CC BY
19
ОЦЕНКА ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТАТУСА КРОВИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ РАЗЛИЧНЫХ ДОЗ ОЗОНА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ IN VITRO
Н.В. Диденко, А.Г. Соловьева, С.П. Перетягин, А.И. Дударь
ФГБУ «ПФМИЦ» Минздрава России, Нижний Новгород, Россия
Abstract
In the article the impact of ozone (O3) on the stored blood in a dose of 500 mcg and 1500 was considered. A dose-dependent effect of ozone on the oxidative status of donor blood was revealed. It was shown an adverse effect of the ozone on the donor blood in dose of 1500 mcg. In this dose of ozone the imbalance of pro- and antioxidant systems of blood characterizing the oxidative stress have been noted.
Key words: ozone, oxidative stress, peroxidation
В статье рассмотрено воздействие на консервированную кровь озона (О3) в дозе 500 и 1500 мкг. Выявлен дозозависимый эффект воздействия озона на окислительный статус донорской крови. Показано неблагоприятное воздействие озона на донорскую кровь в дозе 1500 мкг, при которой были отмечены нарушения баланса про- и антиоксидантной систем крови, характерные для окислительного стресса.
Ключевые слова: озон, окислительный стресс, перекисное окисление
В последние годы в медицинскую практику все шире входит такой физиотерапевтический метод лечения как озонотерапия. Действие озона на живые организмы обусловлено его селективным взаимодействием с липидами мембран и плазмы крови с образованием таких продуктов окисления как пероксиды и озониды [4]. Озониды могут служить катализаторами, усиливающими активность ферментов внутриклеточных структур, что в свою очередь стимулирует обменные процессы, улучшает синтез биологически активных веществ [3-6, 7, 8]. Однако чрезмерная стимуляция окислительного метаболизма может вызвать избыточное образование свободных радикалов, что является губительным для организма [9]. В связи с этим целью работы явилось изучение воздействия озона в дозах 500 и 1500 мкг на изменение уровня рН, а также показателей про- и антиоксидантной защиты донорской крови в условиях in vitro.
Материалы и методы исследования
Эксперименты были проведены на консервированной крови от пациентов -доноров. Генерацию озоно-кислородной смеси осуществляли на озонаторе «Медозонс» (г. Нижний Новгород).
Был произведен непосредственный барботаж образцов крови (5 мл.) газовой смесью в течение 2 минут. В качестве действующей дозы О3 выбраны -500 и 1500 мкг. Активность супероксиддисмутазы (СОД) определяли по ингибированию образования продукта аутокисления адреналина [5]. Показатель рН и окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) крови определяли с
помощью анализатора жидкости InoLab 7110 (Германия). Показатели перекисного окисления липидов (ПОЛ), общей антиоксидантной активности (АОА) плазмы крови и перекисной резистентности эритроцитов (ПРЭ) оценивались методом индуцированной хемилюминесценции.
Уровень малонового диальдегида (МДА) определяли в плазме и эритроцитах с помощью диагностическиго набора для количественного определения содержания ТБК-активных продуктов «ТБК-АГАТ» (Москва).
Результаты исследований подвергали статистической обработке с использованием ^критерия Стьюдента [1].
Результаты и обсуждение В результате эксперимента было показано, что при воздействии на донорскую кровь O3 в дозах 500 и 1500 мкг величина ОВП увеличивается в 2,48 (р=0,034) и 3,73 раза (р=0,027) соответственно (табл.1).
Таблица 1. Изменение некоторых параметров донорской крови при воздействии _ на нее активных форм кислорода в условиях in vitro__
рН ОВП ПОЛ АОА ПРЭ МДА МДА СОД
(мВ) (усл. (усл. (усл. плазмы эритро- (усл.
ед.) ед.) ед.) (Усл. цитов ед)
ед.) (усл.
ед.)
Контроль 6,72± -35,1± 10,1± 0,74± 10,3± 0,439± 2,444± 70,5±
0,06 3,2 0,9 0,05 0,5 0,041 0,187 3,4
500 мкг 7,01± -9,4 ± 15,2± 0,82± 8,4± 1,819± 3,246± 64,3±
озона 0,09* 0,7* 1,4* 0,07 0,3* 0,161* 0,245* 2,3*
1500 мкг 6,96± 16,9 ± 23,1± 1,02± 10,5± 6,101± 3,348± 77,5±
озона 0,08* 1,5* 2,1* 0,09* 0,5 0,467* 0,268* 4,2
Примечание: * - различия статистически значимы по сравнению с контролем (Р< 0,05)
Резкое увеличение показателя ОВП при дозе в 1500 мкг свидетельствует о возрастании в крови под воздействием О3 большого числа свободных радикалов, и как следствие, развитии окислительного стресса [2]. Это подтверждают и данные состояния про- и антиоксидантных систем. Так при воздействии О3 в дозе 500 мкг в донорской крови наблюдается статистически значимое возрастание интенсивности ПОЛ в плазме крови в 1,51раза. Однако выявлено повышение устойчивости мембран эритроцитов к свободно-радикальному окислению, на что указывает снижение такого показателя как ПРЭ в 1,23 раза (р=0,022). При воздействии О3 в дозе 1500 мкг интенсивность ПОЛ возрастает уже в 2,29 раза (р=0,032). При этом происходит статистически значимое компенсаторное возрастание АОА в 1,38 раза лишь при воздействии на донорскую кровь О3 в дозе 1500 мкг.
Воздействие на донорскую кровь Oз в дозе 500 мкг вызвало снижение общей активности такого антиоксидантного фермента, как СОД, в 1,1 раза
(р=0,029). Уровень МДА при воздействии О3 на донорскую кровь в дозе 500 мкг статистически значимо возрастает в плазме в 4,14 раза, в эритроцитах в 1,33 раза, однако при дозе в 1500 мкг уровень МДА статистически значимо возрастает в плазме уже в 13,9 раза, а в эритроцитах - в 1,37 раза соответственно.
Показано, что при воздействии таких активных форм кислорода, как озон в дозе 500 и 1500 мкг на консервированную кровь происходит статистически значимое возрастание уровня рН в 1,04 и 1,03 раза соответственно. Такое защелачивание крови можно объяснить тем, что под воздействием АФК происходит резкое возрастание числа ОН' радикалов [3, 5].
Заключение
Таким образом, выявлен дозозависимый эффект воздействия озона на окислительный статус донорской крови. Показано неблагоприятное действие озона на донорскую кровь в дозе 1500 мкг, при которой были отмечены нарушения баланса про- и антиоксидантной систем крови, характерные для окислительного стресса.
Список литературы:
1. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1999. 459 с.
2. Конторщикова К.Н., Солопаева И.М., Перетягин С.П. Влияние озона на состояние печени при экспериментальном хроническом гепатите // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1996. Т. 122, № 8. С. 238.
3. Мартусевич А.К., Соловьева А.Г., Перетягин С.П., Митрофанов В.Н. Оценка влияния некоторых физических факторов на энергетический метаболизм крови in vitro // Биомедицина. 2013. №1. С. 103-108.
4. Меньшикова Е.Б., Ланкин В.З., Зенков Н.К. с соавт. Прооксиданты и антиоксиданты. М.: «Слово», 2006. 556 с.
5. Новиков А.К., Кукес В.Г., Бердникова Н.Г. и др. Исследование в динамике процесса образования активных форм кислорода в крови пациентов с обструктивными заболеваниями легких и его значение в оценке эффективности проводимой фармакотерапии // Клиническая фармакология и терапия. 2008. Т.5, №17. С. 24-28.
6. Сирота Т.В. Новый подход в исследовании процесса аутоокисления адреналина и использование его для измерения активности супероксиддисмутазы// Вопросы медицинской химии. 1999. Т. 45, №3. С.109-116.
7. Alexandre A., Baeza Noci J., Sheel Kumar V. Ozone in non-rheumatic locomotor pathologies // Биорадикалы и антиоксиданты. Том 2, №1. С. 6-21.
8. Gunaldi M., Helvaci A., Zorlu M. et al // Oxidants and antioxidants in Medical Science. 2012. V.1, №3. P.175-178.
9. Martusevich A.K., Peretyagin S.P., Martusevich A.A., Peretyagin P.V. Effect of ROS inhalations on systemic and local hemodynamics in rats // Bulletin of experimental biology and medicine. 2016. Vol. 161, №5. P. 634-637.
