоровых и больных хроническим алкоголизмом европеоидов отмечается выраженная гипогликемия, что совпадает с общим представлением о биологическом механизме действия этанола, являющегося ингибитором процессов гликолиза. У монголоидов, начиная со 2-го часа после приема этанола, отмечается увеличение в крови содержания гексозаминов. Вероятно, это связано с генетически обусловленным лииолизом и недостаточностью ф цикла Кребса, что приводит к накоплению пи-рувата и использованию его в качестве субстрата для синтеза углеводов. Подтверждением этому является увеличение содержания углеводов в крови и через 4 ч после приема алкоголя.
Особый интерес представляет специфика биохимических ответных реакций у генетически ин-толерантных к этанолу представителей монголоидной расы [12, 15]. Если у европеоидов образовавшийся в ходе окисления этанола ацетил-СоА используется для синтеза Хл и кетоновых тел, то в группе монголоидов он идет на ре-синтез жирных кислот. При этом биоэнергетическое обеспечение организма европеоидов (здоровых и больных хроническим алкоголизмом) ® протекает на фоне гипогликемии, т. е. преимущественно за счет энергии окисления этанола. В группе монголоидов в условиях приема этанола энергетическое обеспечение организма осуществляется еще и за счет синтеза углеводов, вероятно, из лактата.
Литература
1. Буров Ю. В., Ведерникова Н. Н. Нейрохимия и фармакология алкоголизма. — М., 1985.
2. Галлер Г., Ганефельд М„ Я росс В. Нарушение липид- Щ ного обмена: Пер. с нем. — М., 1979'
3. Меркурьева Р. В. Сравнительное определение белково-углеводных компонентов сыворотки крови больных сер-дечно-сосудистыми заболеваниями до и после операций: Дис... канд. биол. наук. — М., 1963.
4. Мусил Я. Основы биохимии патологических процессов: Пер. с чеш. —М.. 1985.
5. Никитин Ю. П.. К у рилов ич С. А.. Давидюк Г. С. Пе-
чень и липидный обмен. — Ноиоснбнрск, 1985, с. 45— 78.
6. Покровский А. А., Щербакова А. И. // Биохимические методы исследования в клинике. — М., 1969. — С. 164— 167.
7. Титов В. П.. Пицин Д. Г. // Биохимия. — 1978. — № 1, —С. 83—88.
8. Трюфанов В. Ф„ Бокий И. В. // Биохимия алкоголизма. — Минск, 1980.— С. 142.
9. Amenta J. S.//J. Lipid Res. — 1964. — Vol. 5. — • Р. 270—272.
и 10. Elson Z„ Morgan W.// J. Biochem. — 1933. —Vol. 27,— P. 1824.
11. Polch ]., Lces M. et al. // J. biol. Cheni.—1957. — Vol. 226. — P. 497.
12. Kestelot //.//Verh. vlaam Acad. Geneesk. Belg. — 1985.— Vol. 47,—P. 245—253.
13. Lieber C. S.// Advanc. Alcohol Subst. Aduse. — 1981,— N2, —P. 1—2.
14. Malins D. S.. Mangold H. /<. // J. Amer. Oil. Chem. Soc.—i960 —Vol. 37, —P. 576.
15. Muhlin 0. L.// J. Stud. Alcohol. — 1985. — Vol. 46. — P. 172—173.
16. Svetachev V. /.. Vaskovsky V. E.//J. Chromotogr. — 1972. —Vol. 67. — P. 376.
Поступила 04.10.86
Summary. Effect of a single administration of 100 g of a 40-percent ethanol on some indicators of lipid and carbohydrate metabolism was studied in representatives of European and Mongoloid races. It was established that in healthy Europeans and alcoholic patients hypoglycemia was expressed. The opposite cffect was identified in Mongoloids which was probably associated with genetically-related lypo-genesis and Krebs' cycle deficiency leading to pyruvate accumulation and its use as a substrate for carbohydrate synthesis. If in the ethanol oxidation process the produced acetyl-CoA is used in Europeans for cholesterol and ketone bodies' synthesis, in Mongoloids it is used for fatty acids' resynthesis. Under the effect of a single administration of ethanol the body energetic supply of Europeans is carried out mainly through llie energy of ethanol oxidation and of Mongoloids due to the carbohydrate synthesis, probably from lactate.
УДК 613.633:661.666.2|-07:616-008.939.15-39
Л. М. Безрукавникова, Е. В. Гладкова СОСТОЯНИЕ СИСТЕМ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ И АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ У РАБОЧИХ * ПРОИЗВОДСТВА ГРАФИТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ
НИИ гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР, Москва
Общепризнано, что продолжающееся загрязнение окружающей среды вредными выбросами промышленных предприятий, а также воздействие канцерогенных агентов в производственных условиях повышают риск возникновения у работающих хронических фоновых, предопухоле-вых и опухолевых заболеваний органов дыхания.
В ряде работ [11, 12] обнаружено увеличен ние частоты возникновения рака легкого у рабочих, длительное время контактировавших с каменноугольным пеком, содержащим полицик-£лические ароматические углеводороды (ПАУ), "в том числе бенз(а)пирен. Ранее выявлено [7] воздействие коксовой и графитовой пылей на органы дыхания рабочих и развитие у них пылевого бронхита и пневмокоииоза. При этом надо иметь в виду, что пыли кокса и графита являются адсорбентами ПАУ, в том числе и бенз(а)пирена. Однако механизмы действия ма-лофиброгенных пылей и ПАУ на организм рабочих до сих пор остаются малоизученными.
Исследованиями последних лет установлено, что в механизмах воспалительного процесса и канцерогенеза важную роль играют перекисное •окисление липидов (ПОЛ) биомембран и нарушения в системе антиоксидантной защиты организма. Общей закономерностью оказалось усиление ПОЛ при всех типах воспалительных процессов на фоне снижения активности анти-оксидантных систем организма [6]. При канцерогенезе в фазе развития и быстрого роста опухоли интенсивность ПОЛ ниже нормы, а содер-
жание антио кс ид а нтов значительно повышено [5].
В ряде экспериментальных работ [1, 2, 4, 9, 10] показано усиление ПОЛ при действии пылей с высоким содержанием свободной двуокиси кремния. Установлено также повышение уровня перекисей лкпидов в плазме крови рабочих литейных цехов машиностроительных заводов, страдающих пылевыми заболеваниями легких [3], что свидетельствует о существенном нарушении процессов ПОЛ и антиоксидантной защиты при воздействии на организм промышленных аэрозолей.
Мы изучали показатели, характеризующие процессы генерирования и утилизации перекисей липидов в организме рабочих онкоопасного производства графитовых изделий (ПГИ). Как показали гигиенические исследования, основными профессиональными вредностями здесь являются малофиброгенные коксовая и графитовая пыли, а также 3,4-бенз(а) пирен и другие ПАУ, выделяющиеся на всех стадиях технологического процесса из используемого в производстве пека '. Среднесменные концентрации пыли и 3,4-бенз(а) пирена, как правило, превышали ПДК в 2—5 раз и более. Исходя из условий труда и особенностей действующего фактора, при изучении процессов ПОЛ и антиоксидантной защиты мы выделили 2 производственно-профессиональные группы в зависимости от
1 Гигиенические исследования выполнены Е. Г. Дымовой.
2 Гигнена и санитария Л? 4
— 33 —
