ПОКАЗАТЕЛИ ОБМЕНА ЛИПИДОВ КАК КРИТЕРИИ ХИМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 577.115:57.017.67

В.Н. Власов

ПОКАЗАТЕЛИ ОБМЕНА ЛИПИДОВ КАК КРИТЕРИИ ХИМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ

Тольяттинский государственный университет, г. Тольятти

Исследованы показатели, характеризующие обмен липидов у лабораторных животных (белых крыс) различного возраста. Выявлена взаимосвязь липидного обмена от возраста животного. Представлена информативность некоторых показателей липидного обмена при изучении химических веществ, обладающих способностью ускорять естественные процессы геронтогенеза.

Ключевые слова: старение, ускоренное старение, химическая опасность, показатели липидного обмена.

V.N. Vlasov. Parameters of lipid metabolism as criterion of chemical jeopardy. The

author studied parameters characterizing lipid metabolism in experimental animals (white rats) varying in age , revealed relationships between lipid metabolism and the age , demonstrated information value of some lipid metabolism parameters for studying chemicals accelerating natural gerontogenesis.

Key words: ageing, accelerated ageing, chemical jeopardy, lipid metabolism parameters.

аискуссnn

j

В последнее время химическим соединениям отводится роль факторов, способствующих развитию общих патологических процессов, лежащих в основе заболеваний сердца и сосудов. В связи с этим актуальна разработка критериев опасности развития отдаленных последствий химических воздействий на сердце и сосуды в эксперименте на животных.

Ускоренное старение сердечно-сосудистой системы при действии химического фактора подтверждено при нормировании большого количества химических соединений [3, 9, 10]. Избранный методический подход требует серьезного внимания к процессам естественного старения у экспериментальных животных. Ранее нами были обоснованы критерии биологического возраста лабораторных животных (крыс-самок) для целей гигиенического нормирования [1]. Принимая во внимание особую роль нарушений липидного обмена в формировании сердечно-сосудистой патологии, в настоящей статье изложены материалы, касающиеся этого вопроса.

Целью исследования явилось изучение признаков старения лабораторных животных (крыс-самок) для усовершенствования существующих критериев нарушения липидного обмена у животных различных возрастных групп.

М а т е р и а л ы и м е т о д и к и.

Исследования проведены на беспородных белых крысах (самки) по 10—20 животных в статистической группе. У лабораторных животных (крыс), начиная с 4-месячного возраста, ежемесячно (до момента их естественной гибели) изучали показатели, связанные с обменом жиров. Животные содержались при естественном освещении и на стандартном корме в виварии НИИ гигиены и экологии человека Самарского государственного медицинского университета.

О состоянии липидного обмена судили по уровню общих липидов [4], b-липопротеидов (Р-ЛП) [6], электрофоретических фракций липопротеидов (ЛП) — липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) и липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) [4], фосфолипи-дов [8], общего холестерина [7] в сыворотке крови. Учитывая ведущую роль печени в регуляции метаболизма липидов, контроль за ней осуществляли по следующим показателям: пробе Квика—Пытеля [11], активности кетозо-1-фосфат-альдолазы, специфичной для печени (КФА) и фруктозодифосфатальдолазы (ФДФ) [5], активности аспартатаминотран-сферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы

(АЛТ) [12]. Активность ферментов определяли в сыворотке крови.

Все полученные результаты обрабатывались с применением методов математической статистики, использовали регрессионно-корреляционный анализ пакета программ Excel Windows.

Р е з у л ь т а т ы и о б с у ж д е-н и е. Статистические характеристики показателей липидного обмена в процессе естественного старения представлены в табл. 1. Анализ таблицы дает представление о значительной вариабельности использованных показателей. Наименьший уровень общих липидов, фосфоли-пидов и b-ЛП определялся в 4 мес. С воз-

растом уровень общих липидов нарастал, достигая максимума к 24 мес. Содержание фос-фолипидов и Р-ЛП в сыворотке крови также постепенно нарастали, достигая максимальных величин соответственно в 18 и 6 мес. В возрасте 18—24 мес изменялось соотношение фракций ЛП, увеличивалось процентное содержание ЛПОНП и ЛПВП, процентное содержание ЛПНП не изменялось (табл. 2). Максимальное значение общего холестерина обнаруживалось в возрасте 12 мес, а минимальное — в возрасте 7 мес. Зависимости уровня общего холестерина от возраста у животных не выявлено. Соотношение общий холес-

Т а б л и ц а 1

Некоторые показатели липидного обмена сыворотки крови интактных белых крыс (самки) разного возраста, М ± т

Возраст, месяцев Общие липиды, г/л Холестерин, ммоль/л Фосфолипиды, ммоль/л Холестерин/ фосфолипиды ß -ЛП, г/л

4 2,68 ± 0,05 n = 10 1,96 ± 0,04 n = 20 1,23 ± 0,03 n = 10 0,8 ± 0,02 n = 10 0,3 ± 0,02 n = 10

5 5,97 ± 0,244 n = 10 *** 1,83 ± 0,03 n = 10 * 1,42 ± 0,03 n = 21 *** — 0,62 ± 0,09 n = 10 **

6 7,62 ± 0,08 n = 10 *** 1,97 ± 0,08 n = 10 2,8 ± 0,06 n = 10 *** 0,35 ± 0,01 n = 10 *** 0,69 ± 0,04 n = 10 ***

7 4,67 ± 0,06 n = 10 *** 1,46 ± 0,04 n = 10 *** 2,96 ± 0,04 n = 10 *** — 0,51 ± 0,03 n = 10 ***

8 3,67 ± 0,05 n = 10 *** 1,64 ± 0,07 n = 20 *** 3,26 ± 0,04 n = 10 *** 0,21 ± 0,004 n = 10 *** 0,36 ± 0,01 n = 10 *

9 4,3 ± 0,04 n = 10 *** 1,47 ± 0,05 n = 10 *** 2,93 ± 0,05 n = 10 *** — 0,41 ± 0,02 n = 10 ***

10 4,8 ± 0,1 n = 10 *** 1,69 ± 0,04 n = 10 *** 2,62 ± 0,04 n = 10 *** 0,32 ± 0,007 n = 10 *** 0,37 ± 0,02 n = 10 *

11 3,07 ± 0,03 n = 10 *** 1,91 ± 0,06 n = 10 3,25 ± 0,05 n = 10 — —

12 2,89 ± 0,04 n = 10 ** 2,03 ± 0,05 n = 10 — — 0,5 ± 0,01 n = 10 ***

14 — 1,95 ± 0,04 n = 10 3,25 ± 0,08 n = 10 *** — 0,43 ± 0,04 n = 10 **

18 7,7 ± 0,06 n = 10 *** 1,77 ± 0,07 n = 20 * 4,13 ± 0,04 n = 11 *** 0,18 ± 0,004 n = 10 *** 0,55 ± 0,02 n = 10 ***

24 12,0 ± 0,37 n = 10 *** 1,68 ± 0,16 n = 20 1,95 ± 0,14 n = 10 *** 0,48 ± 0,04 n = 10 *** 0,43 ± 0,09 n = 10 ***

Здесь и в табл. 2 и 3: * р < 0,05; ** р < 0,01; *** р < 0,001 — достоверность отличий относительно возраста 4 мес.

Т а б л и ц а 2 Процентное соотношение фракций липопротеидов у крыс самок разного возраста, М ± т

Возраст, месяцев ЛПОНП ЛПНП ЛПВП

4 10,7 ± 2 n = 10 22,5 ± 2,7 n = 10 65,5 ± 3,5 n = 10

10 6,5 ± 0,9 n = 11 19,5 ± 2 n = 11 73,4 ± 2,3 n = 11

18 7,5 ± 1,3 n = 14 15,8 ± 2,1 n = 14 76,5 ± 3,0 * n = 14

20 23,2 ± 1,8 *** n = 13 21,2 ± 1,5 n = 13 54,9 ± 1,5 * n = 13

24 20,2 ± 1,6 ** n = 13 20,8 ± 1,8 n = 13 58,98 ± 1,6 n = 13

Некоторые показатели интактных белых крыс (

терин/фосфолипиды с возрастом уменьшалось, достигая наименьшего значения в 18 мес.

Статистические характеристики пробы Кви-ка—Пытеля и активности некоторых ферментов сыворотки крови в процессе естественного старения представлены в табл. 3.

Активность КФА и ФДФ в сыворотке крови до 14 мес имеет тенденцию к снижению. В возрасте 18 и 24 мес активность КФА и ФДФ соответствует их активности в 4 мес. С возрастом активность АСТ и АЛТ в сыворотке крови (в сравнении с возрастом 4 мес) увеличивается.

Результаты исследований свидетельствуют о том, что к 24 мес жизни у интактных живот-

Т а б л и ц а 3

) разного возраста, М ± т

Возраст, месяцев Проба Квика-Пытеля, мг гип-пуровой кислоты в 1 мл мочи КФА, мкм/мл/ч ФДФ, мкм/мл/ч ACT, мкм/мл/ч АЛТ, мкм/мл/ч

4 19,7 ± 1,8 п = 10 7,84 ± 0,54 n = 18 40,63 ± 2,1 n = 10 0,95 ± 0,03 n = 10 0,57 ± 0,05 n = 10

5 — 5,59 ± 0,44 n = 19 ** 29,51 ± 2,9 n = 10 * 0,95 ± 0,04 n = 10 0,54 ± 0,04 n = 15

6 24,2 ± 2,5 п = 10 6,0 ± 0,37 n = 22 ** 12,36 ± 2,0 n = 13 *** 1,17 ± 0,04 n = 10 *** 0,64 ± 0,07 n = 10

7 — 9,17 ± 0,34 n = 10 * 12,73 ± 0,66 n = 10 *** 1,06 ± 0,05 n = 10 0,73 ± 0,05 n = 10 *

8 23,8 ± 2,1 п = 10 4,6 ± 0,8 n = 10 *** 5,44 ± 0,62 n = 10 *** 1,06 ± 0,05 n = 10 0,69 ± 0,05 n = 10

9 — 3,3 ± 0,3 n = 10 *** 30,5 ± 1,97 n = 11 ** 1,02 ± 0,04 n = 10 0,67 ± 0,04 n = 10

10 24,0 ± 2,9 п = 10 3,9 ± 0,6 n = 10 *** 43,0 ± 1,9 n = 10 1,02 ± 0,04 n = 10 0,72 ± 0,05 n = 10 *

11 — — — 0,9 ± 0,05 n = 10 0,6 ± 0,07 n = 10

12 20,3 ± 1,9 п = 10 — — 0,85 ± 0,05 n = 10 0,58 ± 0,07 n = 10

13 — — — 1,25 ± 0,06 n = 10 *** —

14 21,8 ± 1,5 п = 10 4,4 ± 0,5 n = 11 *** 6,97 ± 1,63 n = 13 *** 1,16 ± 0,06 n = 13 ** 0,71 ± 0,06 n = 13

18 16,9 ± 1,8 п = 10 8,4 ± 1,1 n = 10 37,77 ± 4,4 n = 10 2,27 ± 0,1 n = 10 *** —

24 13,4 ± 1,1 п = 10 ** 8,31 ± 0,88 n = 10 53,46 ± 3,49 n = 11 1,75 ± 0,13 n = 12 ** 1,26 ± 0,12 n = 13 ***

ных (в сравнении с возрастом 4 мес) появляются изменения со стороны печени — снижается ее обезвреживающая функция (по пробе Квика—Пытеля) с возможным повреждением печеночных клеток (гепатоцитов) (по активности в сыворотке крови АЛТ и АСТ).

Таким образом, с возрастом у лабораторных животных (крыс-самок) увеличивается уровень общих липидов, фосфолипидов и b-ЛП, уменьшается соотношение холестерин/ фосфолипиды, изменяется соотношение фракций ЛП, нарушается функция печени.

Изучение в процессе старения характера корреляционной зависимости между включенными в исследование показателями выявило как исчезновение корреляционных связей, которые наблюдаются в норме (у половозрелых животных), так и появление новых, не присущих норме связей только для следующих показателей.

Известно, что b-ЛП в сыворотке крови являются переносчиками холестерина. У половозрелых животных (рис. 1) в возрасте 4

(R=0,79, р < 0,001) и 8 (R=0,84, р < 0,001)

месяцев концентрации общего холестерина и b-ЛП связаны прямой сильной степени линейной связью [2]. В возрасте 12 (R=0,45, р < 0,05) и 18 (R=0,45, р < 0,05) месяцев линейная связь сохраняется, а к 24 мес исчезает (R=0,16).

Утрата связи между концентрацией общего холестерина и Р-ЛП к 24 мес жизни животных, по-видимому, свидетельствует о «замедлении транспорта холестерина» Р-ЛП.

Характерным для атеросклероза нарушением липидного обмена является изменение величины коэффициента холестерин/фосфолипи-ды. У половозрелых животных в возрасте 4 и 6 мес (рис. 2) между концентрацией общего холестерина и фосфолипидами нет линейной связи (соответственно Я=0,16 и Я=0,18). В возрасте 10 и 18 мес появляется линейная связь между изучаемыми параметрами

(Я=0,45, р < 0,05; Я=0,48, р < 0,05), а в 24 мес она становится сильной (Я=0,81, р < 0,001).

Повышение коэффициента корреляции (Я) к 24 мес жизни между общим холестерином и фосфолипидами свидетельствует о нарушении обмена липидов у животных.

Составной частью всех ЛП являются фос-фолипиды, которые синтезируются в кишечной стенке и печени. Однако только клетки печени способны выделять фосфолипиды в кровь, поэтому печень является практически единственным органом, поддерживающим уровень фосфолипидов в крови. Изучение соотношения содержания фосфолипидов и специфичного для печени фермента катализирующего реакцию расщепления фруктозо-1-моно-

а

<

я

о а с

о =

S

1

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

R = 0,16

R = 0,79

0,3

0,8

1,3

2,3

2,8 3,3 3,8

Холестерин, ммоль/л

♦ возраст 4месяца

■ возраст 12месяцев

Л возраст24месяца

Рис. 1. Связь между уровнем общего холестерина и бета-липопротеидами в сыворотке крови

белых крыс различного возраста

фосфата на глицериновый альдегид и диокси- дальнейшем взаимосвязь между изучаемыми

ацетонфосфат, выявило у половозрелых жи- параметрами утрачивается.

вотных в возрасте 4 и 7 месяцев (рис. 3) Утрата связи между концентрацией фосфо-

наличие линейной связи между показателями липидов и активностью КФА в сыворотке

(Я=0,75, р < 0,001; Я=0,56, р < 0,05). В крови животных, начинающаяся с 8 мес жиз-

< 3,4

д

S =

S о

2,9 -

2,4 -

1,9

1,4 -

R = 0,46

R = 0,81

0,9

1,3

1,5

♦

А

1,7

т-г

♦ R = 0,14

1,9 2,1 2,3

Холестерин, ммоль/л

♦ возраст 4 месяца □ возраст 12 месяцев А возраст 24 месяца

Рис. 2. Связь между уровнем общего холестерина и фосфолипидами в сыворотке крови

белых крыс различного возраста

10

< е

♦

R = 0,75

х х

X X

R = 0,05

R = 0,1

А А АА

-А

А

R = 0,3

£

□

0,9 1,4 1,9 2,4 2,9 3,4 3,9 4,4

Фосфолипиды, ммоль/л

♦ возраст 4 месяца □ возраст 8 месяцев а возраст 12 месяцев X возраст 24 месяца

Рис. 3. Связь между уровнем фосфолипидов и активностью кетозо-1-фосфат-альдолазы в сыворотке крови белых крыс различного возраста

ни, свидетельствует о нарушении обмена фос-фолипидов в печени.

Старение — необратимый процесс, поэтому выявленные нарушения регуляции механизмов, поддерживающих равновесие в системе «холестерин—Р-ЛП», «холестерин—фосфоли-пиды» и «фосфолипиды и активность КФА», следует учитывать при изучении химических веществ, обладающих способностью ускорять естественные процессы геронтогенеза.

В ы в о д ы. 1. Выявлены информативные показатели липидного обмена при естественном старении беспородных крыс (самок). 2. Наибольшую прогностическую значимость в комплексе показателей, характеризующих нарушения липидного обмена, имеют следующие показатели: общие липиды, фосфолипиды, /3-ЛП, соотношение общего холестерина и /3-ЛП, соотношение общего холестерина и фосфолипидов и соотношение фосфолипидов и активности КФА в сыворотке крови. 3. Нарушение функции печени является одним из возможных механизмов нарушений липидного обмена при естественном старении животных.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Власов В.Н. // Токсикологический вестник. —

2005. — № 5. — С. 27—31.

2. Гельман В.Я. Медицинская информатика: практикум. — 2-е изд. — СПб.: Питер, 2002.

3. Гродецкая H.C. Aнализ значимости признаков старения сердца и сосудов при гигиеническом нормировании промышленных соединений (экспериментальное исследование опасности развития отдаленных эффектов на сердечно-сосудистую систему): Aвтореф. дис. ... д. мед. наук. — М., 1989.

4. Колб В.Г., Камышников В.C. Справочник по клинической химии. — 2-е изд., перераб. и доп. — Минск: Беларусь, 1982.

5. Кулганек В., Клашка В. // Вопр. мед. химии.

— 1961. - T. 1, № 4. — С. 434—436.

6. Ледвина М.М. // Лаб. дело. — 1913. — № 3. — С. 13—1l.

I. Пособие по клинико-лабораторным методам исследования / Г.Н. Удинцев, В.Б. Бланк, ДА. Кравец, И.С. Tимесков. — Л.: Медицина, 1968.

8. Предтеченский В.Е. Руководство по клиническим лабораторным исследованиям. — М.: Медгиз, 1960.

9. Cаноцкий И.В., Гродецкая H.C. // Tоксикол. вестник. — 199l. — № 6. — С. 8—12.

10. Cаноцкий И.В., Фоменко B.H. Отдаленные последствия влияния химических соединений на организм. — М.: Медицина, 1919.

II. Cтеnанова HS. // Лаб. дело. — 1962. — № 5. — С. 49—53.

12. Reitman S., Frankel S. // Amer. J. clin. Path.

— 1951. — Vol. 28, No. 1. — P. 56—63.

Поступила 18.09.06

ПРАКТИЧЕСКОМУ ВПРАВООХРАНЕНИЮ

J

УДК 613.62:034.791

А.Н. Тарасов, И.Н. Растунов, В.В. Вербов

КОМПЛЕКСНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ОТРАБОТАВШИХ ДЕМЕРКУРИЗИРУЮЩИХ РАСТВОРОВ ОТ РТУТИ

ГУП МосНПО «Радон», Москва

Проведено исследование динамики сорбции анионных комплексов ртути на ионитах АН-31 в J -форме и ионите промышленной марки АВ-17, содержащего группы четвертичного аммониевого основания, в J 3-форме. Установлено, что введение в сорбент окислителя (поли-йодида), повышает степень очистки ртутьсодержащих растворов до ПДКВ. Предложена технологическая схема очистки отработавших ртутьсодержащих растворов на практике.

Ключевые слова: ртуть, демеркуризирующие растворы, сорбционная очистка, динамическая объемная емкость.