CC BY
11
УДК в IS. 285.7.025.1:547.562-332]. 033. Зв
Канд. мед. наук У. А. Кузьминская и канд. хим. наук Д. Б. Гиренко
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И МЕТАБОЛИЗМ ДДТ В СУБКЛЕТОЧНЫХ ФРАКЦИЯХ ПЕЧЕНИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ И ЧЕЛОВЕКА
Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
Имеются многочисленные данные о потенциальной опасности накопления ДДТ в тканях растений, животных и человека. Материалы, характеризующие механизм действия ДДТ на теплокровных, свидетельствуют о нарушении процессов, локализованных в различных структурах клетки, что, по-видимому, связано с особенностями проникновения и распределения препарата внутри клетки.
Нашей задачей являлось изучение распределения ДДТ и его метаболитов ДДЕ и ДДД в субклеточных фракциях печени в целях выяснения особенностей метаболизма и накопления препарата в эксперименте на животных и при «носительстве» у человека. Опыты были поставлены на белых крысах-самцах весом 180—200 г. ДДТ вводили в растительном масле per os в течение 3 дней в дозе 70 мг/кг (V6 LD 50) и на протяжении 5 месяцев ежедневно в дозе 3,5 мг/кг (Vioo LD60). При использовании препарата в дозе 70 мг/кг исследования проводили через 1, 7 и 14 дней после окончания введения его. В другой части опытов в качестве объектов исследования использовали секционный материал — печень людей, погибших от острого инфаркта миокарда и не имевших прямого производственного контакта с пестицидами. Субклеточные фракции печени — ядерную, митохондриальную и надосадочную — получали путем дифференциального центрифугирования тканевого гомогената, приготовленного на 0,25 М растворе сахарозы. Количество ДДТ и его метаболитов определяли в каждой фракции методом газожидкостной хроматографии (Д. Б. Гиренко и М. А. Клисенко). Представленные данные являются средними из 7—9 определений.
При 3-дневном введении большой дозы ДДТ (70 мг/кг) через 1 день после окончания затравки препарат и его метаболиты ДДЕ и ДДД были обнаружены во всех субклеточных фракциях с преимущественным содержанием в митохондриальной и ядерной — соответственно 45 и 39% общего содержания в клетке (рис. 1). В надосадочной жидкости в это время выявлено всего 16% ДДТ. Во всех субклеточных фракциях в этих условиях больше всего содержится ДДТ, затем ДДД и, наконец, ДДЕ. Со временем происходит уменьшение абсолютного количества и перераспределение ДДТ и его метаболитов между органеллами клетки печени. Через 7 и 14 дней после прекращения затравки содержание препарата в ядерной фракции снижается (18% через 7 дней и 12% через 14 дней); относительное снижение отмечается также и в митохондриальной фракции (43% через 7 дней и 38% через 14 дней). В то же время в надосадочной жидкости наблюдается значительное относительное возрастание количества ДДТ и его метаболитов. Так, через 14 дней в надосадочной фракции содержится 50% ДДТ, 49% ДДЕ и 64% ДДД (см. рис. 1).
Во все сроки наблюдения отмечается значительно большее содержание ДДД, чем ДДЕ. При этом, если соотношение ДДЕ/ДДТ со временем мало изменяется, то соотношение ДДД/ДДТ претерпевает существенные изменения. Максимальное возрастание этого показателя наблюдается в ядерной и митохондриальной фракциях через 7 дней, а в надосадочной — через 14 дней после окончания введения препарата. Этот факт позволяет заключить, что метаболизм ДДТ в ткани печени крыс идет главным образом по пути восстановительного дехлорирования с образованием ДДД. Наши данные соответствуют результатам наблюдения других авторов (Datta и соавт.; Сгапшег, и др.).
Анализируя полученные нами данные, можно предположить, что наиболее интенсивный метаболизм ДДТ происходит в течение первых 7 дней в митохондриальной и ядерной фракциях клетки печени. В надосадочной жидкости уровень метаболизма остается еще на низком уровне. Через 14 дней после окончания введения препарата соотношение ДДД/ДДТ остается еще достаточно высоким в митохондриальной фракции и резко возрастает в надосадочной. Последнее можно рассматривать как результат усиленного метаболизма в этой фракции либо как следствие повышения уровня ДДД за счет перехода из ядерной и митохондриальной фракций.
Характер распределения ДДТ и его метаболитов в субклеточных фракциях через 14 дней после введения препарата дает основание предполагать, что в хроническом эксперименте на животных и при «носительстве» у людей
локализация ДДТ в клетке будет такой же. Проведенные эксперименты подтвердили это предположение.
Рис. 1. Содержание ДДТ и его метаболитов в субклеточных фракциях печени после 3-днев-ного введения ДДТ в дозе 70 мг/кг (в % к общему содержанию препаратов в клетке).
1 — ДДТ; 2 — ДДЕ; 3 — ДДД; А — ядерная фракция; Б — митохондриальная; В — надосадочная.
Рис. 2. Содержание ДДТ и его метаболитов в субклеточных фракциях печени белых крыс при 5-месячном введении ДДТ в дозе 3,5 мг/кг и в печени человека (в % к общему содержанию препаратов в клетке). 1 — печень белых крыс; // — печень человека; / — ДДТ; 2 — ДДЕ; 3 — ДДД; А — ядерная! фракция; Б — митохондриальная; В — надосадочная.
При введении ДДТ в дозе 3,5 мг/кг ежедневно в течение 5 месяцев максимальное количество препарата и его метаболитов обнаружено в надосадочной жидкости (рис. 2). Так, если в ядерной и митохондриальной фракциях содержится 9—26% препаратов, то в надосадочной жидкости находится 72 % ДДТ, 62 % ДДЕ и 76 % ДДД. Отношение ДДЕ/ДДТ во всех субклеточных фракциях невелико, отношение ДДД/ДДТ значительно выше во всех фракциях, особенно в надосадочной жидкости. Таким образом, у крыс и в хроническом эксперименте основным метаболитом ДДТ является ДДД.
В субклеточных фракциях, полученных из печени людей, погибших от острого инфаркта миокарда, наибольшее количество ДДТ, ДДЕ и ДДД обнаружено также в надосадочной жидкости (65% ДДТ, 53% ДДЕ и 44% ДДД), наименьшее (3—12%) — в ядерной фракции; в митохондриальной фракции содержится 32% ДДТ, 45% ДДЕ и 44% ДДД (см. рис. 2)-
Можно полагать, что «носительство» ДДТ у человека связано с преимущественным накоплением препарата в надосадочной фракции клетки.
Показатели метаболизма ДДТ — отношения ДДЕ/ДДТ и ДДД/ДДТ — свидетельствуют о том, что процесс превращения ДДТ в ткани печени человека отличен от того, который наблюдается в печени белой крысы. Основным метаболитом ДДТ в печени человека является ДДЕ, причем местами наиболее интенсивного метаболизма служат ядерная и митохондриальная фракции.
Относительно высокое содержание ДДТ и его метаболитов в надосадочной фракции, по-видимому, связано также с особенностями ее липидного состава. Известно, что микросомы, входящие в состав этой фракции, особенно богаты холестерином и его эфирами (Э. Рид). Как установлено нами ранее (У. А. Кузьминская и соавт., 1972), в хроническом эксперименте и в наблюдениях за людьми ДДТ и его метаболиты обнаруживаются в наибольшем количестве в эфирах холестерина. On сюда можно предположить, что это может явиться одним из условий накопления ДДТ именно в этой субклеточной фракции.
Значительное и примерно равное во всех субклеточных фракциях количество ДДТ в первый день после окончания 3-дневного введения большой дозы препарата можно объяснить тем, что в этот срок наблюдения ДДТ и его метаболиты в липидах печени находятся преимущественно в свободном виде (У. А. Кузьминская и соавт., 1972).
И, наконец, сравнительно большее количество ДДТ и его метаболитов в митохондриальной фракции печени человека по сравнению с такой же субклеточной фракцией крыс, по-видимому, можно связать с тем, что митохондрии печени человека содержат липидов в 2—3 раза больше, чем митохондрии печени крыс (Benga и соавт.).
С особенностями распределения ДДТ и его метаболитов в субклеточных фракциях печени при кратковременном и длительном введении препарата связаны наблюдаемые в острых опытах большие, чем в хронических, изменения окислительных процессов, обусловленных функцией митохондрий (У. А. Кузьминская и соавт., 1969; Б. И. Хайкина и У. А. Кузьминская; И. И. Павлова и соавт.), и более значительные при хроническом воздействии сдвиги в биохимических процессах, локализованных преимущественно в надосадочной фракции (Hoffman и соавт.; У. А. Кузьминская и В. Е. Якуш-ко; Chadwick и соавт.).
Выводы
1. Через сутки после прекращения 3-дневного введения ДДТ в дозе 70 мг!кг препарат и его метаболиты (ДДЕ и ДДД) обнаруживаются во всех субклеточных фракциях печени (ядерной, митохондриальной и надосадочной) с преобладанием в ядерной и митохондриальной.
2. С течением времени — через 7 и 14 дней после кратковременного введения — абсолютное количество препарата и его метаболитов во всех фракциях уменьшается, а в надосадочной фракции относительно возрастает.
3. При длительном (5-месячном) введении ДДТ в дозе 3,5 мг/кг наибольшее количество препарата и его метаболитов выявляется в надосадочной фракции.
4. В субклеточных фракциях, выделенных из печени людей, погибших от острого инфаркта миокарда и не имевших контакта с пестицидами, ДДТ, ДДЕ и ДДД обнаруживаются в максимальном количестве в надосадочной жидкости.
5. Основным метаболитом ДДТ в печени человека является ДДЕ, а в печени белых крыс — ДДД.
6. Особенностями внутриклеточного распределения ДДТ и его метаболитов можно объяснить биохимические изменения в тканях, наблюдаемые при кратковременном и длительном воздействии препарата.
ЛИТЕРАТУРА. Гиренко Д. Б., Клисенко М. А. Вопр. питания, 1970, № 2, с. 62.— Кузьминская У. А., Хайкина Б. И., Я куш-ко В. Е. и др. В кн.: Митохондрии. Биохимические функции в системе клеточных орга- •
нелл. М., 1969, с. 37.— Кузьминская У. А., Клисенко М. А., Хайкина Б. И. Вопр. питания, 1972, № 5, —Кузьминская У. А., Я к у ш -ко В. Е. Гиг. и сан., 1970, № 7, с. 97.— Павлова И. И., Хайкина Б. И., Кузьминская У. А. В кн.: Митохондрии. Структура и функции в норме и патологии. М., 1971, с. 161.— Рид Э. В кн.: Цитология ферментов. М., 1971, с. 246.— Хайкина Б. И., Кузьминская У. А. В кн.: Биохимия синтеза и обмена кофер-ментов и коферментных витаминов. Киев, 1972, с. 34.— В е n g a G., Т а г m и г е С., Hodarnau A., Enzyme, 1971, v. 12, p. 574.— ChadwickR., Cranmer M., Peoples A., Toxicol, appl. Pharmacol., 1971, v. 20, p. 308.—С г a n m e г M., Bull, environ. Contaminol. Toxicol., 1972, v. 7, p. 121.— D a t t a P., L a n g E., Klein A. K-, Science, 1964, v. 145, p. 1052,—H о f f m a n D., Worth H„ E m m e г s о n Y. et al. Toxicol, appl. Pharmacol., 1970, v. 16, p. 171.
Поступила 2/III 1973 г.
DISTRIBUTION AND METABOLISM OF DDT IN THE SUBCELULAR FRACTIONS OF THE LIVER IN EXPERIMENTAL ANIMALS AND MAN
U. A. Kuzminskya, D. B. Girenko
The authors studied the distribution of DDT and its metabolites DDE and DDD in the nuclear, mitochondrial and supernatant fractions of the liver. The peculiar features of the intracellular distribution of DDT and its metabolites may be explained by biochemical changes in the tissues developing after short and prolonged action of the compound.
УДК 612.824-053.5-06:[в13.71 + 613.867 .
Проф. Ю. М. Пратусевич, Т. П. Июдина
ДЕЙСТВИЕ ЕЖЕДНЕВНОГО УРОКА ФИЗКУЛЬТУРЫ 4
НА ИЗМЕНЕНИЯ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ШКОЛЬНИКОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ ДНЕВНОЙ И НЕДЕЛЬНОЙ УЧЕБНОЙ НАГРУЗКИ
Институт гигиены детей и подростков Министерства здравоохранения СССР, Москва
Одной из важных задач современной гигиены детей является исследование методов повышения работоспособности учащихся и составление соответствующих рекомендаций. Известно, что физическое состояние человека и уровень его физической подготовленности способствуют повышению устойчивости организма к продолжительной умственной деятельности. Физическая тренировка оказывает существенное влияние на функциональное состояние организма, ведет к совершенствованию функций центральной нервной системы, обеспечивает стабильность и надежность умственной деятельности (Эе1уе; В. В. Попов, и др.).
Изучение мозговой гемодинамики показало, что умственная деятель- 1
ность сопровождается изменениями циркуляции крови в различных областях мозга. Так, зрительные восприятия приводят к усилению кровообращения в затылочных долях, абстрактное мышление сопровождается значительными изменениями объема крови в лобных долях и сенсомоторной области (1п£уаг и ШвЬе^).
Однако действие повышенного двигательного режима на изменение мозговой гемоциркуляции школьников при развитии уственного утомления изучено недостаточно.
В нашу задачу входил анализ изменений кровотока мозга под влиянием экспериментальных факторов, вызывающих снижение умственной работоспособности, а также анализ действия ежедневного урока физкультуры на изменения мозгового кровообращения под влиянием экспериментальных факторов. Мозговое кровообращение мы изучали методом реоэнцефалогра-фии. Как известно, реоэнцефалограмма (РЭГ) отражает объемные изменения *
мозговых сосудов при прохождении каждой пульсовой волны, дает косвен-
