CC BY
4
УДК eiS.9l7'254.9'.222.2.015.43:S77.IS2.Ill
Е. В. Спицын
К МЕХАНИЗМУ ИНТОКСИКАЦИИ КРЫС ЭТИЛМЕРКУРХЛОРИДОМ
Пензенский институт усовершенствования врачей
Изучение биохимических механизмов повреждающего ействия ртутьорганических соединений (РОС), широко применяемых в различных отраслях народного хозяйства, имеет большое значение для разработки эффективных мер терапии и профилактики отравлений этими соединениями. Неодинаковая чувствительность самок и самцов животных к токсическому действию ртути (Harber и Jennings) связана, вероятно, с особенностями влияния половых стероидов на обменные процессы.
Многочисленные эффекты ртутьорганических соединений обусловлены их взаимодействием с энзиматическнми системами организма (Smalt и соавт.; Skou; Pekkanen и Sandholm; Taylor и соавт.).
Активное течение реакций пентозофосфатного цикла во многих органах указывает на значительную важность этого метаболического процесса.
Вопросы гормональной регуляции дегидрогеназ гген-тозного цикла инсулином, гидрокортизоном, эстрадиолом исследованы в работах М. П. Фоминой, Н. М. Гулая и соавт.. Г. М.- Даудовой и И. Б. Солитерновой, Ringler и Hilf. ,
В связи с изложенным для нас определенный интерес представляло определение Ьлияния одного из наиболее широко распространенных ртутьорганических соединений — этилмеркурхлорида (ЭМХ) — на активность глю-козо-6-фосфатдегидрогеназы — Г-6-РДГ (К. Ф. 1. 1. 1. 49) в зависимости от пола животного и содержания соответствующих половых стероидов в организме. Л Исследование проведено на белых крысах обоего пола кассой 150—180 г. В каждой серии было по 6 животных. ЭМХ вводили пероралыю ежедневно в водном растворе из расчета 2 мг/кг в течение 15 дней интактным животным, а также предварительно (за 3 нед) орхидэктомированным и овариэктомированным крысам. Интактные самцы одной группы получали ЭМХ в течение 30 дней.
Тестостерон-пропионат вводили внутримышечно интактным самцам в дозе I мг/кг ежедневно в течение 15 дней, а также интактным и орхидэктомированным самцам одновременно с ЭМХ. Эстрадиол-днпропионат применяли внутримышечно 1 раз в 4 дня в дозе 100 мкг/кг в течение 15 дней у интактных самок и одновременно с ЭМХ у нн-тактных и овариэктомированных самок.
Животных забивали декапитацией, извлекали головной мозг, печень и почки, гомогенизировали на холоду в 0,25 М сахарозе (pH 7,6) в отношении 1 : 10. В растворимой фракции гомогената определяли активность Г-6-ФДГ спектрофотометрически по скорости восстановления НАДФ+ (Zaheer и соавт.). Состав инкубационной среды (в молях) был следующим: трис-HCl (pH 7,6) 0,05, MgCI2 0,0125, глюкозо-6-фосфата и 6-фосфоглюконата по 0,001, НАДФ+ 0,0005, супернатанта длч.мозга 0,5 мл, для печени и почек по 0,1 мл. Общий объем пробы 3 мл. Г-6-ФДГ не содержался в пробе при определении активности дегидро-геназы 6-фосфоглюконовой кислоты. Оптическую активность измеряли в течение.3 мин с интервалом 30 с. Об активности Г-6-ФДГ судили по разнице между суммой активности й активностью 6-фосфоглюконатдегидрогеназы. Активность выражали в наномолях НАДФН, на 1 мг белка за 1 мин. Количество белка определяли биуретовым методом.
./ Исследования показали, что в действии ЭМХ на активность Г-6-ФДГ имеются половые различия. У самцов более резко возрастает ферментативная активность в почках, не изменяясь в мозгу и печени. При увеличении длительности интоксикации, а следовательно, и суммарной дозы
введенного ЭМХ, усиливается его активирующий эффект в почках.
У самок под влиянием ЭМХ наблюдается несколько меньшая активация Г-6-ФДГ в почках, а в печени отмечается ее снижение.,Дефицит андрогенов приводит к повышению активности Г-6-ФДГ в печени самцов. У самок же дефицит эстрогенов снижает активность фермента в печени. По сравнению с интактными у гонадэктомирован-ных крыс в результате интоксикации снижается активирующий эффект ЭМХ в почках при орхндэктомии, но несколько возрастает при овариэктомии. В печени овариэктомированных крыс под влиянием ЭМХ наблюдается повышение активности Г-6-ФДГ до нормы, в печени же ор-хид^ктомированных самцов при отравлении ЭМХ ферментативная активность снижается. Таким образом, у последних фермент печени под влиянием ЭМХ ведет себя аналогично таковому интактных самок.
Избыток половых стероидов у интактных животных приводит к снижению активности Г-6-ФДГ в печени самцов и самок, а при интоксикации ЭМХ у этих животных усиливается активирующее действие препарата на фермент почек, особенно у самок.
Введение соответствующих половых стероидов кастрированным животным при отравлении ЭМХ вновь приводит к резкой активации Г-6-ФДГ в почках самцов, у самок же вновь наблюдается снижение ферментативной активности в печени и несколько меньшая активация в почках по сравнению с овариэктомированными крысами.
Ртутьорганические соединения являются тиоловыми ядами и нарушают метаболические процессы, блокируя SH-группы ферментов. Стимуляция реакций пентозного цикла является, возможно, компенсаторным процессом. Генерирующий в этом цикле НАДФН2 необходим для поддержания уровня восстановленного глутатиона. Кроме того, активация может быть следствием блокирования отдельных метаболических звеньев и накопления Г-6-ФДГ. Проверка этого предположения требует дополнительных энзиматнческих исследований.
Органотропность действия ЭМХ обусловлена тем, что у крыс почки являются органом его детоксикации (Miller и соавт.) и концентрация препарата в почках наибольшая. В связи с этим весьма интересно проследить динамику изменения активности Г-6-ФДГ под влиянием ЭМХ у других животных, у которых его выведение осуществляется другими органами.
В наших опытах установлены явные половые различия в характере энзиматического ответа Г-6-ФДГ в органах крыс на токсическое действие ЭМХ. Это обусловлено, вероятно, специфическими особенностями действия мужских и женских половых гормонов на биохимические процессы. Половые гормоны четко определяют метаболический ответ на влияние чужеродных соединений (Kato; Chhabra и Fouts; El Defrawy и Mannering). Нельзя исключить, что половые особенности в токсическом эффекте ЭМХ могут быть опосредованы также через воздействие половых стероидов на проницаемость биологических мембран и генетический аппарат клеток.
Полученные нами результаты в целом показывают активирующее действие ЭМХ на Г-6-ФДГ в почках, значительно преобладающее у самцов, причем в его реализации андрогены принимают непосредственное участие.
ЭМХ оказывает прямо противоположное влияние на активность фермента в печени самок и самцов. У кастрированных животных Г-6-ФДГ печени реагирует на токсический эффект ЭМХ так же, как у интактных животных другого пола.
Выводы
1. Под влиянием ЭМХ повышается активность Г-6-ФДГ 2. Андрогены и эстрогены оказывают влияние на ха-в почках самцов и самок крыс н снижается в печени по- рактер и степень изменения активности Г-6-ФДГ в орга-следннх. нах крыс в ответ на токсическое действие ЭМХ.
ЛИТЕРАТУРА
Гулая Н. М., Германюк Я- Л-. Кравченко В. И. — Пробл. эндокринол., 1974, № 1, с. 84—88.
Даудова Г. М., Солитернова И■ Б. — Бюлл. экспер. биол., 1974, N« 11, с. 57—59.
Фомина М. П. — Вопр. мед. химии, 1975, № 6, с. 606— 608.
Chhabra R. S., Fouts J. R. — Drug Metab. Disposit., 1974, v. 2, p. 375—379.
El Defrawy M. S., Mannering G. J. — Ibid., p. 279—284.
Harber M. H., Jennings R. B. — Arch. Path., 1965, v. 79, p. 218-222.
Kalo R. — Drug Metab. Rev., 1974, v. 3, p. 1—32.
Miller V. L., Klavano P. A., Jerslad A. C. — Toxicol.
appl. Pharmacol., 1961, v. 3, p. 459 —468.
Pekkanen T. J., Sandholm M. — Acta vet. scand., 1922, v. 13, p. 14—19. \
Ringler M. В., Hilf R. — Biochim. biophys. Acta, 1975, v. 411, p. 50—62.
Skou J. C. — Biochem. biophys. Res. Commun., 1963, v. 10, p. 79—84.
Smalt M. A., KrekeC. W., Cook E. S. — J. biol. Chem., 1957, v. 224, p. 999—1004.
Taylor №.. Guirgis H. A., Stewart W. K. — Arch. Envi-ronm. Hlth., 1969, v. 19, p. 505—509.
Zaheer N., Tevary К. V., Krishnan P. S. — Arch. Biochem., 1967, v. 120, p. 22—24.
Поступила 17/1 1979 r.
УДК 614.72:66.062.521.9
Канд. мед. наук В. Н. Семенова, О. В. Садовник, канд. биол. наук В. Н. Федянина, Е. В. Креслина, В. А. Копанев
ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ЭТИЛЕНХЛОРГИДРИНА КАК ФАКТОРА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
Научно-исследовательский санитарный институт, Новосибирск
Применение этиленхлоргидрина (ЭТХГ) в различных отраслях народного хозяйства ставит его в ряд факторов вагрязнения атмосферы. В связи с этим нами были проведены экспериментальные исследования характера круглосуточного воздействия ЭТХГ.
В двух сериях хронического эксперимента изучено действие концентраций вещества 0,67, 0,067, 0,05 и 0,01 мг/м3. О состоянии организма подопытных животных (белых крыс-самцов) судили по общему состоянию, поведению, динамике массы тела, суммационно-пороговому показателю (СПП), условнорефлекторной деятельности, количеству эритроцитов и гемоглобина в крови, содержанию общего белка, В-липопротеидов, хлоридов, мочевой кислоты в сыворотке крови, ионов калия и натрия в плазме и эритроцитах, активности холинэстеразы, кислой фос-фатазы, трансаминазы, липазы, амилазы, трипсина и его ингибитора. Проводилось также цитогенетическое исследование костного мозга.
Анализ полученных данных показал, что ЭТХГ во всех изученных концентрациях влияет на функциональное состояние организма подопытных животных, но в разной степени..
Из показателей, характеризующих функциональное состояние печени, наиболее демонстративным оказалось изменение активности кислой фосфатазы при действии вещества в концентрации 0,05 мг/м3. Это, вероятно, свидетельствует о наличии воспалительного процесса в печени и нарушении проницаемости клеточных мембран (мембран лизосом), что приводит к выходу фермента из лизосом в кровь. Изменения активности других ферментов — холинэстеразы и трансаминазы — не носили стойкого характера.
Характерным признаком нарушения функции почек являлось повышенное содержание в крови хлоридов, причем наибольшие из иЪпытанных уровней вызывали стойкий сдвиг этого показателя на протяжении всей затравки. При действии ЭТХГ в концентрации 0,01 мг/м3 изменение /ровня хлоридов непостоянно и к концу эксперимента от-
мечена нормализация деятельности канальцевой систем почек. Воздействие ЭТХГ в концентрации 0,67—0,05 мг/»1 приводит в конце затравок к нарушению выведения азотистых ингредиентов через почки. Концентрации препарата 0,67, 0,067 и 0,05 мг/м3 оказали также выраженное влияние на внешнесекреторную функцию поджелудочной железы. У животных повышалась активность трипсина на протяжении всего периода затравок с одновременным снижением активности ингибитора трипсина.
Состояние нервной системы изучали у животных, подвергавшихся воздействию ЭТХГ из расчета 0,05 и 0,01 мг/м3. ЭТХГ в концентрации 0,05 мг/м3 вызвал увеличение порога возбудимости на 1, 2 и 4-м месяцах затравок, в меньшей концентрации — только в конце эксперимента. Действие на высшую нервную деятельность концентрации 0,05 мг/м3 проявилось лишь в снижении скорости угашения и уменьшения величины ннтерсигнальных реакций, что можно расценивать как некоторое усиление внутреннего торможения. ЭТХГ в концентрации 0,01 мг/м3 не влиял на высшую нервную деятельность животных.
Цнтогенетический анализ не выявил мутагенного эффекта ЭТХГ при действии концентраций ниже 0,67 мг/м3. На уровне 0,67 мг/м3 препарат вызвал увеличение количества хромосомных аберраций в клетках костного мозга (4,9+0,42 % при 3,4+0,29 % в контроле; Р<0,05). Выполненные исследования дают основание считать концентрации ЭТХГ от 0,67 до 0,05 мг/м3 действующими.
Нами проведена вероятностная оценка эффекта действия ЭТХГ с применением критерия Ог Махаланобиса (Б. Я. Экштат и соавт.). Данные (концентрации 0,05 и 0,01 мг/м3) обработали на БЭСМ-6 вычислительного центра Сибирского отделения АН СССР.
Концентрации ЭТХГ 0,05 и 0,01 мг/м3 по совокупнсмги тестов за весь период интоксикации являются действующими при />=0.99 и 0,95 соответственно. Кроме того, вероятностная оценка проведена отдельно по показателям, характеризующим состояние нервной системы (массе тела, СПП) и поджелудочной железы (активности трипсина, ин-
