CC BY
8
ных никотинамидных коферментов в реакции элонгации и десатурации полиненасыщенных жирных кислот, подавляемых ксенобиотиком. Включение реакций синтеза полиненасыщенных жирных кислот сопровождается снижением уровня ТАГ. По-видимому, липогенез направлен преимущественно в сторону синтеза фосфолипидов с использованием образовавшихся полиненасыщенных жирных кислот. Подтверждением этого предположения является повышение содержания ФХ и ФС, а также увеличение этерифицирующей функции печени, что проявлялось в возрастании уровня ЭХС под действием препарата. Профилактическое введение препарата накануне ацетоновой интоксикации также положительно сказалось на функциональных свойствах мембран гепатоцитов. Это привело к снижению плотности мембраны, восстановлению ее проницаемости, о чем свидетельствуют увеличение уровня ФХ, тенденция к нормализации лизоф-ракций фосфолипидов, снижение концентрации ХС и насыщенных жирных кислот липидов в ткани печени.
Таким образом, полученные данные позволили предположить, что введение растительного препарата Коррда—К сопровождается сохранением структурной организации мембран гепатоцитов, нормализацией липидного и некоторых сторон углеводного обмена, разбалансированных ингаляционным воздействием ацетона.
Литература
1. Берчфилд Г., Сторрс Э. Газовая хроматография в биохимии. — М., 1964.
2. Бурдеиный А. Ф., Тотрова Н. Г., Краснопольская И. И. // Актуальные проблемы наркологии: Биологические основы, клиника, диагностика, терапия, профилактика: Тезисы докладов обл. научн.-практ. конф. - Харьков, 1987. — С. 95-97.
3. Вельтищев 10. Е.. Юрьева Э. А., Воздвиженская Е. С. II Вопр. мед. химии. — 1987. — № 2. — С. 2—9.
4. Головенко Н. Я., Карасева Т. Л. Сравнительная биохимия чужеродных соединений. — Киев, 1983.
5. Кейтс Т. Техника липидологии. — М., 1976.
6. Кожокару А. Ф., Фомкина М. Г., Чертшцев В. В. и др. // Свойства флавоноидов и их функции в метаболизме растительной клетки. — Пушино, 1986. — С. 47-76.
7. Корф И. И., Мещерякова В. А., Самсонов М. А. и др. // Вопр. мед. химии. — 1987. - № 3. — С. 73-74.
8. Кушнерова Н. Ф., Фоменко С. Е., Положенцева М. И., Буланов А. А. // Там же. — 1995. - № 2. -С. 20-23.
9. Мазнева Г. И. // Авиакосмическая медицина: Тезисы докладов 4-й Всесоюз. конф. по космической биологии. - М.; Калуга, 1979. - Ч. 2. — С. 102-103.
10. Музафаров Е. Н., Кожокару А. М. // Всесоюзный симпозиум по фенольным соединениям, 5-й: Тезисы докладов. — Таллинн, 1987. — С. 56—58.
11. Рахманин Ю. А., Фоменко С. Е., Кушнерова Н. Ф. // Гиг. и сан. - 1995. - № 3. - С. 39-42.
12. Тарасова Л. А., Сорокина И. С., Лобанова Е. А. и др. // Мед. труда и пром. экол. — 1997. — № 3. — С. 6-9.
13. Фоменко С. Е. Влияние этанола на функциональное состояние печени и его коррекция растительными препаратами: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. — Владивосток, 1995.
14. Шпагина Л. А., Лосева М. И., Сухаревская Т. М. и др. // Мед. труда и пром. экол. — 1994. — С. 17—20.
15. Amenta J. S. // J. Lipid Res. - 1964. - Vol. 5. -P. 270-272.
16. Folch G., Less M., Sloane Stanley G. H. // J. biol. Chem. - 1957. - Vol. 226. - P. 497-509.
17. Galli C., White H. В., Paoletti R. // J. Neurochem. — 1970. - Vol. 17. - P. 347-375.
IS. Gavino V. C., Somma J., Pailbert L. et al. // J. biol. Chem. - 1987. - Vol. 262. - P. 6735-6740.
19. Ingvar L., Gun N., Gunilla H. et al. // Occup. envi-ronm. Med. - 1994. - Vol. 57, N 5. - P. 347-353.
20. Klingenberg M. 11 Methods of Enzymatic Analysis. — New York, 1963. - P. 528-538.
21. Masakatsu S., Junko K., Masanobu H. // J. Toxicol, clin. Toxicol. - 1989. - Vol. 27. - P. 99-162.
22. Rouser G., Kritchevsky G., Yamamoto A. // Lipid Chromatographic Analysis. — New York, 1967. — Vol. 1. — P. 376-378.
23. Svetachev V. I., Vaskovsky V. E. // J. Chromatogr. — 1972. - Vol. 67. - P. 376-378.
24. Tzuu-Huei V., Jen Ning Т., Jr-Min J. et al. // Arch. Toxicol. - 1991. - Vol. 65, N 1. - P. 45-51.
25. Vaskovsky E. A., Latishev N. E. // Chromatography. — 1975. - Vol. 115. - P. 246-249.
Поступила 14.01.99
Summary. The paper deals with the study of the preventive effect of the plant drug Korrda-K on lipid and carbohydrate metabolism in the liver of the rat exposed to acetone inhalation. The agent was found to have hepatic and membranous protective effects. On exposure to acetone, Korrda-K promotes the normalization of blood glucose levels and other biochemical parameters. The magnitude of changes in the composition of lipids and fatty acids suggests that the preventive use of the agent favours the preservation of the membrane structure of hepatocytes changed by acetone.
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1999 УДК 614.72:547.53]-07
Д. Ф. Шакиров, Р. Р. Фархутдинов, Т. Р. Зулькарнаев
СОСТОЯНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО МЕТАБОЛИЗМА И МИКРОСОМАЛЬНЫХ МОНООКСИГЕНАЗ У ЖИВОТНЫХ ПРИ ИНГАЛЯЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ 1,2,4ТРИМЕТИЛ БЕНЗОЛА
Башкирский государственный медицинский университет, Уфа
Проблема охраны окружающей среды приобрела в настоящее время огромное значение вследствие антропогенного загрязнения ее, в основном химическими соединениями, количество которых постоянно увеличивается за счет выбросов промышленных предприятий. В воздушной среде про-
мышленно развитых городов постоянно имеются загрязняющие вещества различного происхождения. В связи с этим особую актуальность приобретает исследование негативного действия химических факторов, в частности ароматических углеводородов, на функциональные системы организма.
В литературе имеются сведения, касающиеся общей токсичности этих соединений [3, 17, 18). Данные о воздействии ароматических углеводородов на отдельные метаболические процессы в организме человека и животных немногочисленны [8, 9, 15, 22-241.
К химическим соединениям, широко используемым в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, относится 1,2,4-триме-тилбензол (псевдокумол). Он применяется как универсальный растворитель лаков, красок и как исходное сырье для производства различных соединений, а именно тримеллитовой кислоты, пи-ромеллитового диангидрида и др. [9, 15, 23, 24].
Цель настоящей работы — изучение состояния адениловых нуклеотидов и микросомальных моно-оксигеназ у экспериментальных животных после ингаляционного воздействия парами 1,2,4-триме-тилбензола в разных концентрациях.
На белых беспородных крысах массой 180—220 г моделировано однократное 4-часовое ингаляционное воздействие паров псевдокумола в концентрации 0,01—0,1 — 1 и 10 мг/м3 [2]. Контрольные животные находились в тех же условиях, но без воздействия экотоксиканта. Животных забивали декапитацией на I, 3, 5, 7 и 14-е сутки после однократного поступления ксенобиотика в соответствии [13]. В эритроцитах, а также в тканях легких, печени и почек определяли содержание адениловых нуклеотидов с помощью стандартных наборов "Test combination ATP" и "Test combination ADP/ AMP" фирмы "Boehringer Mannheim" (ФРГ). Кусочки исследуемых тканей после извлечения немедленно замораживали жидким азотом, после чего растирали в порошок, избегая оттаивания. За 2 ч до забоя животным внутрибрюшинно вводили j2P-ортофосфат Na из расчета 1,56 МБк на 100 г массы животных. Выделение адениловых нуклеотидов из эритроцитов проводили методом, предложенным Н. Б. Захаровой и В. И. Рубиным [4], а из тканей легких, печени и почек — М. М. Киреевым и В. Д. Конвай [6]. Включение меченого фосфата в состав адениловых нуклеотидов определяли на автоматическом жидкостном сцинтилляционном счетчике "Изокап-300" и выражали в имп/мин/мкмоль нук-
леотида. Активность Na, К- и Са, Mg-зависимых АТФаз в эритроцитах определяли методом В. Whit-tam и М. Ager [28], а активность Са-стимулируе-мой, Na, К-активируемой и Mg-зависимой АТФаз в тканях легких, печени и почек — методом, предложенным Е. В. Макаренко [7]. Концентрацию калия и натрия измеряли методом пламенной фотометрии, а количество кальция и магния — с помощью наборов фирмы "БРНО" (Прага).
Для выделения микросомальной функции печень перфузировали in situ охлажденным 1,15% раствором КС1 до желтого цвета. Фракцию микро-сом из печени получали путем ультрацентрифугирования постмитохондриального надосадка в центрифуге VAC 601 при 105 000 g в течение 1 ч [25]. Состояние системы микросомальных монооксиге-наз оценивали по содержанию цитохромов В5, Р-450, Р-420 и Р-450 + Р-420. Уровни цитохромов определяли на двухлучевом двухволновом спектрофотометре "Хитачи-556" и выражали в наномолях на 1 мг белка [27], скорости N-деметилирования амидопирина, n-гидроксилирования анилина определяли по методу |5] и выражали в наномолях на 1 мг микросомального белка в минуту. Содержание микросомального белка оценивали по Лоури [26].
Статистическую обработку результатов исследований проводили с использованием пакета программ "Statgraphics".
Воздействие псевдокумола в концентрации 10 мг/м3 характеризуется в эритроцитах и тканях весьма ранними и существенными изменениями изучаемых показателей. Так, на 1-й день после ингаляции парами псевдокумола количество АТФ в эритроцитах снижается до 88%, на 5-й — до 80%, а на 7-й день оно составляет 87% от исходного значения. Понижение содержания основного макроэрга сопровождается изменением соотношений моно- и дифосфорных производных аденозина. В частности, зафиксировано статистически достоверное повышение количества АДФ и АМФ. Нормализация уровня нуклеотидов в эритроцитах происходит на 14-й день после воздействия экотоксиканта [22].
Удельная активность АТФ в эритроцитах у подопытных крыс на 1-е сутки эксперимента на 28%
Таблица 1
Включение 32Р-ортофосфата N8 в состав адениловых нуклеотидов эритроцитов, легких, печени н почек после ингаляции псевдокумолом в концентрации 10 мг/м3 (в имп/мин/мкМ нуклеотида, л = 10) у экспериментальных крыс
Показатель Ткань Контроль Сроки исследования, сутки
1-е 3-й 5-е 7-е 14-е
АТР Эритроциты 5 210 ± 172 6 689 ± 565** 7 082 ± 544*** 7 270 ± 580*** 7 353 ± 505*** 5 230 ± 177
Легкие 23 950 ± 1155 33 112 ± 2588*** 34 536 ± 2320*** 34 004 ± 2200*** 31 85S ± 2606** 24 077 ± 1881
Печень 26 962 ± 1262 35 990 ± 2912** 37 060 ± 2600*** 38 904 ± 2686*** 36 711 ± 2575*** 27 104 ± 1288
Почки 20 683 ± 1074 24 464 ± 1520* 25 722 ± 2188* 24 040 ± 1233* 23 033 ± 1175 20 747 ± 1090
АДР Эритроциты 2 455 ± 119 3 082 ± 224** 3 277 ± 280** 3 342 ± 255*** 3 394 ± 277*** 2 468 ± 112
Легкие 13 690 ± 822 18 258 ± 1505** 19 363 ± 1022*** 18 554 ± 1544** 17 566 ± 1346** 13 760 ± 870
Печень 16 460 ± 944 20 788 ± 1460** 21 626 ± 1622** 22 802 ± 1606*** 21 925 + 1668** 16 520 ± 955
Почки 10 670 ± 611 12 542 ± 688* 13 787 ± 1075** 12 911 ± 890* 12 170 ± 420* 10 722 ± 618
AMP Эритроциты 980 ± 35 1 200 ± 102* 1 277 ± 103** 1 305 ± 111** 1 323 ± 120** 995 ± 42
Легкие 2 920 ± 165 3 945 ± 333** 4 033 ± 303*** 3 909 ± 311** 3 790 ± 277** 2 933 ± 168
Печень 3 125 ± 172 4 044 ± 323** 4 167 ± 330** 4 353 ± 311*** 4 230 ± 346** 3 141 ± 177
Почки 3 006 ± 144 3 503 ± 192* . 3 910 ± 287** 3 767 ± 266** 3 525 ± 208* 3 018 ± 147
Примечание. Здесь и в табл. 2—4 различия достоверны по сравнению с контролем: одна звездочка — ^ < 0,05, две — р < 0.0!, три — р < 0.001.
Таблица 2
Влияние псевдокумола в концентрации 10 мг/м3 на активность АТФазных систем эритроцитов (в нмоль/мг- НЬ/с, п = 10) и в тканях легких, печени, почек (в нмоль на 1 мг белка в 1 с, я = 10) у экспериментальных крыс
Показатель
Ткань
Контроль
1-е
3-й
Сроки исследования, сутки 5-е
7-е
14-е
Na. К-АТФаза
Mg-АТФаза
Са-АТФаза
Эритроциты 0,41 + 0.02 0,53 ± 0.044»* 0,57 + 0,042** 0.55 ± i 0.046** 0.52 + 0.04** 0,41 + 0.022
Легкие 17.4 + 0.56 24,62 ± 1,57*** 25,15 + 1,82*** 24.04 + 1.78*** 23.20 + 2.00** 15.47 ± 0.56
Печень . 13,1 + 0.42 16,68 ± 1.40** 18,07 + 1.44*** 18.90 + 1,25*** 17.84 + 1.33*** 13,17 + 0.44
Почки 14,8 + 0.45 18.56 ± 1.44** 19,17 ± 1.72** 17.95 + 1,47* 17.1 + 1.04* 14.86 + 0.46
Эритроциты 0,52 ± 0,03 0.64 ± 0.05* 0,68 + 0.048** 0.72 ± i 0.052*** 0.69 ± 0.053** 0.52 + 0.033
Легкие 20,7 + 0.77 27.55 ± 2,33** 28.84 ± 2.24*** 28.84 ± ; 2.24*** 28.17 + 2.02*** 20.75 + 0.78
Печень 15.6 + 0.38 18.90 ± 1.57* 20.78 + 1,81** 20.78 + 1.81** 22.20 + 1.60*** 15.68 + 0.41
Почки 17.5 + 0.47 20,50 ± 1,40* 21,22 ± 1.77* 21.22 ± 1,77* 20.88 + 1.56* 17.55 ± 0.4S
Легкие 11.4 + 0.48 15,52 ± 1,06*** 16.09 ± 0.95*** 16,44 + 1,01*** 15.85 ± 1.18*** 11.44 + 0.48
Печень 8,13 + 0.29 10.11 ± 0,92* 11,07 + 0.81*** 11.48 + i 0.73*** 11.74 ± 0.78*** 8.16 ± 0.30
Почки 9.30 + 0,33 11,20 ± 0,87* 11,65 + 0.90** 11.93 + 1.01** 11.36 ± 0.95* 9.33 + 0.33
достоверно выше, чем у интактных животных, на 5-е сутки на 39%. а на 7-й день она составляет 141%. Повышение удельной радиоактивности АДФ и АМФ продолжается до 7-го дня опыта и соответственно составляет 138 и 135% от контроля. Снижение удельной радиоактивности moho-, ди- и три-фосфорных производных аденозина до исходных величин отмечается на 14-е сутки после ингаляции парами псевдокумола (табл. 1).
Изучение Na, К-активируемой и Са, Mg-стиму-лируемой АТФаз в эритроцитах показывает повышение их активности с 1-го дня после воздействия экотоксиканта. Наибольшее повышение активности транспортных АТФаз регистрируется на 3-й и 5-е сутки эксперимента (табл. 2).
Выявляются значительные различия и в содержании натрия, калия, магния и кальция. Снижение уровня калия, магния и кальция в эритроцитах обнаруживается с 1 -го дня опыта и сохраняется до 5-го дня. В последующие сроки исследования отмечается повышение уровня катионов с нормализацией
на 14-е сутки после ингаляции парами псевдокумола. Одновременно с уменьшением содержания ионов калия, магния и кальция регистрируется увеличение содержания натрия и резкое снижение индекса K/Na. Максимальные колебания содержания катионов наблюдаются на 3-й день опыта (табл. 3).
Подобные изменения содержания адениловы.ч нуклеотидов, их удельной радиоактивности, системы транспортных АТФаз (Na, К-акгивируемая. Са-стимулируемая и Mg-зависимая АТФазы) и элетролитного баланса отмечаются также и в тканях легких, печени и почек. Следует отметить, что при воздействии экотоксиканта в концентрации 0,01—0,1 и 1 мг/м3 сдвиги в метаболизме адениловых нуклеотидов в эритроцитах и тканях носили недостоверный характер.
Количество цитохрома Р-450 после ингаляции парами псевдокумола в концентрации 10 мг/м-1 превышает исходное значение на 22%. Оно максимально на 5-е сутки эксперимента (табл. 4). Повы-
Таблиц а 3
Влияние псевдокумола в концентрации 10 мг/м3 на содержание натрия, калия, магния и кальция в эритроцитах (в ммоль на 100 мл взвеси эритроцитов, л = 10) и в тканях легких, печени и почек (в ммоль на 1 г ткани, п = 10) у экспериментальных крыс
Сроки исследования, сутки
Контроль
1-е 3-й 5-е ¡ 7-е 14-е
Na Эритроциты 11,3 ± 0.52 12,9 ± 0.60* 13.6 ± 1,01* 14,2 ± 1.06** 13.8 ± 1.11* 11.3 ± 0.52
Легкие 72.3 ± 3,3 84.1 ± 4.7* 89,7 ±'7.8* 86.2 ± 5.9* 83.4 ± 4,4* 72.6 ± 3.5
Печень 80,5 ± 4,2 92,1 ± 3,8* 94.6 ± 5,5* 101 ± 7.1** 96.7 ± 6,7* 80.6 ±~4.3
Почки 86.2 ± 3.6 95.8 ± 3.1* 97,5 ± 4,2* 96.6 ± 3,7* 94.4 ± 4.4 86.2 ± 3.6
К Эритроциты 112.4 ± 3.5 98,5 ± 5.9* 95.2 ± 6.1** 91.8 ± 6,5** 96.7 ± 6,9* 112.3 ± 3,5
Легкие 251 ± 6,2 222 ± 12.8* 214 ± 14,1** 219 ± 14.5* 224 ± 11.8* 250 ± 6,2
Печень 268 ± 7,5 239 ± 12.1* 231 ± 16,5* 219 ± 15.9** 228 ± 14.2** 267 ± 7.5
Почки 298 ± 8.4 268.6 ± 11,8* 262,8 ± 15.1* 271,3 ± 10,2* 286.5 ± 12.8 297 ± 8.4
Na/K Эритроциты 9.95 ± 0.40 7.64 ± 0,54*** 7.00 ± 0,44*** 6,46 ± 0,52*** 7.01 ± 0.44*** 9.94 ± 0,38
Легкие 3,47 ± 0,12 2.64 ± 0,22*** 2.39 ± 0.18*** 2,54 ± 0.15*** 2.69 ± 0.20*** 3,44 ± 0,11
Печень 3,33 ± 0,13 2.59 ± 0,17*** 2,44 ± 0,12*** 2,17 ± 0,10*** 2,36 ± 0.15*** 3.31 ± 0.12
Почки 3.46 ± 0.10 2.80 ± 0,21** 2,69 ± 0,20*** 2,81 ± 0,21** 3.03 ±0,19* 3,44 ± 0.09
Mg Эритроциты 54,5 ± 1,5 49,2 ±2,1* 46.5 ± 2.9** 44,7 ± 3.2** 47,1 ± 3,3* 54.4 ± 1.4
Легкие 59,3 ± 1,8 52,8 ± 2,6* 51.1 ± 3,6* 50.5 ± 3.1** 52,2 ± 3,0* 59.2 ± 1.8
Печень 62.4 ± 2.6 56,2 ± 1,6* 54.4 ± 2.9* 5,19 ± 2.7** 5,37 ± 3.4* É2.2 ± 2.5
Почки 68,5 ± 2.5 61,4 ± 2,4* 60.1 ± 3,3* 62.5 ± 1,6* 66.7 ± 2.2 68,5 ± 2.5
Ca Эритроциты 1.10 ± 0.02 0.99 ± 0.05* 0,95 ± 0,07* 0,91 ± 0,07** 0.97 ± 0,06* 1,10 ± 0,03
Легкие 2.50 ± 0.10 2.20 ± 0,11* 2,15 ± 0,14* 2,12 ± 0,12** 2.18 ± 0.12* 2.49 ± 0.09
Печень 2.75 ± 0,10 2,48 ± 0,09* 2.42 ± 0.13* 2,33 ± 0.14** 2.40 ± 0.14* 2.74 ± 0.09
Почки 2.90 ± 0,09 2,64 ± 0.09* 2.58 ± 0.13* 2.67 ± 0.07* 2.82 ± 0,08 2.89 ± 0.09
Таблица 4
Состояние моноокснгсиазиой системы печени у экспериментальных животных после воздействия псевдокумола (л = 10)
Срок исследова- Доза препарата, мг/м3 Цитохром В5, нмоль на 1 мг Цитохром Р-450, нмоль/мг белка Цитохром Р-420, нмоль/мг белка Цитохром Р-450 + + Р-420, нмоль/мг N-деметилаза аминопирина п-Гидроксилаза анилина
ния, сутки белка белка нмоль/мин на 1 мг белка
Интактные животные 1,37 ± 0,06 1,25 ± 0,05 0,52 ± 0,02 1,77 ± 0,05 3,44 ± 0,13 1,06 ± 0,04
1-е 0,01 0,1 1,0 10 1,40 ± 0,03 1,43 ± 0,04 1,48 ± 0,05 1,66 ± 0,13* 1,30 ± 0,04 1,33 ± 0,05 1,38 ± 0,04* 1,53 ± 0,13* 0,56 ± 0,032 0,57 ± 0,033 0,61 ± 0,039* 0,67 ± 0,056** 1,86 ± 0,07 1,90 ± 0,08 1,99 ± 0,10* 2,20 ± 0,20* 3,48 ± 0,14 3,52 ± 0,15 3,66 ± 0,16 4,04 ± 0,26* 1,08 ± 0.05 1,10 ± 0,05 1,14 ± 0,06 1,27 ± 0,09*
3-й 0,01 0,1 1,0 10 1.37 ± 0,04 1.38 ± 0,05 1,45 ± 0,06 1,71 ± 0,13** 1,26 ± 0,03 1,29 ± 0,04 1,36 ± 0,04 1,58 ± 0,12** 0,54 ± 0,024 0,55 ± 0,028 0.59 ± 0,036 0,70 ± 0,061** 1,80 ± 0,06 1,84 ± 0,07 1,95 ± 0,10 2,28 ± 0,20** 3,44 ± 0,13 3,46 ±0,13 3,56 ± 0,14 4,11 ± 0,29* 1.06 ± 0,04 1.07 ± 0.04 1,11 ± 0.05 1,32 ± 0,10*
5-е 0,01 0,1 1,0 10 1,37 ± 0,06 1,41 ± 0,04 1,72 ± 0,13** 1,26 ± 0,03 1,33 ± 0,05 1,61 ± 0,13** 0,53 ± 0,022 0,57 ± 0,033 0.71 ± 0,06*** 1,79 ± 0,05 1,90 ± 0,08 2,32 ± 0,19** 3,49 ± 0,13 4,18 ± 0,33* 1,09 ± 0,05 1,33 ± 0,10*
7-е 0,01 0,1 1,0 10 — - — - - -
1.37 ± 0,03 1,67 ± 0,13* 1,28 ± 0,04 1,56 ± 0,11** 0.57 ± 0,033 0,68 ± 0,055** 1,85 ± 0,07 2,24 ± 0,18** 3,44 ±0,13 3,97 ± 0,22* 1,06 ± 0,04 1,29 ± 0,10*
14-е 0,01 0,1 — — — — — —
1.0 10 1,38 ± 0,06 1,26 ± 0,03 0,52 ± 0,022 1,78 ± 0.05 3,45 ± 0,13 1,07 ± 0,04
Примечание. Тире — данные отсутствуют.
шение уровня цитохрома В5 по сравнению с цито-хромом Р-450 менее существенно. При исследовании количества неактивной формы цитохрома Р-450—Р-420 обнаружено также его повышение. Суммарное количество цитохрома Р-450 (с учетом его неактивной формы) резко возрастает и на протяжении всего периода исследования у подопытных животных статистически выше, чем у контрольных. Повышение суммарного количества цитохрома Р-450 характеризует синтез микросомальных белков-ферментов de novo. Существенное увеличение суммарного количества цитохрома Р-450 приводит к изменению активности ряда ферментов, связанных с метаболизмом ксенобиотиков. В частности, активность N-деметилазы амидопирина и п-гидро-ксилазы анилина на 1-е сутки эксперимента возросла соответственно на 17 и 20%. Однонаправленный характер изменений исследуемых показателей регистрируется также и при воздействии экотокси-канта в концентрации 1 мг/м3.
Выявленное повышение уровня цитохромов и активности ферментов метаболизма ксенобиотика при концентрации 0,1 и 0,01 мг/м3 во все сроки исследования статистически недостоверно. Сдвиги, обнаруженные в системе микросомальных моноок-сигеназ легких, были более выражены, чем в печени, и менее выражены, чем в почках.
Обмен фосфатных групп в адениловых соединениях осуществляется путем последовательного фосфорилирования, дефосфорилирования и пере-фосфорилирования в различных метаболических циклах функционирующей клетки. С учетом этого данные об изменении содержания компонентов адениловой системы позволяют предположить, что указанные сдвиги могут быть обусловлены расстройствами в соотношении ферментативных про-
цессов фосфорилирования и дефосфорилирования макроэргических соединений. Именно дисбаланс в реакциях обмена макроэрга и определяет резкое увеличение количества моно- и дифосфатов, так как их повышение вполне закономерно в условиях преобладания процессов распада АТФ над их синтезом [11, 14]. Повышение содержания и удельной радиоактивности моно- и дифосфорных производных аденозина может быть результатом влияния и других причин, в частности интенсификации новообразования нуклеотидов аденилового ряда. Это предположение вполне закономерно, поскольку ранее мы исследовали включение 214С-глицина, 614С -глюкозы и 814С-аденозина во фракции адениловых нуклеотидов эритроцитов и тканей при аналогичных условиях эксперимента [9, 15, 24]. При этом также установлено существенное увеличение удельной радиоактивности моно-, ди- и трифосфор-ных производных аденозина. Полученные данные с введением радиоактивного фосфата подтверждают факт усиления новообразования производных аденилового ряда при однократной ингаляции животных парами псевдокумола в концентрации 10 мг/м0. Вполне закономерно, что при однократном поступлении паров псевдокумола активируется и распад макроэргических соединений. Интенсификация процессов использования АТФ в эритроцитах подтверждается результатами определения активности транспортных АТФаз, являющихся важнейшими системами утилизации макроэргов в клеточном метаболизме.
Как правило, соотношение ионов натрия и калия служит критерием оценки АТФазной активности. При индексе K/Na 6,5—7,2 гидролиз АТФ происходит наиболее полно, а активность Na, К-АТФазы
проявляется максимально [1, 12, 16, 21]. Для эритроцитов характерна высокая пассивная проницаемость для ионов калия по каналам ионных "утечек", по которым они из эритроцитов направляются во внеклеточную среду. При увеличении пассивной ионной проницаемости значительно усиливаются потоки ионов. Для предупреждения набухания и разрыва мембраны клеткам необходимо откачивать ионы путем активного транспорта, создающего и поддерживающего концентрационный градиент ионов. Это помогает клеткам регулировать состав внутренней и внешней среды. Именно Na, К-АТФа-за, регулируя внутреннее осмотическое давление, поддерживает стационарные условия существования клеток, когда потоки в клетки и из них сбалансированы. По всей вероятности, повышение Na, K-активируемой АТФазы можно объяснить дисбалансом электролитов, так как известно, что чем ниже внутриклеточная концентрация калия и выше содержания натрия, тем интенсивнее работа калий-натриевого насоса. Следовательно, в эритроцитах у животных, подвергнутых воздействию паров псевдокумола в дозе 10 мг/м3, резко нарушены процессы пассивного и активного перемещения ионов натрия и калия через эритроцитарные мембраны.
Если в нормальных эритроцитах треть продуцируемой энергии идет на обеспечение активного транспорта этих ионов, то при недостатке АТФ эритроцитам трудно поддерживать равномерное распределение электролитов. И система при этом стремится к равновесию, о чем свидетельствует снижение индекса K/Na. В свою очередь при понижении соотношений ионов калия и натрия АТ-Фаза не может в полной мере осуществлять гидролиз АТФ, обеспечивающий энергией транспорт ионов натрия из внутреннего пространства наружу [21]. Этот факт наряду с высокой проницаемостью эритроцитарных мембран приводит к тому, что натриевый насос не успевает откачивать ионы натрия из клетки, в результате чего нарушается метаболическая активность эритроцитов.
От соотношений K/Na существенно зависит и транспорт ионов кальция и чем оно ниже, тем выше содержание кальция в клетке. Удаление кальция из клетки осуществляется лишь при эффективном функционировании АТФазных механизмов. Оно достигается путем откачивания катионов из клетки благодаря работе АТФазного комплекса ¡12].
Увеличение содержания натрия в цитозоле инициирует освобождение ионов магния из клетки. Одновременно с выходом катионов калия из клетки наблюдается потеря связанного иона магния, наличие которого необходимо для реконструкции фосфорилирующей системы [10]. Токсические факторы, способствующие нарушению проницаемости клеточных мембран, вызывают специфическую ла-билизацию и удаление ионов магния, связанного с субстратом. Утечка ионов магния из клетки сопровождается активацией Ca, Mg-зависимой АТФазы, а стимуляция последней приводит к усилению распада АТФ, направленной на восстановление трансминерализации основных электролитов и активацию кальций и магнийзависимых ферментативных процессов.
Данные о существенной активации АТФазной системы эритроцитов, а также тканей легких, печени и почек коррелируют с данными радиоизо-
топных исследований о повышенном уровне биосинтеза макроэргов. Возможно, выявленный дефицит АТФ связан с относительной недостаточностью новообразования макроэргов в условиях значительной интенсификации энергетических потребностей эритроцитов и тканей при остром воздействии паров псевдокумола.
Воздействие паров псевдокумола в концентрации 10 и 1 мг/м3 вызывало у подопытных крыс в ранние сроки исследования активацию ферментных систем, участвующих в биотрансформации ксенобиотиков. По мнению ряда исследователей, в ответ на воздействие экотоксикантов в печени у животных существенно повышается активность ферментов, катализирующих реакции как 1-й, так и 2-й фазы метаболизма ксенобиотиков. Такая координированная стимуляция ферментов, осуществляющих реакции окисления, гидролиза и конъюгации, может способствовать ускорению детокси-кации и выведению ксенобиотика из организма.
Одним из механизмов повреждающего действия может быть активация процесса свободноради-кального перекисного окисления липидов [19]. При остром воздействии на организм разнообразных ксенобиотиков увеличивается скорость биотрансформации, повышается активность микросо-мальных монооксигеназ и усиливается генерация активных форм кислорода и перекиси водорода. Усиление этого процесса выше определенного предела приводит к срыву антирадикальных и антипе-рекисных механизмов [19]. Первыми признаками перегрузки механизмов, ответственных за поддержание гомеостаза при действии активных форм кислорода, является отмеченное нами ранее увеличение количества первичных диеновых конъюгатов и вторичных (малонового диальдегида) продуктов свободнорадикального перекисного окисления липидов 120].
Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют, что индукция системы микросо-мальных монооксигеназ печени может явиться весьма чувствительным показателем токсического действия экотоксикантов, а также указывать на целесообразность изучения активности этих ферментов при гигиеническом регламентировании как загрязнителей окружающей среды.
Выводы. 1. Однократное ингаляционное воздействие паров 1,2,4-триметилбензола в концентрации 10 мг/м3 приводит в эритроцитах, а также в тканях легких, печени и почек к существенному сдвигу в системе адениловых нуклеотидов, выражающемуся в снижении уровня АТФ и повышении количества АДФ и АМФ, в то время как при дозах 0,01—0,1 и 1 мг/м3 эти изменения носили недостоверный характер.
2. При однократном поступлении паров псевдокумола в эритроцитах у подопытных крыс наблюдаются активация К- и Са, Mg-зaвиcимыx АТФаз, в тканях — повышение N8, К-активируе-мой, Са-стимулируемой и Mg-зaвиcимoй АТФаз и изменения в них электролитов.
3. Направленность и выраженность сдвигов обмена адениловых производных в эритроцитах в условиях острой интоксикации отражают отклонения их метаболизма в тканях и организме в целом, на что указывают результаты исследований содержания АТФ, АДФ, АМФ, интенсивности включе-
ния радиометки Р из ортофосфата Na в состав аденозинфосфатов, активности транспортных аде-нозинтрифосфатаз, концентрации натрия, калия, кальция и магния.
4. Однократное ингаляционное воздействие паров 1,2,4-триметилбензола в концентрации 10 и 1 мг/м3 сопровождается в печени, легких и почках повышением активности микросомальных монооксиге-наз, а при дозах 0,1 и 0,01 мг/м3 эти сдвиги были недостоверны.
Литература
1. Болдырев А. А. // Укр. биохим. журн. — 1992. — № 5. - С. 3-10.
2. Вредные химические вещества. Углеводороды. Гало-генпроизводные углеводородов. — Л., 1990.
3. Егорова Н. //., Кулагина И. Г., Гилев В. Г. и др. // Здравоохр. Башкортостана. — 1994. — № 4. — С. 15-18.
4. Захарова Н. Б., Рубин В. И. // Лаб. дело. - :980. -№ 12. - С. 735-738.
5. Карузина И. И., Арчаков А. И. // Современные методы в биохимии. — М., 1977. — С. 49—62.
6. Киреев М. М., Конвай В. Д. // Вопр. мед. химии. — 1979. - № 3. - С. 352-354.
7. Макаренко Е. В. // Лаб. дело. — 1987. — № 2. — С. 14-16.
8. Мамин И. Р., Фархутдинов Р. Р., Шакиров Д. Ф. // Национальный конгресс по болезням органов дыхания, 8-й. — Уфа, 1998. — С. 464.
9. Мамин И. Р., Фархутдинов Р. Р., Шакиров Д. Ф. // Актуальные вопросы прикладной биохимии и биотехнологии. — Уфа, 1998. — С. 67—69.
10. Москалев /О. И. Минеральный обмен. — М., 1985.
11. Ноженко А. А., Шмидт Н. А. // Изв. АН Латв. ССР. — 1973. - № 7. - С. 93-99.
12. Орлов С. Н., Шевченко А. С. // Биохимия. — 1978. — № 2. - С. 208-215.
13. Правило проведения работ с использованием экспериментальных животных // Химия и жизнь. — 1979. - № 10. - С. 5-8.
14. Рапопорт С., Дубиль В., Марецки Д., Симе В. Соотношение реакций образования и использования АТФ в эритроцитах. — М„ 1987. — Т. 1. - С. 85-90.
15. Салахов Р. А., Мамин И. Р., Фархутдинов Р. Р. // Экология и здоровье женщин и детей в Республике Башкортостан. - Уфа, 1998. - Ч. 2. - С. 102-106.
16. Твердислов В. А. // Биохимия. — 1982. — № 7. — С. 1242-1245.
17. Уждавини Э. Р., Бахтизина Г. 3., Лиснянский Е. 3. // Гигиена труда и охрана здоровья рабочих в нефтяной и нефтехимической промышленности. — Уфа, 1969. - Т. 5. - С. 51-58.
18. Уждавини Э. Р. // Гиг. труда. — 1984. — № 10. -С. 54-55.
19. Фархутдинов Р. Р., Лиховских В. А. Хемилюминес-центные методы исследования свободно-радикального окисления в биологии и медицине. — Уфа, 1995.
20. Фархутдинов Р. Р., Лиховских В. А., Шакиров Д. Ф. // Актуальные проблемы профессиональных заболеваний (клиника, диагностика, лечение). — М., 1997. - С. 116-118.
21. Черницкий Е. А., Воробей А. В. Структура и функции эритроцитарных мембран. — Минск, 1981.
22. Шакиров Д. Ф., Фархутдинов Р. Р., Камилов Ф. X. и др. // Здравоохр. Башкортостана. — 1994. — № 4. — С. 21-26.
23. Шакиров Д. Ф., Камилов Ф. X., Фархутдинов Р. Р., Лиховских В. A. 11 Гиг. и сан. — 1998. — № 2. — С. 19-22.
24. Шакиров Д. Ф.,Фархутдинов Р. Р., Камилов Ф. X. и др. // Экология и здоровье женщин и детей в Республике Башкортостан. — Уфа, 1998. — Ч. 2. — С. 56-61.
25. Ahokas J., Pelkonen О., Karki N. // Cancer Res. — 1977. - Vol. 37. - P. 3737-3743.
26. Lowry O. //., Rosebrough N. J., Farr A. L., Randall R. J. Ц J. biol. Chern. - 1951. - Vol. 193. -P. 265-275.
27. Omura Т., Sato R. // Ibid. - 1964. - Vol. 239, N 7. -P. 2379-2385.
28. Whittam В., Ager M. // Biochem. J. - 1964. -Vol. 93, N 2. - P. 337-340.
Поступила 12.01.99
Summary. The investigations demonstrate that unfavourable changes occur in the tissues and red blood cells of the animals exposed to a single dose of 1,2,4-trimethylben-zene (TMB) in a concentration of 10 mg/m3; moreover, the inclusion of 32P is increased in the biochemical structures of the animals and the concentrations of Na, K, Mg, and Ca ions change. Exposure to TMB, 0.01-1.0 mg/m3 causes profound changes in the animals. Microsomal monooxygenases were found to activate in the lung, liver, and kidney of the animals exposed to ТВ in concentrations of 10 and 1 mg/m3.
Практика санитарно-эпидемиологической службы
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1999 УДК 616.24-006.04-02:546.296(470.54)
В. Л. Лежнин, Б. И. Никонов, Е. В. Ползик, В. С. Казанцев, М. В. Жуковский, Л. М. Лунгина
О ВЛИЯНИИ РАДОНА НА РАЗВИТИЕ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ ЛЕГКИХ У ЖИТЕЛЕЙ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Областной центр Госсанэпиднадзора в Свердловской области, Екатеринбург
В 1987 г. радон и продукты его распада были оценены Международным агентством по изучению рака (МАИР) как безусловно канцерогенные для человека [18]. В свою очередь широкомасштабные исследования, проведенные в начале 90-х годов в Западной Европе, показали, что за счет этого радиоактивного газа формируется от 50 до 90%
коллективной дозы [4]. Очень высокие его концентрации, в 5000 раз превышающие таковые в наружном воздухе, были обнаружены внутри строений в Швеции и Финляндии [14, 22, 23]. Жилища с уровнями радиации, в 500 раз превышающими типичные значения в наружном воздухе, были выявлены также в Великобритании и США [25].
