CC BY
7
угла наклона не зависела от принятого масштаба, установление зависимости время — эффект восстановления должно проводиться с использованием пробитной сетки. В нашем примере тангенс угла наклона составил 0,2401.
Таким образом, предложенные количественные критерии скорости процессов восстановления (Т50 и Т9715) и тангенс угла наклона пря-* мой время — эффект восстановления, рассчитанные с помощью пробит-анализа, могут быть
использованы при проведении токсиколого-ги-гиенических исследований химических веществ.
Литература
1. Беленький М. Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта.—Л., 1963.
2. Бурназян А. И. Руководство по медицинским вопросам противорадиационной защиты. — М., 1975.
3. Прозоровский В. Б. // Фармакол. н токсикол. — 1962. — № 1. —С. 115—120.
Поступила 30.09.86
Обзоры
УДК 614.72-07:1816.36-008.931:377.152.199.2
С. И. Долинская, Н. Н. Литвинов
РОЛЬ Р-450-ГИДРОКСИЛАЗНОЙ СИСТЕМЫ В ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ОРГАНИЗМ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР. Москва
В настоящее время можно считать установленным, что большинство химических факторов » окружающей среды реализует свое токсическое действие путем глубоких нарушений деятельности биокаталитическнх систем организма. Известно, что метаболизм ксенобиотиков носит главным образом двухфазный характер: первая фаза — метаболическое превращение, включающее гндроксилированне ароматических и алифатических соединений, образование оксидов, окислительное дезаминирование, десульфурирование и дегалогенирование; вторая фаза — конъюгация, посредством которой происходит соединение метаболитов с эндогенными молекулами или группировками, такими, как глюкуроновая, серная кислоты, алкильные группы и др. ^ Гндроксилированне чужеродных соединений протекает при активном участии особой системы ферментов эндоплазматического ретикулума, названной «оксидазами смешанной функции, или монооксигеназной системой, основным ферментным белком которой является цнтохром Р-450 (КФ 1.14.14.1). В последнее время изучение свойств, строения, биологической роли цитохром Р-450-гндрокснлазной системы привлекает все большее внимание исследователей и развивается в основном по трем направлениям: 1) изучение особенностей функционирования цитохром Р-450-зависимых ферментов; 2) исследование структурной избирательности действия моноок-* сигеназ; 3) регуляция монооксигеназных активностей [4]. Рассмотрению различных аспектов деятельности этой системы была посвящена Всесоюзная конференция «Цнтохром Р-450 и охра-
на внутренней среды человека», проходившая в августе 1985 г. в Москве. Как подчеркивалось в ряде сообщений, монооксигеназные системы человека являются основными системами, защищающими его внутреннюю среду от накопления чужеродных соединений, что свидетельствует о значимости изучения функционального состояния этих систем при оценке влияния факторов окружающей среды на организм.
Цнтохром Р-450-гидроксилазная система содержится в печени, коже, легких, почках и других органах. Появились работы, в которых приводятся данные по изучению монооксигеназных систем лимфоцитов и моноцитов крови человека, селезенки и тканевых макрофагов [4, 5]. Недавно цитохром Р-450 был обнаружен также в слизистой носа [24], где его содержание составило 12 % от содержания в печени и было в 1,6 раза больше, чем в легких. Однако наибольшее содержание цитохрома Р-450 обнаружено в печени, причем наиболее активными в метаболизме ксенобиотиков являются центроло-булярные гепатоциты [18].
Особый интерес для гигиенических исследований, связанных с изучением влияния факторов окружающей среды на организм, представляет, на наш взгляд, высказываемая в последнее время гипотеза о существовании тесной взаимосвязи между цитохром Р-450-гидроксилазной и иммунной системами, в связи с чем их можно рассматривать как единую систему защиты организма от чужеродных соединений [1, 13]. Нарушение функционального состояния монооксигеназной системы может сопровождаться наруше-
нием иммунного статуса и наоборот. Согласно предлагаемой гипотезе, высокореактивные продукты окисления, образующиеся в результате взаимодействия с Р-450-гидроксилазной системой, связываются с альбумином, образуя так называемый «конъюгнрованный антиген», и транспортируются в кровь, где они могут индуцировать синтез антител, специфически связывающих ксенобиотик [1]. Установлено, что снижение активности монооксигеназной системы печени морских свинок при сенсибилизации их чужеродным белком приводит к тяжелой анафилаксии в ответ на внутривенное введение разрешающей дозы этого же белка [13]. В связи с этим авторы высказывают предположение, что иммуностимуляторы, угнетающие процессы мнкросо-мального окисления, могут усиливать аллергические реакции немедленного типа. При иммунизации мышей на фоне индукции цитохром Р-450-гндроксилазной системы печени наблюдалось резкое угнетение иммунного ответа на эритроциты барана: уменьшалось количество антигенсвя-зывающих клеток в селезенке и значительно ослаблялась индукция синтеза циркулирующих антител [12]. Ферменты монооксигеназной системы обнаружены также в нммунокомнетент-ных клетках, хотя по своим функциональным свойствам они несколько отличаются от моно-оксигеназ гепатоцнтов [4].
Не менее важную роль цитохром Р-450-гидр-оксилазная система играет и в поддержании физиологического статуса организма. Она участвует в метаболизме стероидных гормонов, желчных кислот, холестерина; в синтезе многих компонентов этой системы принимает участие целый ряд витаминов, аминокислот и т. д. [16]. С помощью иммунохимических методов в опытах на кроликах доказано, что неонатальные андрогенные программы формируют путем нм-принтинга печеночные формы цнтохрома Р-450, чем объясняют основные половые различия метаболизма химических соединений у взрослых животных [21]. Установлено, что в отличие от молодых животных у взрослых особей две различные формы цитохрома Р-450 индуцируют гидроксилнрование стероидов в положении 16-сс, что, как предполагают, и объясняет половые различия в энзкматической активности. Имеются данные о том, что определенную роль во взаимодействии стероидов и цитохром Р-450-гндрок-силазной системы играют гормоны гипофиза. Показано, что цитохром Р-450-гидроксилазная активность в печени крыс повышается до12мес, а затем, с увеличением возраста животных, постепенно снижается [6]. Спектр индуцированных форм цитохрома Р-450 у новорожденных животных качественно отличается от спектра их у взрослых. Большое значение в осуществлении защиты плода от вредных воздействий придают плаценте, полагая, что существует определенная связь между бнотрансформацией ксенобиотиков
и метаболизмом эндогенных эстрогенов в плаценте [26].
Таким образом, при исследовании функционального состояния Р-450-гидроксилазнон системы следует учитывать воздействие на нее не только экзогенных, но и целого ряда эндогенных субстратов, а также взаимосвязь этой системы с важнейшими обменными процессами в органнз-ме, что определяет иммунный, гормональный, физиологический статус организма в целом.
Ксенобиотики могут индуцировать или инги-бировать действие оксидаз смешанной функции в зависимости от их химической природы, дозы и кратности поступления [20]. ДДТ и аналоги (хлордан, мирекс) индуцируют цитохром Р-450 по фенобарбитальному типу. Метилендноксифе-нилпроизводные вызывают ннгибирование монооксигеназной системы с последующей индукцией ее. Напротив, химический канцероген нитрозо-диметиламнн при действии в низких концентрациях приводил к увеличению содержания цнтохрома Р-450 в печени крыс. Через 5 мес индукция содержания цитохрома сменялась снижением [15]. Индукцию монооксигеназной системы вызывают также нерфторорганнческие соединения, полихлорированные и полибромированные днфенилы и многие другие соединения [14, 17, 23]. Доказана взаимосвязь между способностью цитохрома Р-450 к индуцированию полнцнкли- ^ ческими углеводородами и образованием опухолей [19]. Некоторые авторы полагают, что соли таких тяжелых металлов, как кобальт, кадмий, цинк, могут индуцировать синтез монооксигеназ в печени [25]. Способность цитохрома Р-450 к индукции при действии такого химического соединения, как фенобарбитал, позволила предложить использование стимулирующего влияння последнего при отравлении фосфорорганнчески-ми инсектицидами [9]. Степень индукции монооксигеназной системы можно также изменять с помощью синтетического антиоксиданта нонола [14].
Цитохром Р-450 обладает способностью инак-тивироваться при действии ряда соединений. Как * показало исследование механизма его инактивации, инактивирующее действие на фермент оказывает образующаяся в НАДФ-завнсимом гидролазном цикле перекись водорода [10, 11]. Инактивации цитохром Р-450-гидроксилазной системы может способствовать также недостаточное обеспечение организма незаменимыми аминокислотами [2, 16]. Аналогичные данные получены и при изучении влияния на монооксн-геназную систему ионизирующей радиации [8] и стрессовых воздействий [7]. Обнаруженная интенсификация перекисного окисления липндов после различных воздействий предшествовала « изменениям количества гемопротеидов в эндо-плазматическом ретикулуме. Принимая во внимание роль перекисного окисления в развитии многих патологических состояний,' старении и
гибели клеток, изучению этой стороны деятельности гидроксилазной системы исследователи уделяют особое внимание.
Изучение функционального состояния Р-450-гндроксилазной системы в органах человека значительно осложнено трудной доступностью биологического материала. Поэтому многие иссле-^ дователи ищут пути опосредованной оценки деятельности этой системы через биологические жидкости. Основываясь на данных литературы о том, что одним из наиболее чувствительных и специфических индикаторов нарушения метаболизма ксенобиотиков является интенсивность элиминации амидопирина, подвергающегося эффективной биотрансформации в печени провели исследование корреляционной связи между изменением содержания цитохрома Р-450 в мик-росомальной фракции печени и количеством метаболитов амидопирина в моче [3, 15]. Установление тесной корреляционной связи между названными выше показателями позволило предложить использование легко доступного в гигиенической практике метода определения степени экскреции метаболитов с мочой для оценки функционального состояния цитохром Р-450-гидроксилазной оистемы печени при изучении влияния химических загрязнителей окружающей среды на организм человека; О значении данко-I го теста свидетельствует также положительная корреляция между степенью сродства амидопирина и его метаболитов к цитохрому Р-450 и ли-пофильностыо этих соединений [22].
Таким образом, исследование функционального состояния монооксигеназной системы, принимающей самое непосредственное участие в процессах бнотрансформации как эндогенных, так и экзогенных соединений, позволит в ряде случаев избежать тяжелых последствий (мутагенез, тератогенез, канцерогенез и др.); связанных с токсическим действием на клетки как самих химических веществ, так и продуктов их реакции. Все сказанное свидетельствует о важном практическом значении накопления сведений о биологической роли цитохром Р-450-гидроксилазной системы, ее участии в защитных функциях организма.
Литература
1. Арчаков А. И., Карузина И. И.. Менгазетдинов Д. Э.
и др. //Бюл. экспер. биол. — 1980. — № 3. — С. 323—
324.
2. Баканов М. А.. Амиров Б. Б.. Нурмагометов Т. Ж. и др. //Воир. мед. химии. — 1986. — № 4. — С. 98— 102.
3. Герасимов К. Е.. Митрофанов Д. ß„ Цырлов И. Б. // Фармакол. и токсикол. — 1986. — № 2. — С. 86—89.
4. Головенко Н. Я■ // Всесоюзный биохимический съезд, 5-й: Тезисы —М., 1985.— Т. 1. — С. 307.
5. Г оловенко Н. Я.. Галкин Б. Н„ Филиппова Т. О. // Биохимия. — 1986.—Т. 51, № 1. —С. 51—58.
6. Гуляева Л. Ф„ Мишин В. М. // Вопр. мед. химии. —
1985,—№ 5. —С. 49-53.
7. Деев Л. И., Ахалая М. Я., Илларионова Е. А.. Куд-ряшов Ю. В. //Бюл. экспер. биол. — 1983. — № 5. — С. 51—53.
8. Деев Л. И., Топчишоили Г. И.. Ахалая М. Я.. Платонов А. Г.// Там же, —№ 6,—С. 681—683.
9. Каган Ю. С.. Кокшарева Н. В., Овсянникова Л. М.. Самусенко И. И. //Вести. АМН СССР.— 1980.— № 8. — С. 55—57.
10. Каган В. Е., Сербинова Е. А.. Минин А. А. и др. // Биохимия. — 1985. — Т. 50. №6.— С. 989—989.
11. Карузина И. И.. Арчаков А. И. //Там же. — № 11. — С. 1805—1810.
12. Ковалев И. Е., Шипулина Н. В.// Фармакол. и токсикол. — 1983. — № 4. — С. 71—75.
13. Ковалев И. Е.. Азидов Р. /".//Там же.— 1986. — № 1, —С. 5—13.
14. Лашнева Н. В. Хан А. В.. Тутельян В. А.// Вопр. мед. химии. — 1985. — № 5. —С. 17—22.
15. Литвинов Н. //., Меркурьева Р. В., Бурмантова Н. П. и Др. // Биологический эффект канцерогенных N-нктро-зосоединений. — Л., 1980.—С. 81—82.
16. Лукиенко П. И., Бушма М. И.// Вопр. мед. химии. —
1986, —№ 5.— С. 14—20.
17. Ляхович В. В., Цырлов И. Б. И. Индукция ферментов метаболизма ксенобиотиков. — Новосибирск, 1981.
18. Панин Л. Е„ Усынин И. Ф. // Бюл. экспер. биол. — 1986. — № 6, — С. 695—697.
19. Пфай ль Д., Фридрих Ю.. Школьцигер Р., Рюкпауль К. // Цитохром Р-450 и охрана внутренней среды человека. — М., 1985.—С. 122.
20. Чекман И. С.. Гриневич А. И. // Фармакол. и токсикол. — 1984. — № 1, —С. 119—123.
21. Chao П.. Chung L №.// Molec. Pharmacol. — 1982. — Vol. 21. N 3. — P. 744—752.
22: Basl A.. Noordhoek J. // Biochcm. Pharmacol. — 1981. — Vol. 30, N 1, — P. 19—24.
23. Bresnick E., Foldes R., Hiñes R. N. // Pharmacol. Rev.—1984 —Vol. 36, N 2. — Suppl. — P. 43S—51S.
24. Dahl A. R„ Brezinski D. A. // Biochem. Pharmacol. — 1985, —Vol. 34, N 5, —P. 631—636.
25. Kadilska M.. Stovlchev Js.. Serhinova E. // Arch. Toxicol. — 1985. — Vol. 56. N 3. — P. 167—169.
26. Pelkonen O., Pasanem M. // Biochem. Soc. Trans. — 1984. - Vol. 12, N 1. — P. 42-44.
Поступила 25 12.86
►
