Механизмы защитного действия цитохрома с в условиях хронического стресса Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

МЕХАНИЗМЫ ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ ЦИТОХРОМА С В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОГО СТРЕССА

A. В. ЗОРЬКИНА.

кандидат медицинских наук, Ю. Г. РОДЬКИНА, клинический ординатор, О. В. ШИРШИКОВА, клинический ординатор, М. А. ГЕРАСЬКИНА, ассистент,

B. И. ИНЧИНА.

доктор медицинских наук

Развитие постстр ее сорных осложнений при длительном воздействии повреждающего фактора является результатом истощения компенсаторных механизмов, циркуляции цепных патологических процессов, что приводит к необратимым изменениям, а в итоге — к возникновению целого, ряда болезней (5]. Поэтому вопросы профилактики и коррекции стрессорных и постстрессорных повреждений являются актуальными. Учитывая интимную

взаимосвязь адаптационных механиз-

»

мов, можно надеяться на достижение положительного результата, элиминируя одно из начальных звеньев патогенеза, оборвав тем самым дальнейшее прогрессирование повреждения. В этой связи в качестве стресс-лимитирующе-го препарата представляет интерес использование соединения с антигипок-сантным действием — цитохрома С.

Известно повреждающее действие гипоксии в стрессе любого генеза. Интересно было изучить изменение течения патологического процесса, а именно, пероксидацию липидов при введении цитохрома С в условиях длительного иммобилизационного стресса.

Исследование проведено на 20 кроликах-самцах породы шиншилла массой 2 — 3 кг. В качестве модели хронического стресса был выбран длительный (30 суток) иммобилизационный стресс, для чего животных помещали в специальные клетки малого объема. Контрольную группу составили 12 животных. Опытной группе из 8 кроликов, содержавшихся в аналогичных условиях, ежедневно, начиная со 2-х суток опыта, в краевую вену уха вводили цитохром С в дозе 1 мг/кг. До огра-

ничения подвижности и через 30 суток опыта регистрировали ЭКГ на 7, 14 и 30-е сутки исследовали содержание в плазме и эритроцитах малонового ди-альдегида (МДА) по методу С. Г. Конюховой с соавт. [3], каталазу по методу М. А. Королюк с соавт. [4], глу-татионпероксидазу (ГП) по методу А. Р. Гавриловой и Н. Ф. Хмара [1 ], супероксидисмутазу (СОД) по методу С. Чевари с соавт. [7]. По окончании эксперимента животных забивали, введя внутривенно летальную дозу гексе-нала (100 мг/кг).

Длительный иммобилизационный стресс оказывал негативное влияние на животных, приводя к летальности в 24 % случаев. Основной причиной гибели в эксперименте явились острая сердечная недостаточность, отек легких, инфарктные и застойные пневмонии, тромбоэмболические осложнения.

Наиболее часто гибель животных на-

►

блюдается от 7-х до 14-х суток (около

70%).

Резкое ограничение двигательной активности вызывает активацию пере-кисного окисления липидов (ПОЛ), что проявляется в повышении МДА в

плазме соответственно на 98,7, 142,2, 128,2 % к 7, 14 и 30-м суткам опыта (табл.). Аналогичная динамика МДА выявляется и в эритроцитах к 7-м и 14-м суткам эксперимента (+51,3 и

+92,9 %), к 30-м суткам его уровень снижается до исходных данных. Уменьшение МДА в эритроцитах сочетается с высокими его показателями в плазме, что, вероятно, обусловлено поступлением продуктов ПОЛ из поврежденных тканей. Максимальный подъем концентрации ПОЛ наблюдается к 14-м сут-

Таблица

длительном стрессе

Показатели Исходные ГД 7 сут. ГД 7 сут.+

данные цит. С

МДА плазмы, 1,8±0,08 3,57±0,85 3,30±0,85

мкмоль/л Р<0,001 Р<0,001

> МДА эритро- Р!>0,5

2,4±0,32 3,63±0,49 2,63±0,49

цитов, Р<0,001 Р>0,05

мкмоль/л Р!>0,05

ГП плазмы, ммоль/мин/л 16,05±3,08 34,07±1,27 15,50±2,52

Р<0,001 Р>0,05

Р^ <0,001

ГП эритро- 7,04±0,5 27,25±2,05 13,10±0,43

цитов, Р<0,001 Р<0,001

ммоль/мин/л Р1 <0,001

Каталаза . 3,48±0,37 2,62±0,73 3,90±0,95

эритроцитов, Р<0,05 Р>0,05

мккат/мл/с Р]>0,05

Каталаза 0,638±0,09 0,47±0,06 0,79±0,08

плазмы, Р<0,05 Р>0,05

мккат/мл/с Р | <0,001

СОД эритро- 1,05±0,19 4,99±0,19 4.16±0,4

цитов, усл. ед

Р<0,001

>

Р<0,001 Р|>0,05

ГД 14 сут.

4,36±0,19 Р <0,001

4,63±0,38 Р<0,001

32,30±2,90 Р<0,001

28,31 ±3,63 Р<0,001

2,45±0,65 Р>0,05

0,27±0,04 Р<0,001

1,82±0,31 Р>0,05 _

ГД 14 сут.+ цит. С

2,59±0,53

Р>0,05 Р!<0,001

2,51 ±0,44

Р>0,05 Р1<0,001

15,32±1,09 Р>0,05 Р 1<0,001

13,82±1,08 Р<0,001 Р^О.001

5,39±0,58 Р<(),001 Р | <0,001

0,77±0,09

Р>0,05 Р1<0,001

2,58±0,1

Р<0,00Ь Р^О.ОО!

ГД 30 сут.

4,1 ±0,35 Р<0,001

2,81 ±0,40 Р>0,05

23,70±0,28 Р>0,05

18,32±3,20 Р>0,05

1,35±0,39 Р<0,001

0,40±0,06 Р>0,05

1,88±0,15 Р>0,05

Примечание: достоверность различия Р рассчитана к исходным данным, 1*1 серии без цитохрома С.

ГД 30 сут.+ цит. С

4,19±оГ45

Р«$>,001* Р|>0,5

2,99±0,30 Р>0,05 Р1<0,5

18,62±1,80 Р>0,05 Р1<0,01

10,42±0,91 Р<0,05 Р ¡<0,05

4,22±0,90 Р>0,05

Р! <0,001

1,18±0,13 Р<0,001 1 <0,001

5,38±0,66 Р<0,001 Р1<0,001

- к данным

кам иммобилизации, что коррелирует

с наиболее высокой летальностью в

эксперименте.

Активация

свободнорадикального

окисления повреждает миокард. На 30-е сутки опыта у 58 % животных на ЭКГ выявлен инфаркт миокарда, у 35,5 % — признаки ишемии. Патоло-гоморфологичсские изменения в аорте выявляются у всех контрольных кроликов; в 44,8 % случаев они расцениваются как тяжелые деструктивные (истончение стенки аорты, аневризмы, язвы, Множественные бляшки), в 33,8 — как умеренно выраженные

(единичные бляшки), в 21 % наблюдений — как обратимые в виде шероховатости интимы аорты.

Реакция антиоксидантной системы в ответ на повышение ПОЛ проявляется увеличением СОД в эритроцитах в 3,74 раза к 7-м суткам иммобилизации со снижением в более поздние сроки до исходных величин. Кратковременная активация СОД на ранних сроках (до 7-х суток), вероятно, обус-

ловлена либо ее ингибированием на поздних сроках высокой концентрацией МДА, перекисью водорода, гидроперекисями, либо угнетением НАДО-зависим^х цепей митохондрий, являющихся генераторами супероксидного радикала [2 ]. В отсутствие СОД дисмутация супероксидных радикалов приводит к образованию перекиси и наиболее агрессивной формы кислорода — синглетного О2

[5].

Глутатионпероксидаза плазмы увеличивается в динамике на 112,0, 105,0, 44,7 % к 7, 14 и 30-м суткам эксперимента соответственно (см. табл.). Аналогичная динамика фермента и в эритроцитах. К 14-м и 30-м суткам иммобилизации каталаза достоверно снижается как в плазме (на 28,7 и

61,2 %), так и в эритроцитах (на 58,3 и 37,14 %).

Таким образом, избыточная липо-пероксидация при иммобилизации обусловлена неадекватной реакцией антиоксидной системы, которая инги-

бируется продуктами ПОЛ и действием гипоксии.

Применение цитохрома С позитивно влияет на состояние животных, находящихся в условиях гиподинамии, о чем свидетельствуют отсутствие их гибели, активное поведение в открытом пространстве после высадки из клетки.

Цитохром С <#раничивает активацию ПОЛ в плазме на 7-е и 14-е сутки иммобил изации. Так, увеличение МДА составило лишь 83 и 43 % (в контроле — 92 и 142,2 %). Однако ПОЛ-лимитирующее действие цитохрома не отмечается к 30-м суткам эксперимента: уровень МДА составил 4,17 ± 0,45

мкмоль/л, что не отличается отданных контрольной группы. Следовательно, наибольший превентивный эффект цитохром С оказывает до 14-х суток гиподинамии.

В эритроцитах ингибирование ПОЛ носит более стабильный характер: во все сроки эксперимента данные по МДА не отличались от исходных* На фоне препарата в отличие от контроля не наблюдалось активации глутатион-пероксйдазной системы плазмы. В эритроцитах активность ГП была существенно ниже серии сравнения. Так, увеличение ГП эритроцитов составило соответственно 86, 95 и 20 % на 7, 14 и 30-е сутки опыта.

Особенностью реакции антиокси-дантной системы при применении цитохрома С является нарастание ката-лазной активности плазмы и эритроцитов в отличие от серии контроля, где она ингибирована. Так, каталаза плазмы при введении цитохрома С увеличивается соответственно на 24,1,

20,5 и 84,0 % к 7, 14 и 30-м суткам

опыта. Аналогичная динамика фермента в эритроцитах (54 % к 14-м суткам). Наиболее высока активность каталазы эритроцитов на 14-е и 30-е сутки

(120 и 220 %).

Цитохром С активизирует СОД

эритроцитов в условиях хронического стресса: активность фермента превысила исходные данные соответственно

на 294, 144 и 412 % к 7, 14 и

30-м суткам иммобилизации, что также достоверно выше контрольных по-

казателей. Ферментативный „взрыв" каталазы и СОД к 30-м суткам является реакцией на повышение МДА к этому сроку, а также свидетельствует о сохранении резервных возможностей антиоксидантной системы при введении цитохрома С в условиях хронического стресса.

Антигипоксант оказывает кардио-протекторное действие при хроническом стрессе: на ЭКГ преобладали лишь минимальные обратимые дистрофические изменения в.виде снижения вольтажа зубца Т у всех животных. Характер изменений в аорте свидетельствует об ангиопротекторном действии препарата в условиях иммобилизации: у всех кроликов отсутствовали деструктивные изменения интимы и сосудистой стенки.

Таким образом, применение ^цитохрома С при пролонгированном иммо-билизрционном стрессе оказывает стресс-протекторное влияние, ограничивая активацию ПОЛ до 14-х суток опыта, оптимизирует реакцию антиоксидантной системы. Особенностью функционирования системы антиоксидантной защиты при введении цитохрома С при хроническом стрессе является мощная реакция каталазного звена инактивации ПОЛ в отличие от контроля, где оно ингибировано уже на ранних сроках. Сохранение высоких показателей СОД на протяжении всего эксперимента свидетельствует об активном функционировании данного механизма ограничения начальной стадии инициирования цепного свободно-радикального окисления липидов на фоне цитохрома С.

Известно, что при гиподинамии наблюдается разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирова-ния из-за выключения из цепи ферментов тканевого дыхания [6 ]. Можно полагать, что заместительная терапия цитохромом С в определенной мере предупреждает ее повреждение, оказывает антигипоксическое действие, что в свою очередь оптимизирует деятельность ферментов антиоксидантной системы и лимитирует липопсроксида-цию при пммобилизационном стрессе.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Гаврилова А. Р., Хмара Н. Ф. Определение активности глутатионйероксидазы эритроцитов // Лаб. дело. 1986. № 12.

С. 721.

2. Коган Л. Хм Кудрин А. Нм Николаев С. М. Свободнорадикальное окисление ли-пидов в норме и патологии. М.: Медицина, 1986. 231 с.

3. Конюхова С. Г., Дубикайтис А. Ю., Ша-буневич Л. В. и др. Роль активации перекисного окисления липидбв в патогенезе экспериментального перитонита // Бюл. экспер. биол. и мед. 1989. № 4. С. 416 — 418.

4. Королюк М. А., Иванова Л. И., Майорова И. Г. и др. Метод определения активности каталазы // Лао. дело. >1988. № 1. С. 16—18.

5. Меерсон Ф. 3., Сауля А. И. Постпроцессорные нарушения функции миокарда. Кишинев:

Штиинца, 1990. 164 с.

6. Рыльников Ю. П. Гипокинезия и атеросклероз // Изменения метаВолизма у животных при гипокинезии. Яросл^рль, 1984. С. 34 — 43.

7. Чевари С., Чаба И., Секей И. Роль СОД

в окислительных процессах клетки и метод определения ее в биологических мембранах // Лаб. дело. 1985. № 11. С. 678 — 681.

АНОМАЛИИ РАЗВИТИЯ ОРГАНОВ РАЗМНОЖЕНИЯ САМОК КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

Е. Н. СКОВОРОДИН, кандидат ветеринарных наук, Е. Г. ВЕХНОВСКАЯ, кандидат биологических наук

Установлено, что гибель молодняка, снижение продуктивности и воспроизводительных качеств животных чаще всего связаны с нарушением метаболизма, основы которого закладываются в утробный период [15]. Поэтому заботу о получении высокопродуктивных животных следует начинать еще до рождения, так как во время эмбрионального периода происходят закладка, дифференцировка всех органов и систем организма [2, 4]. Выявление критических фаз и диагностика аномалий развития органов размножения самок крупного рогатого скота будут способствовать профилактике возможной пренатальной патологии [3].

Цель данного исследования — установить закономерности формирования репродуктивной системы самок крупного рогатого скота во внутриутробный период, выявить аномалии развития гениталий и определить пути профилактики пренатальной патологии органов размножения.

Работу проводили в НИИ „Агроком-плекс", лаборатории электронной микроскопии Мордовского университета и хозяйствах Республики Мордовия.

Предплоды и плоды крупного рогатого скота извлекали из маток коров

черно-пестрой породы. Возраст плодов устанавливали по массе, длине тела и развитию [8]. После убоя проводили тщательный осмотр и органометрию различных отделов органов размножения. Объем овариальных желез определяли по 5. М. 5е1Ьу [14] в нашей модификации. Гистологическое, гистохимическое, гистоэнзимологическос,

электронно-микроскопическое и биометрическое исследования полученного материала осуществляли по общепринятым методикам.

При морфологическом исследовании выявляли аномалии развития органов размножения: фримартинизм, удвоение шейки матки, гипо- и гиперплазию, патологию формирования и атрезии полостных фолликулов плодов, гаметопатии.

Фримартинизм диагностировали при наличии в матке разнополых двоен. При этом гонады были плотные, в виде небольшого шнура, и располагались по краю яичниковой связки; сеть яичника хорошо развита и соединена с канальцами, напоминающими канальцы семенника. Трубчатые гениталии, развивающиеся из парамезонеф-ротических протоков, не имели полости и были представлены в виде длинных шнуров, напоминающих тело и