CC BY
30
УДК 616-099-02:615.285.7+615.217.32
ИЛ. Гуляева
КОРРЕКЦИЯ БЕМИТИЛОМ И АНТИДОТАМИ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ И ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН ПРИ ИНТОКСИКАЦИЯХ КАРБОФОСОМ
И АРМИНОМ
Окислительный стресс и лидирующее его проявление - активация перекисного окисления липидов (ПОЛ) - важное и малоисследованное звено в патогенезе тяжелых отравлений фосфорорганическими соединениями (ФОС). Состояние окислительного стресса сопровождается резкой активацией радикально-цепных реакций в результате изменения баланса антиокислительной и прооксидантной систем. К числу наиболее значимых для токсогенеза ФОС относятся цитохром Р-450 зависимые монооксигеназ-ные реакции, приводящие к генерации активных форм кислорода (О^; ОН*; Н202), образованию свободнорадикальных форм ксенобиотика типа 1Г и КО* с последующей активацией ПОЛ [5,7],
Можно предположить, что при отравлении ФОС, имеющими высокую гидрофоб-ность (карбофос, меркантофос), механизмы окислительного стресса включаются до момента их собственной биотрансформации в монооксигеназной системе печени и взаимодействия с активными центрами ацетил-холинэсгеразы (АХЭ). В то же время более гидрофильные и быстро метаболизирую-щиеся яды - армин и фосфакол, взаимодействуют, прежде всего, с АХЭ с последующим развитием гиперхолинергического эффекта
и циркуляторной гипоксии в качестве ведущих факторов патогенеза.
В исследованиях [5] установлено, что при экспериментальной интоксикации карбофосом падение активности антиокси-дантного фермента - супероксиддисмугазы (СОД), активация процесса ПОЛ в мозге развивается в ближайшие 2 часа после введения ада,
Дисбаланс между активностью СОД и количеством продуктов ПОЛ предшествует периоду массовой гибели крыс, который происходит между 41 и 43-ми сутками. Лечение отравленных крыс антидотами не оказывает существенного влияния на клинические проявления интоксикации и биохимические показатели [5].
Так, внутримышечное введение М-холинолитика атропина, а также совместное применение атропина и реакгиватора холи-нэстеразы - фенироксима - не оказывает существенного влияния на активность АХЭ мозга и эритроцитов. В то же время добавление к антидотам антиоксидантов оказывает благоприятный эффект на активность СОД содержание продуктов ПОЛ в мозге, клинические проявления интоксикации и в значительной степени предупреждает летальный эффект на 41-43-е сутки после отравления [5].
Характерной особенностью мембрано-стабилизирующего действия антиоксидан-тов - производных бензимадазола - является их позитивное влияние не только на процессы ПОЛ, но и на активность некоторых липидзависимых ферментов (4, 6, 8]. Мы остановили свой выбор на церебральной Иа, К- АТФазе, поскольку известно, что в условиях экспериментальных интоксикаций некоторыми фосфорорганическими соединениями активность данного фермента подавляется [3, 5], а антидотное лечение не оказывает надежного терапевтического эффекта [5}. Мало исследована также взаимосвязь между интенсивностью процессов ПОЛ и активностью липидзависимых ферментов в полушариях головного мозга при отравлении антихолинэстеразными ядами в условиях корригирующего лечения антидотами и антиоксидантами.
Целью работы явилось экспериментальное изучение влияния М-ходинолитика атропина, нового реактиватора холинэсте-разы диэтиксима и антиоксиданта и акто-протектора - производного бензимидазо-ла - бемитила на активность Иа, К- АТФазы и процессов ПОЛ в полушариях головного мозга крыс в восстановительном периоде после острого отравления ФОС - карбофосом и армином.
Материал и методы
Исследование проведено на 96 белых беспородных крысах-самцах массой 180-240 г, которых содержали на обычном пищевом рационе в условиях вивария. Острую интоксикацию карбофосом создавали путем однократного энтерального введения крысам ада в дозе 0,9 ДД» (320 мг/кг), острую интоксикацию армином - однократным внутримышечным введением ада в дозе 0,75
мг/кг (0,9 ДД50). Продукты ПОЛ (диеновые конъюгаты и шиффовы основания) исследовали в липидных экстрактах головного мозга и миокарда. Диеновые конъюгаты (ЦК) определяли спектрофотометри чески. Расчет производили в единицах экстннкции в максимуме поглощения диеновых конъю-гатов (232нм) на мг липидов. Основания Шиффа (ШО) определяли спектрофлуори-метрическим методом. Количественно результат выражали в относительных единицах флуоресценции [1,9]. Активность ^ К-АТФазы исследовали по методу Н.Р. Елаева [2,3].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Активность К- АТФазы определяли в головном мозге 48 выживших крыс, отравленных карбофосом, на 14-е сутки опыта (табл. 1). Выявлено снижение активности фермента с 4,53±0,44 мкМ Ф„ на 1 мг белка/ч до 2,60±0,32 мкМ Фи на 1 мг белка/ч (£<0,05). Лечение отравленных крыс атропином (10 мг/кг) и диэтиксимом (25 мг/кг) дважды внутримышечно - через 30 минут и 2 часа после введения карбофоса - несколько повысило активность Ш, К- АТФазы до 3(57±0,50 мкМ Фн на 1 мг белка/ч, однако это повышение активности не было статистически достоверным (£>0,1). В то же время включение в схему лечения бемитила (50 мг/кг 2 раза - на 2-е и 3-й сутки) оказало достаточно высокий терапевтический эффект - исследуемый показатель достиг 4,20±0,55 мкМ Фв на 1 мг белка/ч ф<0,05 по сравнению с группой отравленных крыс) и вплотную приблизился к контрольным значениям.
В опытах на 48 выживших крысах изучали влияние атропина (5 мг/кг), диэтиксима (25 мг/кг) и комбинации двух антидотов
с бемитилом (50 мг/кг) на активность церебральной Ш, К- АТФазы в условиях острой интоксикации армином (см. табл. 1).
Армии в дозе 0,9 ЛД50 снижает активность N¡1, К- АТФазы с 4,53*0,44 мкМ Фв на 1 мг белка/ч до 2,79±0,36 мкМ Фн на 1 мг белка/ч (р<0,05).
Применение антидотов через 0,5 минуты, 30 минут и 3 часа после армина приводит к некоторому увеличению активности фермента на 14-е сутки до 4,44±0,74 мкМ Фн на 1 мг белка/ч, однако оно статистически не достоверно (/><0,05). Более эффективна комбинация антидотов с бемитилом, который применяли дополнительно к антидот-ному лечению на 2-е и 3-й сутки после отравления внугрибрюшинно по 50 мг/кп активность N8, К- АТФазы в данной группе крыс возросла до 4,б0±0,5б мкМ Фн на 1 мг белка/ч (р<0,05 по отношению к группе отравленных крыс) и была полностью восстановлена до аналогичных показателей здоровых животных
Параллельно с определением активности церебральной Ыа, К- АТФазы у крыс, отравленных ФОС, проведено количественное определение продуктов ПОЛ в мозге и миокарде - диеновых конъюгатов и оснований
Активность На, К* АТФазы в мозге кр| соединениями (в М1
Шиффа. Результаты тестирования, выполненные на 14-е сутки после отравления крыс карбофосом и армином, представлены в табл. 2. Они свидетельствуют о том, что карбофос в дозе, вызывающей острое отравление, статистически достоверно увеличивает в мозге количество ДК с 0,18±0,01 £252/мг липидов до 0,58±0,03 Е25г/мг липидов (/КО,05), а в миокарде - с 0,37±0,01 12)2/мг липидов до 1,40±0,12 £232/мг липидов (¿><0,05) соответственно, что указывает на усиление активности ПОЛ в органах крыс. Одновременно возрастает и количество ШО в мозге и миокарде у отравленных карбофосом крыс: в мозге - с 0,1б±0,02 отн. ед флуоресценции до 0,34±0,02 (р<0,05), а в миокарде - с 0,38±0,04 отн. ед. флуоресценции до 1,04±0,0б (р<0,05) отн. ед. флуоресценции. Лечение антидотами не влияет на накопление в органах отравленных крыс первичных и вторичных продуктов ПОЛ.
Включение в схему лечения бемитила полностью предупреждает усиление активности ПОЛ и сохраняет его на уровне контрольных показателей или стабилизирует его активность (см. табл.2).
Таблица 1
отравленных фосфорорганическими 1ФК на 1мг белка/ч)
№ пУл Группа крыс, условия опыта Карбофос Армии
1 Здоровые крысы (биологический контроль) 4,53±0,44 4,53±0,44
2 Фосфорорганические соединения 2,60±0,32* 2,7910,36*
3 Лечение антедотами 3,57±0,50 4,44±0,74
4 Лечение антидотом и бемитилом 4,2010,55" 4,60±0,56"
Примечание: '-статистически достоверное различие (р<0,05) с группой «здоровье крысы», **-с группой «фосфорорганические соединения»
Таблица 2
Содержание диеновых коиъюгатов и оснований Шиффа в головном мозге и миокарде крыс, отравленных фосфорорганичесхими соединениями
Группы животных, условия опыта Карбофос Армин
5 § 1 Здоровые животные ФОС - контроль Лечение антидотами Лечение антидотами и бемитилом 0,18±0,01 0,58*0,03* 0,40±0,06* 0,21 ±0,04** 0,18*0,01 0,42*0,05* 0,34±0,03* 0,22±0,02**
Миокард Здоровые животные ФОС-контроль Лечение антидотами Лечение антидотами и бемитилом 0,37±0,01 1,40±0,12* 0,80±0,04* 0,44±0,05** 0,37±0,01 0,78±0,08* 0,54*0,05* 0,30*0,02**
£ т 2 1 Здоровые животные ФОС-контроль Лечение антидотами Лечение антидотами и бемитилом 0,16±0,02 0,34±0,02* 0,28*0,01* 0,19*0,01" 0,16±0,02 0,42±0,04* 0,37±0,02* 0,20±0,02**
X 3 Миокард Здоровые животные ФОС-контроль Лечение актидотами Лечение антидотами и бемитилом 0,38±0,04 1,04±0,06* 0,84*0,06* 0,48*0,03** 0,38*0,04 0,71*0,04* 0,58±0,05* 0,43*0,02**
Тримечание: * - статистически достоверное различие {£<0,05) с группой «здоровые животные»,
**-с группой «контроль»
Аналогичная картина наблюдается и в эксперименте с армином. Так, количество ДК в мозге отравленных крыс возрастает с 0,18±0,01 1232/мг липидов до 0,42±0,05 Е2}2/мг липидов (р<0,05), а в миокарде - с 0,37±0,01 12)2/мг липидов до 0,78±0,08 1232/мг липидов (р<0,05) соответственно, что свидетельствует об усилении активности ПОЛ на 14-е сутки опыта, что подтверждается одновременным возрастанием количества ШО: соответственно с 0,1610,02 до 0,42±0,04 отн. ед флуоресценции (р<0,05) в мозге и с 0,38±0,04 до 0,71 ±0,04 отн. ед. флуоресценции (р<0,05) в миокарде. Корригирующая комбинированная терапия антидотами и бемитилом, в отличие от антидотов, эффективна и полностью нормализует активность процессов ПОЛ в мозге и сердце крыс в постинтоксикационном периоде отравления армином.
выводы
Полученные результаты свидетельствуют о том, что применение антиоксиданта с целью лечения острой интоксикации карбофосом и армином, нараду с антидотами, является эффективным методом коррекции нарушений активности Ыа, К- АТФазы и ПОЛ в мозге и сердце крыс. Таким образом, бемитил, проявляющий антиоксидантную и мембраностабилизирующую активность, может быть рекомендован для включения в комбинированную терапию интоксикаций ФОС.
Библиографический список
1 .Вотегорский ИА Экспериментальное моделирование и лабораторная оценка адаптивных реакций организма / ИА. Волче-горсшй, ИЯ Долгушин, ОЛ. Колесников. -Челябинск, 2000. - 167с.
М^ДЫДИ^Ш^КИ^ЕХНОЛОЖИ
2. Елаев НР. Корреляция К-АТФаз-ной активности и синтеза белков в мембранах нервных клеток при воздействии аце-тилхолина / НР. Епаев // Цитология. - 1978. -Т. 20.-№8.-С. 970-972.
3. Елаев НР. Эндогенные активаторы и ингибиторы Иа, К-АТФазы, индуцируемые ацетилхолином / НР. Елаев, ВЛ. Андреев, НВ. Шаврин Ц Бюл. экспериментальной биологии и медицины, - 1983- - № 2. -С. 40-42.
4. Колбасов ВВ. Влияние производных 2-меркаптобензимидазола на восстановление физической работоспособности после тяжелых отравлений антихолинэстеразными ядами: Автореферат дис,... канд. фарм. наук / ВВ. Колбасов. - М, 1998. - 28с.
5. Мышкин ВА Коррекция ПОЛ при экспериментальных интоксикациях различными химическими веществами; Автореферат дис. ... д-ра мед. наук / ВА Мышкин. - Уфа, 1998. -43 с.
6. Мышкин ВА Экспериментальная коррекция постинтоксикационных нарушений / ВА. Мышкин, ДА Бниткеев. - Уфа, 2005. - 349 с.
7. Свободнорадикальные механизмы повреждения бжхлруктур при химической патологии и принципы фармакологической коррекции / ЮЛ Губский, ЕЛ. Левицкий, НВ.Литвинова и др. // Актуальные проблемы теоретической и прикладной токсикологии: Тез. докл, 1 Всерос. конф. токсикологов. -СПб., 1995.- Вып. 1. - С.43.
8. Терехин ГА Антиоксиданты эритроцитов крови при остром отравлении карбофосом / ГА Терехин, НА Терехипа, ВГ. Караваев Ц И Рос. конгр. по патофизиологии. -М, 2000.-С 200-201.
9. Fletcher BL Measurement of fluorescent lipid peroxidation products in biological systems and tissues / BL Fletcher, CJ. Dillard, AL. Tappel // Analyt. Biochem. - 1973. - VoL 2. -P. 1-9.
lQ.Jobnson Martin K. Inhibition, reactivation aging of cholinestrases / Martin K. Johnson // Hum. and Exp. Toxicol. - 1992. -Vol.11. -№6.-P. 555 -557.
I.L Gulyaeva
CORRECTION OF LIPID PEROXIDATION AND CELL MEMBRANE DAMAGES WITH BEMYTIL AND ANTIDOTES OF PHOSPHOORGANIC COMPOUND IN CARBOPHOSE AND ARM IN E INTOXICATION
Oxidating stress and its leading manifestation - activation of lipid peroxidation (IPO) -is an important link in pathogenesis of severe phosphoorganic intoxication. The aim of investigation was to carry out experimental studying of atropine, diethyxime and bemytil on Na, K-ATPhase and IPO processes of rats' cerebral hemispheres during rehabilitation after acute carbophose and armine intoxication. Investigation was performed on % white male rats. Carbophose and armine intoxication was carried out. Dien conjugates and shiff bases as well ai Na, K-ATPhase activity in lipid extracts of brain and myocardium were investigated. It has beer established that combination of antidotes witt bemytil which was used additionally to antidott treatment at the 2 and 3 day after intoxicatior is more effective. Inclusion of bemytil intc treatment of phosphoorganic intoxication pre vents strengthening of LPO activity and restora tion of Na, K-ATPhase activity.
Keywords: bemytil, atropine, diethyxime, carbophose and armine intoxication, lipid peroxidation, dien conjugates and shiff bases, Na, K-ATPhase.
Пермская государственная медицинская академия им. ак. ЕЛ. Вагнера, НИИ фармакологии РАМН, г. Москва Материал поступил в редакцию 20.03.06
УДК616^9-008.441.13-002:547.466.3
В.Н. Перфилова, И.Н. Тюренков, С А. Лебедева, В.М. Берестовицкая, ОХ. Васильева
ВЛИЯНИЕ ПРОИЗВОДНЫХ ГАМК НА ФИЗИЧЕСКУЮ ВЫНОСЛИВОСТЬ И БОЛЕВУЮ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ КРЫС ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ
Хроническое употребление больших доз алкоголя часто приводит к повреждению миокарда, прогрессирующему снижению сократительной функции, нарушению проводимости в нем [5]. В патогенезе алкогольного поражения миокарда существенную роль играет интенсификация процессов пе-рекисного окисления липидов (ПОЛ), приводящих к биохимическим и ультраструктурным изменениям кардиомиоцитов и, в конечном итоге, к их функциональной неполноценности [3]. Кроме того, нарушение микроциркуляции, нарастающая гипоксия, угнетение функции системы окислительного фосфорилирования и снижение энергопродукции также способствуют появлению органических изменений в миокарде (6,8]. В итоге, длительное воздействие этанола и продукта его метаболизма ацетальдегида на миокард приводит к развитию сердечной недостаточности и резкому снижению толерантности к физической нагрузке. Еще одним из проявлений токсического действия этанола на миокард является возникновение болевого синдрома [2].
В связи с многообразным характером патогенеза алкоголизма для терапии алкогольного поражения миокарда целесообраз-
но применять препараты с политропными фармакологическими свойствами. К числу таких препаратов относятся ГАМК и ее аналоги, обладающие антигипоксантными, ан-тиагрегантными свойствами, оказывающие стимулирующее влияние на коронарный кровоток, тканевое дыхание и окислительное фосфорилирование [4].
Исходя из вышесказанного, целью нашего исследования явилась оценка степени поражения миокарда животных длительной интоксикацией этанолом по показателям физической выносливости и болевой чувствительности и эффективность коррекции алкогольного поражения сердца аналогами ГАМК - цитрокардом, фенибутом и препаратом сравнения пирацетамом.
материалы и методы исследования
Эксперименты проведены на 30 белых беспородных крысах-самцах, массой 240-280 г. Животные были разделены на 5 групп по 6 в каждой: 1-я группа - позитивного контроля (интакткые животные), 2-я группа- животные, получавшие 50% раствор этанола в дозе 8 г/кг в течение 30 дней однократно, интрагастрально (негативный
