Научная статья на тему 'Продукція супероксидного аніон-радикалу в тканинах органів травлення щурів при дії відпрацьованого моторного масла на тлі хронічної інтоксикації нітратом натрію'

Продукція супероксидного аніон-радикалу в тканинах органів травлення щурів при дії відпрацьованого моторного масла на тлі хронічної інтоксикації нітратом натрію Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
212
77
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СУПЕРОКСИДНИЙ АНіОН-РАДИКАЛ / ХРОНіЧНА іНТОКСИКАЦіЯ НіТРАТОМ НАТРіЮ

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Батухіна І. В.

В експерименті на 40 білих щурах виявлено, що введення відпрацьованого моторного масла на тлі 60-денної хронічної інтоксикації нітратом натрію збільшує в тканинах пародонта продукцію супероксидного аніон-радикала мітохондріальним електронно-транспортним ланцюгом. У тканинах слизової оболонки шлунка і тонкої кишки обмежується ріст продукції супероксидного аніон-радикала. У тканинах пародонта зростає продукція супероксиду НАДФН-оксидазою лейкоцитів.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Батухіна І. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Продукція супероксидного аніон-радикалу в тканинах органів травлення щурів при дії відпрацьованого моторного масла на тлі хронічної інтоксикації нітратом натрію»

превалює гнійно-деструктивний процес. Загоєння ран реалізується за участю клітин-попередниць, що розташовані в глибоких шарах дерми і гіподермі. Розвиток грануляцій проявляється підвищенням кількості СD31+ клітин і міофібробластів, що супроводжується дизморфогенезом епідермісу.

Ключові слова: репарація дерми,

рановий процес, діабетична стопа.

ment the destructive process in skin took place. Wound healing depends on precursors which are located in deep layers of dermis and hypodermis. Granulation tissue development was accompanied with increase of CD31+ and a-SMA+ cells. Reparation had features of dys-morphogenesis.

Key words: dermis reparation, wound process, diabetic foot.

УДК 616.32/.35-092.9:615.916’175

ПРОДУКЦІЯ СУПЕРОКСИДНОГО АНІОН-РАДИКАЛУ В ТКАНИНАХ ОРГАНІВ ТРАВЛЕННЯ ЩУРІВ ПРИ ДІЇ ВІДПРАЦЬОВАНОГО МОТОРНОГО МАСЛА НА ТЛІ ХРОНІЧНОЇ ІНТОКСИКАЦІЇ НІТРАТОМ НАТРІЮ

Стаття є фрагментом планової НДР ВДНЗУ «Українська медична стоматологічна академія» “ЫО-залежн механізми розвитку патологічних процесів та їх корекція фізіологічно активними речовинами” (№ держреєстрації №0104и000746).

Підвищення наприкінці ХХ століття антропогенного впливу на довкілля призвело до появи нової екологічної та медико-біологічної проблеми, пов’язаної з підвищенням вмісту продуктів нафтової переробки та мінеральних добрив в організмі людини. За оцінками експертів, реальне добове навантаження неорганічними азотовмісними сполуками складає в середньому 150-350 мг/людину, сягаючи в ряді випадків 500, 600 та більше мг/людину за добу, що в 1,5-2 рази перевищує відповідний показник в країнах Європи і США [5]. Щороку збільшуються обсяги споживання мастильних матеріалів і, як наслідок, обсяги відпрацьованих масел. Останні містять токсичні сполуки, мають невисокий ступінь біорозкладання (10-30%) і є небезпечними відходами, що підлягають обов'язковому збору й утилізації, а в окремих випадках - знищенню. Проте, законодавство в Україні та Росії з цього питання до нашого часу відсутнє. 26-77% усіх відпрацьованих масел нелегально скидається на ґрунт і у водойми; 40-48% - збирається, але з зібраних відпрацьованих масел тільки 14 - 15% йде на очищення [1].

До цього часу практично відсутні роботи щодо дослідження механізмів структурних та функціонально-метаболічних порушень організму при сукупному надходженню в організм нітратів та відпрацьованого моторного масла (ВММ). Першими органами, які можуть бути мішенню для токсичної дії цих токсикантів за умов перорального їх введення, є органи системи травлення.

Метою роботи було дослідження змін продукції супероксидного аніон-радикалу мікросомальним і мітохондріальним електронно-транспортними ланцюгами (ЕТЛ) та НАДФН-оксидазою лейкоцитів тканин пародонту, слизової оболонки шлунку (СОШ) та тонкої кишки за умов дії ВММ на тлі хронічної інтоксикації нітратом натрію

Матеріал та методи дослідження. Дослідження були проведені на 40 білих щурах лінії Вістар масою 130-160 г. У першій серії необхідні показники вивчали у інтактних тварин (контрольна серія); у другій серії - після інтрагастрального введення ВММ (500 мг/кг маси на добу) протягом 2-х місяців; у третій серії - після відтворення хронічної інтоксикації нітратом натрію. Для введення тваринам використовували суміш авто -мобільного масла, що міститься у 1000 відпрацьованих фільтрів. Хронічну інтоксикацію нітратом натрію відтворювали шляхом щоденного введення нітрату натрію з їжею у дозі 200 мг/кг протягом 60 діб. Щурів декапітували під ефірним наркозом.

Утворення супероксидного аніон-радикалу (О2-) в тканинах щурів оцінювали при проведенні тесту з нітросинім тетразолієм (НСТ) з індукторами у вигляді НАДН, НАДФН та бактеріальних ліпополісахаридів (пірогенал) [3]. Отримані дані оброблювали варіаційно -статистичним методом з використанням критерію Ст’юдента.

Результати дослідження та їх обговорення. За умов відтворення 60-денної інтоксикації нітратом натрію натрію з введенням ВММ відмічаються певні відмінності в продукції О2- в різних органах системи травлення (табл.).

Таблиця

Продукція супероксидного аніон-радикалу білих щурів за умов надлишкового

надходження до організму нітрату натрію та ВММ (М+т, п=4С о іі 5 "2 с о м н

Джерело продукції Інтактна серія Введення нітрату натрію (60 діб) Введення ВММ (30 діб) Введення нітрату + ВММ

Мікросомальний ЕТЛ

пародонту 19.10±0.77 26.57±1.06 */*** 33.26±1.07 */** 30.32±0.99 */**

СОШ 16.97±0.82 22.68±1.08 */*** 28.93±1.11 */** 25.12±0.98 */***

тонкої кишки 20.69±0.73 25.44±0.89 */*** 36.67±1.03 */** 32.66±0.94 */**/***

Мітохондріальний ЕТЛ

пародонту 22.7±1.1 32.10±1.2 * 29.60±1.0 * 37.6±1.4 */**

СОШ 19.65±1.14 26.86±1.24 * 25.66±1.31 * 29.22±1.37 *

тонкої кишки 22.3±1.2 33.1 ±1.5 * 31.7±1.5 * 32.66±0.94 *

НАДФН-оксидаза лейкоцитів

пародонту 0.88±0.05 0.66±0.04 */*** 1.21 ±0.06 */** 1.37±0.10 */**

СОШ 0.92±0.08 0.71±0.07 *** 1.32±0.12 */** 1.38±0.18 */**

тонкої кишки 1.12±0.13 0.86±0.11 *** 1.62±0.19 */** 1.77±0.17 */**

Примітка. * - р<0,05 у порівнянні з відповідною групою тварин інтактної серії; ** - р<0,05 у порівнянні з серією тварин, що зазнавали ізольованої хронічної інтоксикації нітратом натрію (60 діб); *** - р<0,05 у порівнянні з серією тварин, що зазнавали ізольованої дії відпрацьованого моторного масла (60 діб);

Так, у тканинах пародонту введення ВММ на тлі 60-денної хронічної інтоксикації нітратом натрію призводить до збільшення продукції О2- мітохондріальним ЕТЛ (на 65.6%, р<0,001). Виявлено перевищення (на 17.1%, р<0,02) данних серії, в якій моделювали хронічну інтоксикацію нітратом натрію, що не є характериним за умов ізольованого введення ВВМ. Це вказує на можливість взаємного потенціювання порушень дихального ланцюга мітохондрій продуктами біотрансормації нітрат- та нітрит-іонів, компонентами ВВМ та агресивними вільнорадикальними сполуками, що утворилися при дії попередніх.

У тканинах СОШ і тонкої кишки введення ВММ на тлі 60-денної хронічної інтоксикації нітратом натрію суттєво не змінює продукцію О2- мітохондріальним ЕТЛ у порівнянні з ізольованим введенням токсикантів.

Проте, за цих умов достовірно обмежується ріст продукції О2- мікросомальним ЕТЛ, характерний для дії ВММ. Так, у тканинах СОШ та тонкої кишки величина цього показника достовірно - відповідно на 13.2% (р<0,05) та на 10.9% (р<0,02) - поступається даним серії, у якій ізольовано вводили ВММ. Тобто, отриманий результат відповідає величинам, одержаним у серії з ізольованим відтворенням хронічної нітратної інтоксикації.

Підвищена продукція О2- мікросомальним ЕТЛ є типовою як для ізольованої хронічної інтоксикації нітратом натрію, так і для тривалого введення ВММ. Проте за умов сукупної дії названих факторів вона достовірно поступається таковій при ізольованому призначенні ВММ. Це можна пов’язати з можливістю утворення координаційних сполук (нітрозильних комплексів) між продуктом біотрансформації нітрат- та нітрит-іонів -оксидом азоту - та іонами металів, що входять до складу ВММ [2,6]. Ці комплексні сполуки втрачають здатність активувати мікросомальне окиснення, як це можуть виконувати вільні іони металів (марганцю, нікелю, хрому) [4,8], що входять до складу вМм [10].

Згідно з одержаними нами результатами, введення ВММ на тлі 60-денної хронічної інтоксикації нітратом натрію підвищує у СОШ та тонкій кишці білих щурів продукцію О2-НАДФН-оксидазою лейкоцитів, яка істотно зменшується у випадку ізольованої нітратної інтоксикації. Так, вироблення О2- НАДФН-оксидазою лейкоцитів у тканинах пародонту збільшується до 1.37±0.10 нмоль/мгс (на 55.7%, р<0,001), що на 107.0% (р<0,001) перевищує дані серії, в якій моделювали хронічну інтоксикацію нітратом натрію без уведення ВВМ. У СОШ величина цього показника збільшується до 1.38±0.18 нмоль/мг с (на 50.0%, р<0,05), що на 94.4% (р<0,01) перевищує дані серії, в якій моделювали хронічну інтоксикацію нітратом натрію без уведення ВВМ. У тканинах тонкої кишки вироблення О2- НАДФН-оксидазою лейкоцитів збільшується до 1.77±0.17 нмоль/мгс (на 58.0%, р<0,02), що на 105.0%(р<0,001) перевищує дані серії, в якій моделювали хронічну

інтоксикацію нітратом натрію без уведення ВВМ. За умов останньої відмічається, напроти, істотне зменшення продукції О2- лейкоцитарним електронно-транспортним ланцюгом.

Очевидно, це може бути пов’язано з дією речовин, що містяться у ВММ, і здатні підвищувати продукцію О2- внаслідок дихального вибуху лейкоцитів: дисперсні сполуки, іони цинку (у низьких концентраціях), кальцію, магнію (у великих концентраціях), заліза, міді (у великих концентраціях), молібдену, алюмінію, свинцю [4,7,9].

1. Введення відпрацьованого моторного масла на тлі 60-денної хронічної інтоксикації нітратом натрію збільшує у тканинах пародонту продукцію супероксидного аніон-радикалу мітохондріальним електронно-транспортним ланцюгом.

2. За умов введення відпрацьованого моторного масла на тлі 60-денної хронічної інтоксикації нітратом натрію у тканинах слизової оболонки шлунку та тонкої кишки обмежується ріст продукції супероксидного аніон-радикалу мікросомальним електронно-транспортним ланцюгом, характерний для ізольованої дії масла.

3. Введення відпрацьованого моторного масла на тлі 60-денної хронічної інтоксикації нітратом натрію підвищує у тканинах пародонту, слизової оболонки шлунку та тонкої кишки білих щурів продукцію супероксидного аніон-радикалу НАДФН-оксидазою лейкоцитів, яка істотно зменшується у випадку ізольованої нітратної інтоксикації.

1. Каменчук ЯА Отработанные нефтяные масла и их регенерация (на примере трансформаторных и индустриальных масел) : автореф. дис. на соискание ученой степени канд. хим. наук : спец. 02.00.13 “Hефтехимия” / ЯА Каменчук. - Томск, 2007. - 23 с.

2. Осипов A H. Биологическая роль нитрозильных комплексов гемопротеинов / A.H. Осипов, Г.Г. Орисенко, ЮА Владимиров // Успехи биол. химии. - 2007. - Т. 47. - C. 259-292.

3. Цебржинский О.И. Дифференцированное спектрофотометрическое определение продукции супероксида в тканях HCT-тестом / О.И. Цебржинский // Aктуальні проблеми сучасної медицини: Вісн. Української мед. стоматол. академії. - 2002. - Т.2, №1. - C.96-97.

4. Цебржинский О.И. Прооксидантно-антиоксидантный гомеостаз животных в норме и при различных воздействиях : автореф. дис. на соискание ученой степени доктора биол. наук : спец. 03.00.13 “Физиология”, 03.00.04 “Биохимия” / О.И.Цебржинский. - Белгород, 2001. - 33 с.

б. Циклические превращения оксида азота в организме млекопитающих / [ Реутов В.П., ^рокина Е.Г., Охотин В.Е., Косицын H.C.]. - M. : ^ука, 1998. - 159 с.

6. Biological inorganic Chemistry: Structure and Reactivity / [i.Bertini, H.B.Gray, E.i.Stiefel, V.Gray]. -

N.Y., etc. : University Science Books, 2006. - 739 p.

7. Ciapetti G. Fluorescent microplate assay for respiratory burst of PMNs challenged in vitro with orthopedic metals / G.Ciapetti, D.Granchi, E.Verri [et al.] // J. Biomed. Mater. Res. - 1998. - V.41, №3. -P. 4бб-60.

8. Cobo J.M. Oxidative stress, mitochondrial respiration, and glycemic control: clues from chronic supplementation with Cr3+ or As3+ to male Wistar rats / J.M.Cobo, M.Castineira // Nutrition. - 1997, -V.13, №11-12. - P. 965-970.

9. Kern M. inorganic lead and calcium interact positively in activation of calmodulin / M. Kern, M.

Wisniewski, L. Cabell, G. Audesirk // Neurotoxicology. - 2000. - V. 21, №3. - P. 353-363.

10. Vazquez-Duhalt R. Environmental impact of used motor oil / R. Vazquez-Duhalt // Sci Total Environ. - 1989. - V.79, №1. - P. 1-23.

ПРОДУКЦИЯ СУПЕРОКСИДНОГО АНИОН-РАДИКАЛА В ТКАНЯХ ОРГАНОВ ПИЩЕВАРЕНИЯ КРЫС ПРИ ДЕЙСТВИИ ОТРАБОТАННОГО МОТОРНОГО МАСЛА НА ФОНЕ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНТОКСИКАЦИИ НИТРАТОМ НАТРИЯ Батухина И.В.

В эксперименте на 40 белых крысах выявлено, что введение отработанного моторного масла на фоне 60-дневной хронической интоксикации нитратом натрия увеличивает в тканях

SUPEROXIDE ANION-RADICAL PRODUCTION IN RATS’ DIGESTIVE ORGANS IN INFLUENCE OF USED MINERAL-BASED CRANKCASE OIL UNDER CHRONIC SODIUM NITRATE INTOXICATION Batuhina I.V.

In experiment on 40 white rats it has been revealed introduction of mineral-based crankcase oil under 60-days sodium nitrate intoxication increases superoxide anion-

пародонта продукцию супероксидного анион-

радикала митохондриальной электронно-транспортной цепью. В тканях слизистой оболочки желудка и тонкой кишки ограничивается рост продукции супероксидного анион-радикала. В тканях пародонта возрастает продукция супероксида НАДФН-

оксидазой лейкоцитов.

Ключевые слова: супероксидный анион-радикал, хроническая интоксикация нитратом натрия.

radical production in mitochondrial electron-transport chain in the periodontium. At that the increase of superoxide anion-radical production is limited in the gastric mucosa and small intestine. The superoxide anion-radical production in leukocytes NADPH-oxidase increases in periodontium.

Key words: superoxide anion-radical, chronic intoxication with sodium nitrate.

УДК 547.419.5:577.164.15:616.36

ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ФАРМАКОКІНЕТИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ПОХІДНИХ ОКСІЕТИЛІДЕНДИФОСФОНАТОГЕРМАНАТІВ

Більшість лікарських препаратів, що випускаються українською фармацевтичною промисловістю, є генериками [1]. Пріоритетні розробки у створенні нових лікарських засобів (ЛЗ) є важливими як для розвитку вітчизняної фармакології, так медицини і фармації взагалі. Тому пошук і створення нових високоефективних і безпечних інноваційних лікарських засобів з високою специфічною дією є актуальною задачею сучасної вітчизняної фармакології. За допомогою QSAR-прогнозування і експериментальних скринінгових досліджень для вивчення специфічної активності були обраними три представника нового класу біологічно активних речовин (БАР) - ніацин-оксіетилідендифосфонатогерманат (нікогерм), нікотинамід-оксіетилідендифосфонатогер-манат (гермамід) і магній-оксіетилідендифосфонатогерманат (гермакорд). In vitro та in vivo на різних експериментальних моделях патологічних станів (артеріальної гіпертензії, міокардіодистрофії, токсичного гепатиту, асептичного запалення тощо) доведена доцільність практичного застосування цих БАР як безпечних і потенційно високоефективних мембранопротекторних засобів для спрямованої корекції змін у клітинних мембранах у комплексному лікуванні різних захворювань серця та печінки [2-5].

При створенні нових ЛЗ дуже важливим є дослідження їх фармакокінетичного профілю. Раніше проведеними дослідженнями фармакокінетики цих речовин класичними методами не вдалося дати їм повну характеристику в силу ряду причин. По-перше, тому, що традиційні камерні методи не позбавлені ряду недоліків (залежність від достовірності, часу досліду тощо) [6]. По-друге, існуючими методами було неможливо з’ясувати ряд важливих особливостей фармакокінетики розподілу та екскреції речовин у експериментальних тварин, наприклад, кількісну оцінку тропності БАР до певної тканини, здатність зв’язування тканинами та ін. [6, 7]. Для цього були розроблені і запропоновані нові методи позамодельного аналізу фармакокінетичного профілю БАР і ЛЗ, що дозволяють визначити ті фармакокінетичні параметри, які неможливо розрахувати існуючими методами, а також підвищують точність і достовірність досліджень, і тем самим розширюють можливості вивчення фармакокінетики ліків [8-13].

Метою роботи було встановлення за допомогою нових підходів особливостей фармакокінетики похідних оксіетилідендифосфонато-германатів з різними біолігандами в організмі експериментальних тварин і проведення порівняльного позамодельного аналізу їхнього розподілу та виведення з метою отримання додаткової інформації стосовно їхніх фармакодинамічних властивостей та можливої небажаної дії.

Матеріал та методи дослідження. Вміст синтезованих БАР класу оксіетилідендифосфонатогерманатів з різними біолігандами (з нікотиновою кислотою - нікогерм, нікотинамідом - гермамід, з магнієм - гермакорд) в органах і тканинах щурів був визначений раніше за описаною у нашій лабораторії методикою при їх одноразовому в/о введенні з розрахунку 37,5 мг германію на 1 кг маси [14]. Вивчення особливостей процесів розподілу та виведення БАР

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.