CC BY
51
Ж. К. АЛБЕГОВА, В. Б. БРИН, О. Т. КАБИСОВ, Т. В. ЗАКС
ИЗМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ ГЕМОДИНАМИКИ, МОРФОЛОГИИ МИОКАРДА И СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ МОЛИБДЕНОВОЙ ИНТОКСИКАЦИИ
Кафедра нормальной физиологии Северо-Осетинской государственной медицинской академии, Россия, 362019, РСО — Алания, г. Владикавказ, ул. Пушкинская, 40. E-mail: nosma @dol.ru
В опытах на крысах линии Вистар установлено, что хроническое интрагастральное введение в течение двух месяцев молибдата аммония в дозе 50 мг/кг вызывает снижение артериального давления за счет уменьшения сердечного выброса. Изменения гемодинамики сопровождаются морфологическими изменениями в сердце. Отмечается активация прооксидант-ной системы.
Ключевые слова: молибден, гемодинамика, свободнорадикальные процессы.
Sh. K. ALBEGOVA, V. B. BRIN, O. T. KABISOV, T. V. ZAX
CHANGES OF HEMODYNAMIC SYSTEM, MORPHOLOGY OF MYOCARDIUM AND FREE RADICAL PROCESSES ON THE CHRONIC MOLYBDENUM INTOXICATION BACKGROUND
Chair of normal physiology of North-Ossetian state medical academy,
Russia, 362019, RSO - Alania, Vladikavkaz, Pushkinskaya st., 40. E-mail: nosma @dol.ru
In the experiments on rats of Wistar line it was established that chronic intragastric introduction of molybdut ammonium in doses of 50 mg/kg during two months causes decreasing of arterial pressure due to reducing of cardiac output. The changes of hemodynamics are followed by morphologic changes in the heart. Prooxidative system activation is marked.
Key words: molybdenum, hemodynamic, free radical processes.
Интенсивное антропогенное загрязнение окружающей среды приводит к накоплению в почве, воде и пище солей тяжелых металлов. Экопатогенные агенты, особенно в сочетании с другими причинными факторами, увеличивают риск развития хронических болезней [11].
Длительное отравление молибденом отрицательно сказывается на процессах органов кроветворения и иммуногенеза [9]. Описаны случаи пневмокониоза у рабочих, подвергавшихся действию молибдена [6]. Молибден и его соединения вызывают аллергопатологию кожи, а также верхних дыхательных путей в виде аллергической ринопатии [8]. Под воздействием молибдена отмечается поражение функций печени [1] и почек [4]. В качестве незаменимого структурного компонента молибден входит в состав таких металлоэнзимов, как альдегидоксидаза и ксантиноксидаза. Последняя является конечной оксидазой пуринового обмена у человека. Описана «молибденовая» подагра у людей [2].
При изучении влияния ксенобиотиков на организм человека и животных важное значение имеют исследования сердечно-сосудистой системы [3, 7]. Негативно влияя на сердечно сосудистую систему, молибден вызывает нарушение функций миокарда, артериальную гипотензию. Подавляющее действие молибдена на насосную функцию сердца обусловлено прежде всего нарушением сократительного аппарата миокардиальной клетки. Хроническое отравление молибденом воздействует на генетический аппарат миокардиальной клетки, регулирующий белковый синтез [5, 10]. Нарушение окислительно-восстановительных процессов является одним из ключевых звеньев механизма токсического действия молибдена [12, 13].
Целью настоящего исследования было изучение влияния хронического внутрижелудочного введения молибдена на гемодинамические показатели крыс, функционального состояния процессов перекисного окисления липидов и антиокислительной защиты клеток, морфологических изменений миокарда.
Методика исследования
Работа проведена на 38 крысах-самцах линии Вистар массой 200-300 г. Животные находились на стандартном пищевом рационе, питьевой режим свободный. Одной группе молибдат аммония вводился в дозе 50 мг/кг массы тела через желудочный зонд в течение месяца (8 крыс, 1-я группа), другой группе молибдат аммония вводился в той же дозе в течение двух месяцев (10 крыс, 2-я группа). В качестве контроля использовано 20 интактных крыс. Наркотизация проводилась непосредственно перед началом эксперимента тиопенталом натрия, вводимым внутрибрюшинно в дозе 20 мг/100 г массы тела.
Измерение среднего артериального давления проводилось электроманометром «ДДА» в правой бедренной артерии через пластиковый катетер, наполненный 10%-ным раствором гепарина. Регистрация осуществлялась на мониторе МХ-04, распечатка данных велась на принтере «Ервоп КХ-1050+». ЭКГ регистрировалась во II стандартном отведении. Измерение минутного объема крови (МОК) осуществлялось методом термо-дилюции. Регистрация кривых терморазведения проводилась на самописце ЭПП-09. По специальным формулам рассчитывались сердечный индекс, ударный индекс (УИ), удельное периферическое сосудистое сопротивление (УПСС).
Кубанский научный медицинский вестник № 8 (122) 2010 УДК 546.77:616.12-008
Кубанский научный медицинский вестник № 8 (122) 2010
Определение содержания метгемоглобина (Ме1Нв) в крови проводилось по методике, основанной на различиях в электронных спектрах максимумов поглощения метгемоглобина и цианметгемоглобина. Определение малонового диальдегида (МДА) и гидроперекисей (ГП) (диеновых конъюгатов и диеновых кетонов) проводилось по реакции с тиобарбитуровой кислотой. Церулоплазмин (ЦП) определяли по реакции с п-фенилендиамином в ацетатном буфере. Активность супероксиддисмутазы (СОД) определяли по реакции аутоокисления адреналина. Энзиматическую активность каталазы (КТ) определяли по скорости разложения перекиси водорода, поглощающей в ультрафиолетовой части спектра.
Для гистологических исследований образцы тканей (сердце) фиксировали в 10%-ном нейтральном формалине, после чего подвергали заливке в парафин с последующим приготовлением срезов толщиной 7-8 микрон. Срезы окрашивались гемотоксилином и эозином. Изучение срезов проводилось в проходящем свете при помощи микроскопа «Микмед-1» под увеличением 80х200х400. Результаты обработаны статистически по 1-критерию Стьюдента.
Интоксикация молибденом через месяц эксперимента вызывала увеличение САД по сравнению с ин-
тактными крысами (р<0,05), что связано прежде всего с увеличением УПСС (р<0,05). В то же время у крыс с молибденовой интоксикацией отмечалась тенденция к снижению сердечного выброса (рис. 1).
Через два месяца эксперимента САД у опытных животных было достоверно ниже, чем у интактных крыс (р<0,05). При этом УПСС продолжало нарастать (р<0,001), а СИ резко снизился (р<0,001).
Изучение активности системы свободнорадикального окисления при экспериментальном молибденозе выявило у животных увеличение содержания метгемоглобина - результат активации реакций свободнорадикального окисления (таблица). На фоне значительного падения активности СОД можно предположить увеличение продукции активных форм кислорода и, как следствие, истощение эндогенных восстановителей, вследствие чего эффективность работы метгемог-лобинредуктазы может резко снизиться. Нами отмечен также высокий уровень диеновых конъюгатов (поглощающих в области 233 нм), распадающихся до промежуточных продуктов - малонового диальдегида и его аналогов, уровень которых в крови достоверно выше контрольных значений. Падение активности церулоплазмина вполне коррелирует с данными, полученными
50
си
о
о
2
УПСС
о
о
ф
с;
о
>
н
о
н
а
2
2
I---|Фон
КУУ^1 мес. Ч | |12 мес.
120^
110.
100
90
с!1
САД
1П
МММ
и!!!!
ЛХВь
Рис. 1. Гемодинамические показатели крыс в условиях хронической молибденовой интоксикации
Показатели системы ПОЛ-АОЗ у крыс на фоне хронической молибденовой интоксикации
Условия опыта Статистические показатели Е .п X ф с .0 л о м к < С1 Т н со со П |_ ГП (278 нм) (м П СОД (ед. ингибир.,%) 2? X |_ н ш * § о
Фон М±т 0,091±0,012 29,25±0,41 0,061±0,005 0,032±0,003 264,9±2,5 70,3±1,7 6,21±0,35
Мо (VI) М±т 1,214±0,14 36,16±0,94 0,089±0,009 н/о 236,4±11,5 49,4±1,7 5,89±0,28
Р *** *** ** - * *** -
Примечание: * - р<0,05;
** - р<0,01; *** - р<0,001.
\
3
\
-Щ.
/
3
Рис. 2. Ткань миокарда при хронической молибденовой интоксикации: участки кровоизлияний (1), умеренная гистиоцитарная инфильтрация (2), участки паренхиматозной дистрофии (3). Окр. эозином и гематоксилином, х 600
различными авторами. Данное обстоятельство объясняется образованием медно-тетратиомолибдатных комплексов, из которых биодоступность меди весьма низкая. Таким образом, у животных, получавших молибден, отмечается дисбаланс в системе ПОЛ-АОЗ в сторону активации процессов прооксидантной направленности.
Морфологические исследования экспериментальных животных при молибденовой интоксикации выявили в миокарде умеренное набухание карди-омиоцитов с очаговой потерей поперечной исчер-ченности при явлениях паренхиматозной дистрофии, очаговый некроз клеток. В строме отмечались интерстициальный отек, застойное полнокровие с участками кровоизлияний, мелкоочаговый фиброз и умеренные лимфогистиоцитарные инфильтраты (рис. 2). Патологические изменения наиболее интенсивно проявлялись преимущественно субэндо-субэпикардиально, в группах мышечных клеток, расположенных по ходу венозного колена капилляров и мелких вен.
Таким образом, хроническое отравление молиб-датом аммония ведет к изменению САД. Через месяц эксперимента САД вырастало за счет увеличения УПСС. В дальнейшем САД снизилось. Ведущим фактором, способствующим уменьшению артериального давления, является снижение СИ, которое происходит из-за нарушения структуры и функционального состояния миокарда, что обусловлено кардиотокси-ческим действием ксенобиотика. Нарушение процессов свободнорадикального окисления при молибденовой интоксикации предшествует морфологическим и клиническим проявлениям, являясь одной из причин их развития.
ЛИТЕРАТУРА
1. Авакян М. А. Материалы научной сессии по вопросам гигиены труда и профпатологии в химии и горнорудной промышленности. - Ереван, 1966. - С. 177-182.
2. Асмангулян Т. А. К вопросу о существовании эндемического очага «молибденовой» подагры: Материалы 48-й научной сессии Ерев. мед. ин. - Ереван, 1971. - С. 133-135.
3. Варосян М. А. Изменение гемодинамики и коронарного кровообращения у животных после хронического воздействия молибдена // Журнал экспериментальной и клинической медицины АН Армянской ССР. - 1985. - Т. XXV, № 5. - С. 415-512.
4. Григорян М. Р., Татевосян-Маркарян Л. Г. Влияние молибдена на функции почек // Механизмы нарушения и восстановления функций организма при некоторых патологических процессах. -Тбилиси, 1972. - С. 63-65.
5. Давидян С. Р. Функциональные и метаболические нарушения сердца после хронического воздействия молибдена // Экспериментальная и клиническая медицина. - 1991. - Т. 31, № 4. - С. 356-360.
6. Могилевская О. Я. О гигиенической оценке высокодисперсного аэрозоля молибдена // Гигиена и санитария. - 1952. - № 3. - С. 23.
7. Петросян А. А. Распределение по органам молибдена и некоторые стороны его биологического действия на крыс // Биолог. ж. Армении. - 1984. - Т. XXXVII, № 6. - С. 484-485.
8. Степанян С. С., Франгулян Р. А., Коган В. Ю. К вопросу о сочетанной аллергопатологии у рабочих, имеющих производственный контакт с молибденом // Журнал экспериментальной и клинической медицины. - 1986. - Т. 26, № 3. - С. 277-280.
9. Тер Аветисян А. Т., Варосян М. А., Петросян А. А. Биологический журнал Армении. - 1983. - Т. 35, № 9. - С. 764.
10. Хасиева М. Т. Влияние производственных факторов химической природы на сердечно-сосудистую систему: Научные работы. - Краснодар,1981.- С. 77-82.
11. Berssnyi A., Berta E., Kadar I., Glavits R., Szilagyi M. and Fekete S. G. Effects of high dietary molybdenum in rabbits // Acta veterinaria Hungarica. - 2008. - № 56. - P. 41-55.
12. Kelleher C. A., Mason J. The effect of tetrathiomolybdate upon sheep caeruloplasmin amino oxidase activity in vitro: the influence of dubstrate on apparent sensitivity to inhibition // Research in veterinary science. - 1979. - V. 26, № 1. - P. 124-125.
13. Pandey R., Kumar R., Singh S., Srivastava S. Molybdenum in rat tissue // Experimental toxicology. - 2002. - № 21. - P. 33-35.
Поступила 22.09.2010
Кубанский научный медицинский вестник № 8 (122) 2010
