ИЗМЕНЕНИЕ МИКРОСОМАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ В ПЕЧЕНИ ЧЕЛОВЕКА ПРИ ИМПУЛЬСНЫХ ВОЗДУШНО-ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

© КОЛЛЕКТИВ;АВ10ШМ9<ЗД к л иили'А Л (уи.п.; \ -иотийглМ ш)< -молета. ионнчг.ш/ .кг.йггл

УДК ЩЙ^Ш/Ш^б^?^1^ ". '•'я"т'йтв'г-» «'Л'ЧЧТКЧИ хмио монжва •> мгй«'. я у. (нг.он кг-1'

Е. М. Рязанов, А. И. Филатов, Г. С. Алексеев, М. Ю. Соловьев, М. Б. Тенников

ИЗМЕНЕНИЕ МИКРОСОМАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ В ПЕЧЕНИ ЧЕЛОВЕКА ПРИ ИМПУЛЬСНЫХ ВОЗДУШНО-ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова, Ленинград

Проблемы биологической адаптации человека к изменениям окр^ужающей среды, вызванным его производственной деятельностью, в последние десятилетия приобретают все большую актуальность [1]. Список многочисленных антропогенных факторов, воздействующих на организм человека, в настоящее время пополнился и разнообразными механическими колебательными воздействиями, в том числе возникающими и распространяющимися в воздушнчй среде [2—4]. Воздушные волны, генерируемые работающей техникой, характеризуются, как правило, невысокими~~значениями избыточного давления и повторностью действия. Влияние их на организм человека изучено недостаточно. В связи с этим в настоящей работе изучали действие повторных слабых воздушных волн (СВВ) на состояние печеночного цитохром P-450-зависимого метаболизма веществ у человека. Об активности цитохром P-450-зависимых монооксигеназ судили по фармакокинетиче-ским параметрам элиминации тестового вещества (антипирина) и количественному составу его основных метаболитов.

В эксперименте участвовали 6 мужчин в возрасте 19—21 года, информированных об условиях испытаний, клинически здоровых, с нормальными биохимическими показателями, находившихся под медицинским контролем в течение недели до и после воздействия. Испытуемых подвергали действию 80 воздушных волн с избыточным давлением 5—10 кПа каждая, следующих одна за другой в течение 40 мин.

Антипириновый тест проводили за 3 сут до и в день эксперимента. Для этого 500 мг антипирина (А) растворяли в 100 мл питьевой воды н давали per os утром натощак за 1,5 ч до начала воздействия. Пробы слюны (2—3 мл) отбирали через 3, 6, 9, 12 и 24 ч, мочу собирали суточными порциями в течение 2 сут после приема препарата. Концентрацию А в слюне и его метаболитов (3-гидроксиметил-, нор- и 4-гид-рокси-А) в моче определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на хроматографе «Ми-лихром» (НПО «Научприбор», СССР), соединенном с ЭВМ «Искра-226», в режиме on line на колонке 2X6 мм, упакованной сорбентом «Нуклеосил С18» («Macherey-Nagel» ФРГ) с диаметром зерна 5 мкм, в режиме изократического элюи-рования 12,5 % ацетонитрилом в 0,065 М калийфосфатном буфере pH 6,85; объемная подача 0,2 мл/мин, длина волны спектрофотометрического детектора 244 нм, чувствительность 0,4, объем пробы 2—4 мкл. Пробы для ВЭЖХ готовили, экстрагируя аликвоты мочи смесью хлороформ — этанол (9:1) после ферментативного гидролиза конъюгатов; аликвоты слюны хроматографировали после осаждения белков трихлорук-сусной кислотой.

Фармакокинетические параметры А рассчитывали методом линейной регрессии и по формулам:

Cl=V-Kel;

Со Kei

где V—кажущийся объем распределения; С/ — клиренс; Kei — константа элиминации; — площадь под кривой

концентрация — время; Со — концентрация препарата. Концентрации метаболитов определяли по калибровочным графикам. Статистическую обработку результатов проводили по непараметрическому критерию U (2).

Воздействие множественными СВВ приводило к заметному изменению фармакокинетических параметров А у испытуемых по сравнению с их исходными значениями. Так, в первые сутки эксперимента обнаружено снижение С/ на 35 % (в опыте 0,020±0,003, в контроле 0,028±0,001 л/(ч-кг); р<0,05] и Ке, (в опыте 0,040±0,003 ч-1, в контроле 0,054± ±0,005 ч-'; р<0,05), увеличение времени полувыведения

препарата (Ti,) (в опыте 43,3±0,9 ч, в контроле 17,7± ±1,3 ч) и (в опыте 393,4±35,2, в контроле 300±

±36,1 мкгч/мл), причем кажущийся объем распределения препарата не изменялся. Эти результаты свидетельствуют об определенном угнетении метаболизма А в печени испытуемых при действии СВВ.

Наряду с этим рассмотрение динамики концентрации А в слюне испытуемых позволяет предположить, что изменение скорости метаболизма А при действии СВВ носит более сложный, двухфазный характер. Так, в первые часы эксгеримента концентрация А была несколько ниже соответствующих контрольных значений (к 6-му часу на 10 %; р<0,05), что может указывать на ускорение элиминации А. В последующее время концентрация А превысила контрольные значения (к 9-му часу на 20%; р<0,05), что и определило полученные расчетным путем значения фармакокинетических параметров А, свидетельствующие о торможении его биотрансформации. Для окончательного вывода о двухфазном характере изменения скорости метаболизма А при действии СВВ необходимы более детальные исследования динамики концентраций А в слюне и особенно экскреции его метаболитов.

Общее количество выводимых с мочой А и его метаболитов в первые сутки эксперимента оказалось несколько ниже контрольных значений, что согласуется с выводом об угнетении метаболизма препарата. Напротив, на вторые сутки эксперимента валовое количество метаболитов увеличивалось. В результате этого исходные (контрольные) и опытные значения суммарных количеств А и его метаболитов, экскретируемых с мочой за 2 сут, не различались. Эти результаты указывают, на наш взгляд, на восстановление метаболической способности печени к исходу первых — на вторые сутки эксперимента, что подтверждается и динамикой концентраций А в слюне: к 24 ч контрольные и опытные значения концентраций А не различались. Таким образом, изучение фармакоки-нетики А и экскреции его метаболитов однозначно свидетельствуют об обратимом торможении биотрансформации А, что позволяет предположить об обратимом угнетении активности метаболизирующих это веществ ферментов — микросомаль-ных монооксигеназ в печени человека после действия СВВ.

Антипириновый тест нашел широкое применение при изучении влияния разнообразных факторов среды на состояние печеночного окислительного метаболизма ксенобиотиков in vivo у человека и животных [6]. Поскольку в ходе окислительной биотрансформации А системой микросомальных монооксигеназ, протекающей при участии разных молекулярных форм цитохрома Р-450 [5], образуются три основных метаболита, анализ экскреции этих продуктов позволяет оценить активность соответствующих молекулярных форм цитохрома.

В наших опытах соотношение количеств каждого из метаболитов А в первые сутки эксперимента не отличалось от исходного. Это позволяет предположить, что множественные СВВ, оказывая общее ингибирующее действие на активность монооксигеназ, скорее всего не обладают избирательностью в отношении отдельных молекулярных форм цитохрома Р-450.

В механизмах обнаруженных изменений активности микросомальных монооксигеназ определенную роль могут играть нейрогуморальные регуляторные влияния. Вместе с тем нельзя исключить и прямого действия генерируемых СВВ волн возмущения, которые могут приводить к микросдвигам на клеточном и субклеточном уровнях.

Таким образом, установлено, что множественные СВВ могут оказывать определенное биологическое действие на организм человека, ингибируя активность цитохром Р-450-за-висимых монооксигеназных ферментов. Есть основание полагать, что выявленные незначительные и обратимые измене-

ния могут усугубляться с усилением воздействия [избыточного давления и(или) числа волн) и в связи с важной ролью этих ферментных систем в метаболизме липофиль-ных веществ приводить к глубоким функционально-метаболическим нарушениям в печени и организме в целом. Это заставляет по-новому оценить потенциальную опасность множественных СВВ для человека.

Литература

1. Верешанин В. Д. Интегрирующая функция экологии в современной науке.— Киев, 1987.— С. 83—97.

2. Гублер £ В., Генкин А. А. При Ml'rt'étí йё' Herí а р a Met ри чЪ ских критериев статистики в медико-биологических исследованиях,— Л., 1973.— С. 83—92.

3. Кудрин И. Д., Сулимо-Самуйлло 3. К., Филатов А. И. Механические ударные нагрузки и перегрузки как фактор экологии.— Л., 1980

4. Романов С. Н. Биологическое действие механических колебаний.— Л., 1983.

5. Rhodes 1. S., Hall S. Т., Houston J. В. // Xenobiotica.— 1984,— Vol. 14, N 10,— P. 677—686.

6. Vessel E. S. // Clin. Pharmacol. Tlier.— 1971,— Vol. 26, N 13,- P. 275-286.

Поступила 30.03.90

© А. Г. БОЙЦОВ, 1991 УДК 579.63

А. Г. Бойцов

ЗНАЧЕНИЕ СУБЛЕТАЛЬНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ МИКРООРГАНИЗМА (ОБЗОР)

Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт

Гибели микроорганизмов под действием неблагоприятных факторов может предшествовать возникновение у бактерий особого состояния поврежденности, характеризующееся временным снижением жизнеспособности. При описании указанного явления в современной литературе используются два термина: «стресс» и (или) «сублетальные повреждения» (в англоязычной литературе «stress», «injury»). Некоторые авторы, например A. Hurst [26], предлагают использовать эти термины в качестве синонимов. Хотя общепринятые определения указанных понятий в настоящее время в литературе отсутствуют, на наш взгляд, правильнее считать стресс более широким понятием, чем сублетальные повреждения, рассматривая последние как частный случай стресса. И. Л. Работнова и И. Н. Позмогова [11[ понимают под стрессом быструю перестройку обмена веществ у бактерий, направленную на сохранение жизнеспособности при воздействии любого неблагоприятного фактора, не ведущего к моментальной гибели микроорганизма. В этом случае сублетальные повреждения могут рассматриваться как одно из проявлений стресса, характеризующееся временной утратой поврежденными клетками способности к росту и размножению.

Общепринятым для выявления сублетально поврежденных клеток в популяции, подверженной действию стрессора, считается метод, разработанный G. Iandolo и Z. Ordal [27] при изучении теплового иока у стафилококков. Он основан на повышенной чувствительности сублетально поврежденных клеток к ряду селективных агентов, в частности к высоким концентрациям хлористого натрия. Для оценки доли сублетально поврежденных клеток одновременно проводится определение количества жизнеспособных клеток в популяции, подверженной воздействию стрессора, путем высева за элективную и оптимальную питательные среды. Утрата частью микроорганизмов способности к росту на элективной среде при сохранении способности к росту на оптимальной среде расценивается как доказательство наличия сублетальных повреждений.

Перечень стрессоров, воздействие которых ведет к возникновению сублетальных повреждений у бактерий, чрезвычайно широк и включает разнообразные физические, химические и биологические факторы. Однако наиболее полно в настоящее время изучены сублетальные повреждения, возникающие при тепловом шоке. Это связано со значительными трудностями методического порядка, имеющими место при изучении стресса, обусловленного химическими факторами [19]. Механизмы повреждений, возникающих у бактерий вследствие теплового шока, обсуждаются в ряде обзоров, в том числе отечественных [3, 4, 9], поэтому в настоящей работе основное внимание будет уделено значению сублеталь-

ных повреждении для решения практических задач санитарнои микробиологии.

Сублетальные повреждения могут возникнуть у санн-тарно-значимых микроорганизмов как вследствие воздействия дезинфектантов и температурного фактора, так и в результате длительного пребывания во внешней среде. Показано, например [16], что в морской воде уже через 24 ч до 90% клеток кишечных палочек характеризуются повышенной чувствительностью к поверхностно-активным веществам (ПАВ), желчным кислотам, повышенной температуре инкубации. У сальмонелл сублетальные повреждения были зарегистрированы через 7 дней пребывания в воде поверхностного водоема [37]. Вследствие сублетальных повреждений возрастает чувствительность микроорганизмов к веществам, обычно используемым в составе элективных питательных сред, что может стать причиной ошибки при оценке уровня микробной контаминации. В то же время при попадании в благоприятные условия сублетально поврежденные бактерии могут полностью восстановить исходные биологические Свойства, и в том числе вирулентность.

Поврежденные стрессором грамположительные микрборга-низ.мы характеризуются повышенной чувствительностью к кристаллическому фиолетовому азиду натрия, желчи, теллуриту калия, а грамотрицательные — к кристаллическому фиолетовому, бриллиантовому зеленому, метнленовому голубому, эозину, желчным солям, ПАВ, селениту натрия [33]. Токсичность агара Эндо для клеток, поврежденных хлором, служит причиной расхождений между результатами колиметрии с использованием метода мембранных фильтров и титрационного метода [30, 38]. С наличием сублетально поврежденных клеток могут быть связаны и различия в результатах колиметрии сточных вод с использованием различных питательных сред [1]. В то же время не было выявлено повышения чувствительности у подвергнутых тепловому стрессу кампн-лобактеров к действию смесей антибиотиков, обычно используемых в составе элективных питательных сред для выделения этих микроорганизмов [22, 35].

Присутствие в природных популяциях сублетально поврежденных клеток заставляет предусматривать меры для: репарации их при совершенствовании методов санитарно-бакте-риологического исследования объектов природной среды. Это может быть достигнуто за счет применения процедуры пред-обогащения, использования более «мягких» элективных питательных сред или путем введения в состав таких сред особых ингредиентов, усиливающих процессы репарации.

Процедура предобо!ащения предусматривает посев исследуемого материала в неэлективную питательную среду с последующим высевом в жидкую элективную среду. В случае необходимости применения плотных питательных сред исполь-