CC BY
12УДК 613.32
Н.В.Китикова2*, Л.В.Половинкин1, А.А.Ушков1, И.Л.Шашкова2, А.И.Ратько2, Т.И.Половинкина1, Л.И.Сороко1, С.Н.Ежелева1
КОРРИГИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ПРЕПАРАТОВ ФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ СВИНЦОВОЙ ИНТОКСИКАЦИИ
Государственное учреждение «Республиканский научно-практический центр гигиены» 2Государственное научное учреждение «Институт общей и неорганической химии Национальной Академии наук Беларуси», Минск
Изучено действие фосфатов кальция с различным мольным отношением Са:Р на организм крыс в условиях субхронической свинцовой интоксикации. Показано, что применение препаратов фосфатов кальция приводит к нормализации функции печени и почек.
Ключевые слова: свинец, детоксикация, фосфаты кальция, экспериментальное исследование.
Введение. Проблема загрязнения окружающей среды ионами тяжелых металлов, в частности, свинцом, требует разработки новых методов и средств детоксикации и профилактики экзогенных воздействий [1-3]. Наряду с новыми лекарственными препаратами [4] активно исследуются энтеросорбенты на основе активированных углей, натуральных продуктов — пектинов, лигнина [3], а также разрабатывается лечебно-профилактическое питание с минеральными добавками [5]. Среди них весьма перспективными представляются кальций- и фосфорсодержащие, так как эти элементы, являясь важнейшими минеральными составляющими живого организма, препятствуют абсорбции свинца в желудочно-кишечном тракте и способствуют его выведению из организма [1, 4-7]. В качестве дополнительного источника кальция изучались карбонат [6], глюконат [7] и костный препарат, представляющий собой гидроксиапа-тит (ГА) — основную соль ортофосфата кальция [5]. Это же соединение составляет основу нового энтеросорбента — кальфосорба [8], имеющего высокую поглощающую способность в отношении ионов тяжелых металлов. Однако, наряду с ГА, как показано в работах [9, 10], таким свой ством в ре ак ци ях, про те каю щих в вод ном растворе, обладают также кислые и средние фосфаты кальция (СаР). В результате химической реакции ионы свинца связываются в труднорастворимые фосфаты, а ионы кальция поступают в раствор. На этой реакции основан и детоксикационный эффект молока [7].
Как известно, фосфаты кальция широко используются в пищевой промышленности, являясь стабилизаторами, отвердителями, разрыхлителями и влагоудерживающими агентами
* Фрагмент диссертационной работы
[11]. Эти же соединения могут входить в состав биологически активных добавок, используемых для устранения дефицита кальция, которым страдает значительная часть населения [12, 13]. Таким образом, использование СаР может быть многофункциональным. При этом их свойства существенно зависят от мольного соотношения Са:Р. Вопрос влияния избытка того или иного элемента на протекторную функцию кальция при детоксикации до сих пор остается спорным [4, 7]. Имеющихся в литературе экспериментальных и клинических данных по изучению влияния СаР на свинцовую детоксикацию организма недостаточно [4, 8].
Целью данного исследования явилось сравнительное изучение влияния мольного состава фосфатов кальция на коррекцию обменных нарушений в организме крыс при свинцовой интоксикации.
Материал и методы исследования. В эксперименте использовали 5 групп белых крыс-самцов массой 180 — 220 г по 10 особей: 1-ая группа являлась контрольной интактной, остальным в течение 30 дней вводили ацетат свинца внутрижелудочно в минимальной дозе — 10 мг/кг массы тела животного (0,05 DL50), соответствующей концентрации свинца в окружающей среде в условиях ее загрязнения и равной [14]. Изучение детоксикации организма от действия ионов свинца осуществляли на трех группах животных путем добавки в обычный пищевой рацион препаратов фосфатов кальция, синтезированных по [9, 10]: СаНРО42Н2О — диги-драт гидрофосфата кальция (СаР1) с мольным отношением Са:Р =1:1; Са3(РО4)22Н2О — три-кальцийфосфат (СаР2), Са:Р = 3:2; Са10(РО4)6(ОН)2 — гидроксиапатит (СаР3), Са:Р = 5:3. В водном растворе эти соединения обладают различной сорбционной активностью: 1 г
СаР1 и СаР2 способен поглотить около 2 г свинца, что в 5 раз больше, чем СаР3 [10]. Добавки СаР животные получали в виде водных суспензий через 8 ч после введения свинца. Массу препарата фосфата кальция рассчитывали исходя из постоянного количества Са, равного 25 мг/кг массы животного. При этом количество добавляемого фосфора составляло соответственно 19, 13 и 11 мг/кг. Такие количества фосфатов кальция в водном растворе обеспечивают полное извлечение свинца и в то же время не должны вызвать дисбаланс кальциевого обмена. Одна интоксицированная группа не получала добавки СаР. По окончании эксперимента жи вот ные бы ли де ка пи ти ро ва ны под лег ким эфир ным нар ко зом.
Работу почек и экскреторную функцию печени и почек оценивали по суточному диурезу и содержанию креатинина, билирубина, мочевины и белка в крови и в моче, определяемых по стандартным методикам [15]. Функциональное состояние печени оценивали по показателям порфиринового обмена: содержанию в моче -аминолевулиновой кислоты (АЛК) и активности дегидратазы АЛК (Д АЛК) в эритроцитах [16]. В качестве специфичных показателей нарушения метаболизма печеночных клеток определяли активности ферментов, расположенных на плазматических мембранах и в цитоплазме — лактатдегидрогеназы (ЛДГ) по Севелу и Товаре-ку [17] по количеству никотинамидаденуклео-тида восстановленного (НАДН) и щелочной фосфатазы (ЩФ) по методу Бодански [18]. Содержание в крови кальция и фосфора определяли общепринятыми методами [19, 20].
Состояние окислительного гомеостаза изучали по активности свободно-радикального окисления (СРО), в частности, ферментов, регулирующих перекисное окисление липидов: супероксиддисмутазы (СОД), определяемой по реакции окисления кверцетина [21], глутатион-трансферазы (ГТТ) относительно содержания гемоглобина (НЬ) [22], а также по содержанию конечного продукта окисления — малонового диальдегида (МДА). МДА определяли по тесту с тиобарбитуровой кислотой [23]. Гемолитический анализ выполнялся на анализаторе Меёо-шс Са 530 (Польша).
Результаты и обсуждение. Сравнение показателей контрольной неинтоксицированной группы животных с группой, получавшей свинцовую нагрузку, отчетливо показывает наличие характерных признаков свинцовой интоксикации (табл.). В первую очередь, это проявляется в изменении порфиринового обмена: отмечено уменьшение активности Д АЛК в эритроцитах крови интоксицированных животных почти в
20 раз и увеличение содержания АЛК в моче более чем в 2,5 раза, что свидетельствует об острой печеночной порфирии, вызванной повреждением мембран клеток [16].
С по вы шен ной про ни ца емо стью мем бран гепатоцитов связан также рост активности ферментов ЛДГ и ЩФ. Снижение содержания билирубина может говорить о нарушении морфологии печени без закупорки желчных капилляров.
Кроме того, есть все признаки повреждения почек, которые, как правило, наблюдаются при почечной недостаточности, связанной с разрушением значительной части нефронов и соответственно уменьшением фильтрующей поверхности [2, 15]: увеличение содержания креатинина в крови и уменьшение в моче, отклонения в водно-солевом и белковом обмене, проявляющиеся в изменении содержания мочевины и белка в крови и моче [2], суточного диуреза.
Свинцовая интоксикация вызвала активацию СРО, выразившуюся в увеличении СОД без накопления МДА. Несмотря на имеющиеся на ру ше ния пор фи ри но во го об ме на, влия -юще го на син тез ге ма, в ин ток си ци ро ван ной группе не отмечено существенного понижения гемоглобина и изменения других гематологических показателей, что может быть связано с высокими компенсаторными возможностями ор га низ ма.
Таким образом, в условиях нашего субхрони-че ско го экс пе ри мен та у ин ток си ци ро ван ных животных под действием свинца произошли существенные функциональные нарушения печени и почек, не приведшие к гибели животных.
Применение всех трех препаратов фосфата кальция оказало значительное положительное действие на порфириновый обмен интоксицированных животных: отмечены практически полное снижение содержания АЛК в моче до уровня контрольной группы и активизация Д АЛК, особенно в случае использования СаР2 и СаР3, когда активность этого фермента возросла примерно в 10 раз. Кроме того, в присутствии фосфатов кальция происходит инактивация ЛДГ и ЩФ, достоверное снижение содержания в крови креатинина, повышение содержания белка в крови и понижение в моче, нормализация суточного диуреза, что может служить доказательством устранения токсического дей ствия свин ца на поч ки и пе чень.
Показатели СРО в случае применения препаратов фосфатов кальция говорят о мобилизации функциональных резервов организма, необходимых для поддержания гомеостаза [24]. Об этом свидетельствует повышение активно-
Таблица
Биохимические показатели экспериментальных животных при свинцовой интоксикации
и детоксикации фосфатами кальция
Показатель Контроль Добавка
Свинец Свинец + СаР1 Свинец + СаР2 Свинец + СаРЗ
АЛК в моче, мкмоль/г креатинина 10,90±0,85 26,88±0,32 12,10±0,34 12,28±0,39 12,33±0,30
ДАЛК (на 1 л эритроцитов), мкмольАЛК/мин 3,08±0,13 0,17±0,01 1,30±0,08 1,52±0,18 1,51±0,10
Содержание в сыворотке крови
Креатинин, мкмоль/л 62,65±5,48 75,40±3,93 66,24±2,28 67,35±2,43 66,29±2,75
Белок, г/л 59,33±1,69 55,50±1,бЗ 61,0±0,63 65,33±2,11 61,83±1,20
Мочевина, ммоль/л 5,67±0,21 6,13±0,09 6,02±0,06 5,27±0,0б 6,32±0,32
Билирубин, мкмоль/мл 13,61±0,99 7,78±0,57 7,48±0,49 7,03±0,49 8,20±0,79
МДА, мкмоль/мл 1,44±0,021 1,34±0,045 1,38±0,049 1,44±0,057 1,56±0,056
Кальций, ммоль/л 2,07±0,03 2,07±0,04 2,13±0,06 1,78±0,06 1,92±0,05
Фосфор, ммоль/л 2,61±0,048 2,64±0,053 2,92±0,048 3,40±0,159 3,07±0,080
Активность ферментов
ЛДГ в сыворотке крови, мкмоль НАДН/г белка 21,5±0,69 26,4±0,73 22,7±0,70 21,2±0,68 23,1±0,75
ЩФ, мккат/л 2,43±0,13 3,62±0,34 2,44±0,13 3,17±0,17 3,20±0,13
СОД в гемолизате крови, ммоль/л 38,6±1,47 49,3±2,30 49,9±1,80 58,2±2,47 55,2±1,72
ГТТ, мкмоль/г Нв мин 0,78±0,020 0,78±0,021 1,07±0,012 1,20±0,036 1,21±0,041
Содержание в моче
Креатинин, мкмоль/л 2,17±0,15 1,28±0,13 1,49±0,14 1,73±0,12 2,20±0,10
Белок, г/л 0,70±0,015 0,85±0,042 0,72±0,031 0,69±0,018 0,66±0,020
Мочевина, ммоль/л 654,9±5,3 651,1±14,9 599,8±29,2 616,7±23,0 678,7±8,01
Суточный диурез, мл/сут 3,57±0,11 1,49±0,11 3,00±0,44 2,65±0,50 4,38±0,56
Гемолитические показатели
Гемоглобин, г/л 143,4±3,17 137,1±3,19 131,3±1,56 135,2±2,11 136,0±2,65
Эритроциты, 1012/л 9,12±0,22 8,87±0,38 8,69±0,20 8,85±0,13 8,82±0,19
Тромбоциты, 109/л 534,1±38,9 589,4±37,8 479,5±28,5 479,0±17,9 485,8±12,3
Лейкоциты, 109/л 11,36±0,49 13,49±0,80 16,55±0,94 16,60±1,52 17,43±0,87
сти, особенно с СаР2 и СаР3, как СОД, инициирующей образование свободных радикалов и перекиси водорода, так ГТТ — биоантиокси-данта, играющего важную роль в защите гемоглобина от действия различных окислителей и в поддержании структурной целостности эритроцитов. Поэтому именно в случае СаР2 и СаР3
количество гемоглобина и эритроцитов немного выше, чем с СаР1. Изменение содержание конечного продукта окисления — МДА — подтверждает увеличение мобилизации организма, направленной на устранение влияния свинца.
Лучшим детоксикационным эффектом, согласно данным таблицы, обладают соединения
с меньшим содержанием фосфора — СаР2 и СаР3, однако, применение СаР1 обладает более щадящим действием, обеспечивающим нормализацию деятельности печени и почек без значительных изменений работы всего организма в целом. Особенно показательно влияние вводимых фосфатов на содержание кальция и фосфора в крови. Так, в случае СаР2 и СаР3 имеется некоторое проявление гипокальциемии и ги-перфосфатемии, которые, однако, в сочетании с повышенной активностью СОД и ГТТ также могут свидетельствовать о высоком уровне мобилизации организма на детоксикацию, подходящей к истощению внутренних ресурсов. Аналогичный эффект действия фосфатов кальция был отмечен и при применении фитата кальция [4], что авторы объяснили использованием несбалансированной дозы кальция, так как с превышением количества вводимого кальция он не только больше выводится, но и хуже усваивается организмом. Полученных данных оказалось недостаточно для объяснения полученных данных.
Таким образом, применение фосфатов кальция в качестве лечебного средства при свинцовой интоксикации обеспечивает обезвреживание действия свинца на печень и почки.
Выводы. 1. На основании выбранных показателей в условиях субхронического эксперимента свин цо вой ин ток си ка ции, по зво ляю ще го установить только лечебный эффект, показано, что фосфаты кальция с различным мольным отношением Са:Р предотвращают токсическое действие свинца на печень и почки: приводят к нормализации порфиринового обмена; способствуют инактивации цитоплазматических ферментов печени, вызывая уменьшение проницаемости мембран гепатоцитов.
2. Наибольший детоксикационный эффект достигнут при применении сорбционноактив-ного трикальцийфосфата с мольным отношением Са:Р=3:2. Применение двузамещенного фосфата кальция с отношением Са:Р=1:1 оказывает при менее выраженном лечебном эффекте более щадящее действие на организм .
3. Исследованные фосфаты кальция могут быть предложены для применения в качестве минеральной составляющей биологически активных добавок.
Список литературы
1. Корбакова А.И., Соркина Н. С., Молодкина Н.Н. и др. Свинец и его действие на организм (обзор литературы) // Мед. труда и пром. экол, 2001. - № 5. - С. 29-34.
2. Ландриган Ф. Современные проблемы эпидемиологии и токсикологии профессионального воздействия свинца (Обзор литературы) // Гигиена
труда и профессиональные заболевания, 1991. — № 6. - С. 25-27.
3. Дегтярева Т.Д., Кацнельсон Б.А., Привалова Л.И. и др. Оценка эффективности средств биологической профилактики свинцовой интоксикации (экспериментальное исследование) //Мед. труда и пром. экол., 2000. - № 3. - С. 40-43.
4. Рудник О.А., Захаревский А. С. Эффективность применения кальция фитата при свинцовой интоксикации // Здравоохранение, 2001. - № 11.
- С. 42-43.
5. Суханов Б.П., Королев А.А., Марнинчик А.Н. и др. Экспериментальное изучение протекторной роли кальция в свинцовой интоксикации // Гигиена и санитария, 1990. - № 12. - С. 47-49.
6. Андрушайте Р.Е. Токсическое действие свинца при разном уровне кальция в рационе //Гигиена труда и проф. заболев., 1982. - № 3. - С. 54-55.
7. Бондарев Г.И., Анисова А.А., Алексеева Т.Е. Влияние кальция на проявление свинцовой интоксикации (Обзор литературы) // Вопросы питания, 1977. - № 1. - С. 58-61.
8. Конопля Е. Ф., Скепьян Н.А., Морозова А.А., Федорущенко Л. С. Апробация нового энтеросор-бента кальфосорба у пациентов, работающих в контакте с аэрозолями свинца // Мед. панорама, 2002. - № 8. - С. 37.
9. Китикова Н.В., Шашкова И.Л., Ратько А.И. Синтез фосфатов кальция и магния из природных карбонатов и исследование их активности в процессах взаимодействия с ионами свинца (II) //Журнал прикладной химии, 2003. - Т. 76. - № 3. - С. 383-388.
10. Шашкова И.Л. Особенности взаимодействия фосфатов кальция и магния с ионами двух-и трехвалентных металлов // Журнал неорганической химии, 2001. - Т. 46. - № 4. - С. 592598.
11. Булдаков А. С. Пищевые добавки: Справочник. - СПб.: Ut, 1996. - С. 157.
12. Спиричев В.Б. Витамины и минеральные вещества в комплексной профилактике и лечении остеопороза // Вопросы питания, 2003. - № 1. -С. 34-43.
13. Файвишевский М.Л., Родионова С. С., Фур-цева Л.Н. Новый кальцийсодержащий пищевой продукт для комплексного лечения остеопороза // Вопросы питания, 2001. - № 1. - С. 32-35.
14. Гнидой И.М. Состояние ПОЛ и тиолди-сульфидной системы у детей при воздействии свинца в низких дозах // Токсикол. вестник, 2000.
- № 3. - С. 27-29.
15. Методы исследований в профпатологии (биохимические). О.Г. Архипова, Н.Н. Шацкая, Л.С. Семенова и др. М.: Медицина, 1988. -С. 3948, 68-80.
16. Там же, с. 130-136.
17. Камышников В. С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике: В 2 т. - Мн.: Беларусь, 2000. - Т. 1. - С. 439-443.
18. Там же. - Т. 1. - С. 409-412.
19. Там же. - Т. 2. - С. 286-287.
20. Так же.- Т. 2. - С. 307-309.
21. Костюк В.А., Потапович А.И., Ковалева Ж.В. Простой и чувствительный метод определения активности супероксиддисмутазы, основанный на реакции окисления кверцетина // Вопр. мед. химии, 1990. - Т. 36. - № 2. - С. 88-91.
22. Карпищенко А.И., Глушков С.И., Смирнов В.В. Глутатион-зависимая антиоксидантная система в некоторых тканях крыс в условиях ос-
трого отравления дихлорэтаном // Токсикол. вестник, 1997. - № 3. - С. 17-23.
23. Гаврилов В.Б., Гаврилова А.Р., Мажуль Л.М. Анализ методов определения продуктов пе-рекисного окисления липидов в сыворотке крови по тесту с тиобарбитуровой кислотой //Вопр. мед. химии, 1987. - Т. 33. - № 1. - С. 118-122.
24. Кундиев Ю.И., Стежка В.А., Дмитруха Н.Н. и др. Зависимость изменения иммунных и биохимических механизмов поддержания гомеостаза от материальной кумуляции свинца в организме (экспериментальное исследование) // Мед. труда и пром. экол., 2001. - №5. - С. 11-17.
Материал поступил в редакцию 23.03.05.
N.V.Kitikova2, L.V.Polovinkin1, AAUshkov1, I.L.Shashkova2, AJ.Ratko2, T.I.Polovinkina1, L.I.Soroko1, S.N.Yezheleva1
CORRECTIVE ACTION OF CALCIUM PHOSPHATES PREPARATIONS AT EXPERIMENTAL LEAD INTOXICATION
1State-owned Establishment «Republican Scientific and Practical Center for Hygiene» 2State-owned Scientific Establishment «Institute of General and Inorganic Chemistry», National Academy of Sciences of Byelarus, Minsk
Investigations were conducted on the action of calcium phosphates with different mole ratios of Ca:P on the rat organism under conditions of sub-chronic lead intoxication. It was shown that the use of calcium phosphates preparations leads to the normalization of liver and kidneys functions.
УДК 615.254.036.8
Е.Г.Доркина, М.В.Гаврилин, С.Ю.Бокарева, Л.А.Саджая, А.Ю.Терехов, Ю.А.Огурцов
ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕПАРАТА «УРОКАМ» ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ТОКСИЧЕСКОМ ПОРАЖЕНИИ ПОЧЕК
ГОУ ВПО «Пятигорская государственная фармацевтическая академия»,
ООО «НПП Камелия»
В экспериментах на крысах изучено нефротоксическое действие сиропа «Урокам», содержащего экстракты листьев толокнянки, брусники, берёзы и сок плодов клюквы. Установлено, что профилактическое применение «Урокама» приводит к значительному купированию нефротического синдрома при поражении почек ртути дих-лоридом. По эффективности сироп «Урокам» превосходит препарат сравнения «Фитолизин».
Ключевые слова: нефротический синдром, сироп «Урокам», препарат «Фитолизин», сулемовый нефроз.
Введение. Одним из серьёзных проявлений токсического повреждения организма может быть развитие острого или хронического нефротического синдрома. При этом наблюдается тяжёлая дистрофия канальцевого эпителия, в дальнейшем приводящая к его кистозному расширению и атрофии. В этой связи, лечение и профилактика нефротического синдрома имеет важное значение для медицинской практики. Вместе с
тем, до настоящего времени медицина испытывает недостаток в эффективных и безопасных лекарственных препаратах, применяемых в этом случае. Учитывая длительность лечения и риск развития побочных эффектов, эффективными для лечения нефротического синдрома оказываются фитопрепараты. К числу таких фитокомпо-зиций следует отнести и созданный фирмой «Камелия» сироп «Урокам», в состав которого входят
