CC BY
14
УДК 612.398.192:542.49.612.112
ПОКАЗНИКИ АНТИОКСИДАНТНО1 СИСТЕМИ ЩУР1В, УРАЖЕНИХ Н1ТРИТОМ НАТР1Ю ТА IX КОРЕКЦ1Я Ь-ГЛУТАМШОВОЮ КИСЛОТОЮ
Дослiджено вплив рiзних доз Ь-глутамшово! кислоти на актившсть антиоксидантних ензимiв та продуктiв пероксидного окиснення за дп нiтриту натрiю. Показано, що введення нiтриту натрш приводить до активаци вiльнорадикальних процеЫв в органiзмi щурiв та зниження активност антиоксидантних ензимiв. Встановлено, що введення тваринам Ь-глутамшово! кислоти призводить до зменшення токсично! дп штриту натрiю.
Ключов! слова: щури, Ь-глутамшова кислота, штрит натрш, антиоксидантна система, штоксикащя
Робота е фрагментом НДР "Вивчити мехашзми субстратноI регуляци метаболiчних процеЫв у тварин в рiзнi перюди онтогенезу залежно вiд рiвня живлення ",№ держреестрацн 011Ш006159.
Токсичне накопичення штрапв та штрипв у сшьськогосподарськш продукцп та шкщливий !х вплив е важливою проблемою сьогодення. Широке використання токсиканпв привело до забруднення навколишнього середовища, пов!тря, грунту, води та 1ж1, яку ми споживаемо, 1 як наслщок, зростання захворювань у людей та тварин [10]. Основним джерелом поступання штранв { штрипв в навколишне середовище е зростаюче застосування азотних добрив, спалення побутових вщход!в та ш. Найбшьша небезпека пщвищеного вмюту штранв в оргашзм! полягае в тому, що вони в результат бюим!чних процешв переходять в N штрозосполуки, яю мають канцерогенну { мутагенну д1ю. Штрити здатш окислювати двовалентний Ферум у трьохвалентний. При цьому утворюеться метгемоглобш, що не здатний переносити Оксиген до тканин та оргашв. Деструктивний вплив штрипв та штрапв на оргашзм зумовлений шщащею вшьнорадикальних процешв, що призводить до порушення кл^инних мембран, зниження активносн ¿мунно! системи, !, вщповщно, до р1зних патолопчних сташв людини та тварин.
Вщомо, що ряд амшокислот, зокрема, Ь-глутамшова кислота (L-Glu) володдать вираженою антиоксидантною, мембраностабшзуючою та антиппоксичною активнютю [6, 11]. Накопичуеться все бшьше факпв про те, що вщновлення р1вноваги м1ж про- та антиоксидантами можна здшснити введенням в оргашзм, який тддаеться впливу ксенобютиюв та шших негативних чинниюв, ряду амшокислот-адаптогешв, зокрема, Ь-глутамшово! кислоти [5, 8].
Метою роботи було у дослщженш впливу р1зних доз Ь-глутамшово! кислоти на актившсть окремих антиоксидантних ензишв у кров! щур1в за умов введення штриту натр1ю.
Матерiал та методи дослщження. Дослщження проведено на бших щурах-самцях лшп Вютар масою 200-220 г. Тваринам згодовували стандартний комбшорм для лабораторних щур1в. Пщ час проведення дослщжень на тваринах дотримувалися принцитв бюетики, законодавчих норм та вимог згщно з положенням «Свропейсько! конвенцп про захист хребетних тварин, що використовуються для дослщних та наукових цшей» (Страсбург, 1986) { «Загальних етичних принцишв експерименнв на тваринах», ухвалених Першим Нацюнальним конгресом з бюетики (Ки!в, 2001). Було сформовано 4 групи тварин-аналопв (3 дослщних { 1 контрольна). Тваринам першо! дослщно! групи вводили внутршньоочеревинно одноразово штрит натр1ю з розрахунку 50 мг/кг, тваринам друго! дослщно! групи - штрит натр1ю з розрахунку 50 мг/кг, шсля чого розчин Ь-Glu у доз! 750 мг/кг. Тваринам третьо! дослщно! групи вводили штрит натр1ю з розрахунку 50 мг/кг, шсля чого розчин Ь^1и у доз! 500 мг/кг. Щурам контрольно! групи вводили вщповщну кшькють ф1зрозчину. Через добу тварин вс1х груп за анестезп еф1ром декаштували. В еритроцитах кров! визначали активн!сть супероксиддисмутази (СОД) (КФ 1.15.1.1) [7]; актившсть каталази (КФ 1.11.1.6) [2]; актившсть глутатюнпероксидази (ГПО) (КФ 1.11.1.9) [1]; вмют вщновленого глутат!ону [9]. У плазм! кров! визначали вмют ТБК-активних продукпв [3], концентращю г!дропероксид!в л!п!д!в [4]. Одержан! цифров! дан! обробляли статистично. Для визначення в!рог!дних в!дм!нностей м!ж середшми величинами використовували критер!й Стьюдента.
Результати дослщження та Тх обговорення. Застосування штриту натрда викликае !нтенсиф!кац!ю процешв пероксидного окиснення л!п!д!в (ПОЛ) в оргашзм! людини та тварин ! зниження активност! системи антиоксидантного захисту. Значну роль в шпбуванш процешв в!льнорадикального окиснення в!д!грае супероксиддисмутаза, оскшьки цей ензим забезпечуе дисмутац!ю супероксидного радикала, що е попередником гщроксид радикала. Як показали результати дослщжень (рис.1), актившсть СОД в еритроцитах кров! тварин першо! та третьо!
досл1дних активносп групи.
груп практично не вщр1знялась вщ контролю. Проте, мало мюце тдвищення цього ензиму у тварин друго! дослщно! групи на 16,5% стосовно тварин контрольно!
Рис.1 Актившсть СОД в еритроцитах кров1 щур1в
1 цьому 1 наст. рис.:*- иропдно (р< 0,05) идносно контролю; А- иропдно(р< 0,05) вщносно Д1.
Рис. 2 Актившсть каталази в еритроцитах кров1 щур1в
Каталазна актившсть в1ропдно знижувалась у еритроцитах тварин ус1х дослщних груп вщповщно на 56%, 19% та 28,1% пор1вняно до контролю (рис.2). Ймов1рно, що збшьшення вшьних радикал1в при штоксикацп штритом натр1ю приводить до незворотнього шпбування каталази у тварин дослщних груп. Слщ уточнити, що у щур1в, як додатково отримували Ь-глутамшову кислоту р1вень шпбування був меншим.
При дослщженш вмюту продукпв пероксидного окиснення спостернали зростання штенсивност ПОЛ у тварин, що зазнавали штритно! штоксикацп. Активащя ПОЛ може призводити до дезоргашзаци структури бюлопчних мембран, пригшчення активносп ензим1в, пошкодження ДНК, РНК, оскшьки гщропероксиди лшщ1в та ТБК-активш продукти, як утворюються в процес розвитку ПОЛ е мутагенами { волод1ють вираженою цитотоксичшстю.
Згщно з результатами наших дослщжень (рис. 3, 4) вмют гщропероксид1в лшщ1в та ТБК-активних продукпв зростав у тварин першо! дослщно! групи, яка зазнавала впливу штриту натр1ю вщповщно у 2,2 та 1,53 раза пор1вняно до тварин контрольно! групи. Що стосуеться тварин друго! та третьо! дослщних груп, варто вщм1тити, що вмют гщропероксищв лшщ1в за впливу Ь-01и був майже на р1вш контрольних значень.
5,0-1
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
Рис. 3 Вмшт гщропероксид1в лшщ1в у плазм1 кров1 щур1в
Рис. 4 Вмшт ТБК-активних продукт1в у плазм1 кров1 щур1в
Встановлено, що вмют гщропероксищв лшщ1в у тварин друго! та третьо! дослщних груп, як пюля штоксикацп штритом натрда отримували Ь-глутамшову кислоту у р1зних дозах був нижчим вщповщно на 69,9% та 56,1% пор1вняно до тварин першо! дослщно! групи. При р1зкому активуванш вшьнорадикального окиснення, яке мало мюце в наших дослщженнях, у тканинах { кттинах пошкоджуються кл1тинш { субкттинш структури. За таких умов ПОЛ у клгтиш руйнуе фосфолшщи кл1тинних мембран, мембрани м1тохондрш. Можна припустити, що застосування Ь-глутамшово! кислоти дае додатков1 можливост оргашзму вийти на р1вень ф1зюлопчних значень.
Вщновлений глутатюн можна вважати головним антиоксидантом еритроципв, оскшьки вш служить коензимом при вщновленш метгемоглоб1ну в функцюнально активний гемоглобш. За допомогою вщновленого глутатюну здшснюеться детоксикащя Н202 { гщропероксид1в, як утворюються при реакцп активних радикал1в Оксигену з ненасиченими жирними кислотами мембрани еритроципв. Як показали результати дослщжень (рис.5), вмют вщновленого глутатюну р1зко знижувався (у 2,09 рази) в еритроцитах щур1в першо! дослщно! групи, що зазнавали гостро! дп вищевказаного ксенобютика пор1вняно до контролю. Очевидно, що мобшзацп власних ресурс1в оргашзму недостатньо для подолання стресу, який зазнавали тварини першо! дослщно! групи за дп штриту натр1ю без застосування амшокислот. Не зайвим буде вщзначити в1рогщно
= 1
1,2
0,2
0,0
0,0
вищии вм1ст досл1джуваного трипептиду у тварин друго1 та третьо1 досл1дних груп в1дпов1дно у 2,34 та 1,96 рази стосовно тварин, яким вводили штрит натрда.
7
U 6
S 5 ft
S 4 S 3
si 2
S
1
Рис.5 Вмшт в1дновленого глутапону в еритроцитах кров1 щурв
Рис 6. Актившсть ГПО в еритроцитах кров1 щур1в
Глутатюнпероксидаза е другим важливим захисним ензимом. Глутатюнпероксидазна актившсть в еритроцитах кров1 уих дослщних груп була нижчою пор1вняно з тваринами контрольно! групи (рис.6). На цьому фот бшьш вагомо вщр1знялися достдш групи тварин, що отримували р1зн1 дози L-Glu, а саме актившсть ГПО у тварин друго! та третьо! дослщних груп була на 10,1% i 22,8% нижчою пор1вняно до контролю. Тод1 як у тварин першо! досл1дно! групи ця рiзниця була 38% стосовно тварин контрольно! групи.
Отже, штоксикащя тварин штритом натрiю у дозi 50 мг/кг супроводжувалась активацiею процеив пероксидного окиснення лiпiдiв та зниженням антиоксидантного потенцiалу в кровi щурiв. Таким чином, аналiз отриманих нами результапв дозволяе говорити про те, що L-Glu володiе антиоксидантними властивостями, завдяки яким сприяе неИтралiзацiï шюдливо! дiï нiтритiв, що потрапили в оргашзм.
Встановлено, що при дп нiтриту натрiю в органiзмi щурiв посилюються вiльнорадикальнi процеси та суттево знижуеться антиоксидантниИ захист. Введения ураженим щурам рiзних доз L-глутамiновоï кислоти сприяло зменшенню токсичноï дп нiтриту натрiю.
1. Моин В. М. Простой и специфический метод определения активности глутатионпероксидазы в эритроцитах / В. М. Моин // Лаб. дело. - 1986. - №12. - С.724-727.
2. Королюк М.А. Метод определения активности каталазы / М.А. Королюк, Л.И. Иванова, И.Г. Майорова [и др.] // Лаб.дело. - 1988. - №1. - С.16-18.
3. Коробейникова Э. Н. Модификация определения ПОЛ в реакции с ТБК / Э.Н. Коробейникова //Лаб. дело.-1989№ 7.-С.8-10.
4. Мирончик В.В. Способ определения гидроперекисей липидов в биологических тканях. Авторское свидетельство №1084681 СССР, МКИ G № 33/48. (СССР). №3468369/2813; заявл. 08.07.82; опубл. 07.04.84. Бюл. №13
5. Салига Н.О. Актившсть глутатюново! ланки антиоксидантного захисту та штенсившсть процеЫв пероксидного окислення лшвдв у тканинах щурiв за дп L-глутамшово! кислоти / Н.О. Салига // Укра!нський бiохiмiчний журнал. -2013. - №4 (85). - С.40-47.
6. Салига Н.О. Функцюнування антиоксидантно! системи щурiв за дН Ь-глутамшово! кислоти на фонi експериментального стресу / Н.О. Салига // Вюник ХНУ iм. Каразiна. Серия бюлопя. - 2013. - Вип.17. - №1056. - С. 28-32.
7. Чевари С. Определение антиоксидантних параметров крови и их диагностическое значение в преклонном возрасте / С. Чевари, Т. Андял, Д. Штиренгер // Лаб. дело. - 1991. - Т. 10. - С. 9-13.
8. Brosnan J.T. Glutamate: a truly functional aminoacid / J.T.Brosnan, M.E. Brosnan // - Amino Acids. - 2012. - Vol. 25. - P. 207-218.
9. Ellman G.L. Tissue sulfydryl groups / G.L. Ellman // Arch. Biochem.Biophys. - 1959. - 82, № 1. - С. 70-77.
10. Gerry R. Nitrates in water / R. Gerry // Fert. and Agr.- 1986.- Vol.40.- № 92.- P.55-58
11. Hansen A.M. Glutamate joins the ranks of immunomodulators / A.M. Hansen, R.R. Caspi // Nature medicine. - 2010. 16, №8. - P. 856-858.
■ Vol.
0,0
ПОКАЗАТЕЛИ АНТИОКСИДАНТНОИ СИСТЕМЫ КРЫС, ПОРАЖЕННЫХ НИТРИТОМ НАТРИЯ И ИХ КОРРЕКЦИЯ L-ГЛУТАМИНОВОЙ КИСЛОТОЙ Салыга Н. О.
Исследовано влияние разных доз Ь-глутаминовой кислоты на активность антиоксидантных ферментов и продуктов пероксидного окисления при действии нитрита натрия. Показано, что введение нитрита натрия приводит к активации свободнорадикальных процессов в организме крыс и снижения активности антиоксидантных энзимов.
ANTIOXIDANT DEFENCE SYSTEM INDICES OF RATS TREATED BY SODIUM NITRITE AND THEIR CORRECTION BY L-GLUTAMIC ACID Salyha N^.
The effect of different doses of L-glutamic acid on activity of antioxidant enzymes and lipid peroxidation products under the influence of sodium nitrite was studied. It was shown that administration of sodium nitrite leads to the activation of free radical processes in the organism of rats and decreased activity of antioxidant
Установлено, что введенние животным L- глутаминовой кислоты приводит к понижению токсического действия нитрита натрия.
Ключевые слова: крысы, L-глутаминовая кислота, нитрит натрия, антиоксидантная система, интоксикация.
Стаття надшшла 4.03.2016 р.
enzymes. It was established, that introduction of L-glutamic acid leads to the decrease toxic effects of sodium nitrite.
Key words: rats, L-glutamic acid, sodium nitrite, antioxidant system, intoxication.
Рецензент Запорожець Т.М.
УДК 611.313:611.16]+[616.379 - 008.64 - 092.4/.9 - 02: [616.313:616.16]
ПЕРЕБУДОВА ГЕМОМ1КРОЦИРКУЛЯТОРНОГО РУСЛА ЯЗИКА ЩУРА В ДИНАМ1Ц1 ПЕРЕБ1ГУ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ЦУКРОВОГО Д1АБЕТУ
Метою дано'1 роботи було визначити особливосп гемомкроциркуляторного русла язика бшого щура в нормi та в динамщ перебку експериментального цукрового дiабету. Для досягнення мети нами було використано наступш морфолопчш методики: препарування язика щурiв, моделювання стрептозотоциншдукованого цукрового дiабету, ш'екщя судинного русла язика щурiв, виготовлення i просвiтлення зрiзiв препаратiв язика, морфометрiя структур судинного русла, статистичне опрацювання морфометричних параметрiв та бiохiмiчне дослiдження периферiйноï кровi. Отриманi новi данi про динамiку перебудови гемомкроциркуляторного русла язика щурiв в динамщ перебiгу експериментального цукрового дiабету.
Ключовi слова: гемомiкроциркуляторне русло, язик бшого щура, цукровий дiабет
Робота е фрагментом НДР „ Структурна оргатзащя, ангюархтектотка та антропометричт особливостi оргашв у внутршньо- та позаутробному перюдах розвитку за умов екзо- та ендопатогенних факторiв ", № державное реестраци 0115U000041.
Особливосп перебудови оргашв та 1хнього судинного русла за умов цукрового д1абету (ЦД) залишаеться до сьогодш важливою та актуальною проблемою сучасноï' медицини [4-6, 8-12, 15, 17, 19, 24]. Одним з прояв1в ЦД е змши структурноï' оргашзацп стшок ротовоï' порожнини [3, 13, 15, 20-23], а також язика [1, 14, 18]. Саме оглянувши язик i слизову оболонку стшок ротово1 порожнини можна виявити перш1 прояви ЦД. У фаховш л1тератур1 вщсутш даш про змши язика та динамшу перебудови його гемомшроциркуляторного русла (ГМЦР) при ЦД.
Метою роботи було описання перебудову ГМЦР язика щура в динамщ перебпу експериментального стрептозотоциншдукованого цукрового д1абету (ЕС ЦД) .
Матер1ал та методи дослщження. Об'ектом дослщження були 50 статевозрших бших щур1в-самщв в1ком 4,5 - 7,5 мюящв i масою тша 130 - 150 г. Використано комплекс морфолопчних методик: препарування язика щур1в, моделювання ЦД, ш'екщя судинного русла язика газовою сажею „Темпера", просвгглення зр1з1в i фотографування тд мшроскопом МБИ-1 на цифровому фотоапарап Olympus FE 210, морфометр1я параметр1в судинного русла язика на ш'екованих та просвгглених препаратах, статистичне опрацювання морфометричних параметр1в за допомогою пакета прикладних програм на комп'ютер1, бюх1м1чне дослщження перифер1йно1 кров1. У щур1в шсулшзалежну форму ЦД I типу викликали одноразовим внутршньоочеревинним введенням стрептозотоцину ("Sigma" США) з розрахунку 7 мг на 100 г маси тша тварини (приготованому на 0,1 М цитратному буфера pH=4,5) [2, 7, 24]. Розвиток ЦД протягом 56 дшв контролювали за зростанням р1вня глюкози в кров1, яку вишрювали глюкозоксидазним методом. Дослщження проводили на тваринах з р1внем глюкози понад 13,4 ммоль/л. У тварин з ЕС ЦД забирали язик для дослщження через 2 тижш (1 група - 10 тварин), 4 тижш (2 група - 10 тварин), 6 тижшв (3 група - 10 тварин), 8 тижшв (4 група - 10 тварин) пюля введення стрептозотоцину. 1нтактш тварини вщповщного вшу складали 5 контрольну групу. Тварини утримувалися у в1варп на стандартному харчовому рацюш.
Результати дослщження та ïx обговорення. Вщ глибоко1 артерп язика бших щур1в-самщв лшп вщгалужуються численш дорсальш гшки язика. ïхне розгалуження утворюе судинну с1тку власно1 пластинки слизово1 оболонки язика. Морфометричш параметри судин ГМЦР язика щур1в в норм1 е такими: д1аметр артерюл становить 25,50±0,10 мкм; кашляр1в - 5,10±0,06 мкм; венул - 38,5±0,11 мкм. Артерюло-венулярний коефщент дор1внюе 0,670±0,003; густота пакування обмшних судин становить: для артерюл -0,080±0,001; капшяр1в 0,150±0,001, венул -0,035±0,001. Коефщент звивистосн судин становить 0,960±0,002.
