CC BY
78
в. А. ПОЛЯСНЫЙ
СОСТОЯНИЕ ТИОЛДИСУЛЬФИДНОЙ СИСТЕМЫ В УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ КЕТОГЕННОЙ ДИЕТЫ У КИНДЛИНГОВЫХ КРЫС
Кафедра биофизики, информатики и медаппаратуры Одесского национального медицинского университета,
Украина, 65026, г. Одесса, Валиховский пер., 2. E-mail: [email protected]
У крыс с киндлингом, вызванным применением коразола (30,0 мг/кг, в/бр., на протяжении трех недель), наблюдаются значительное снижение уровня тиоловых групп и увеличение содержания дисульфидных групп как в небелковой, так и в белковой фракциях крови, а также в сыворотке крови. Кетогенная диета, применяемая у киндлинговых животных в течение четырех недель, восстанавливала показатели состояния тиолдисульфидной системы.
Ключевые слова: кетогенная диета, тиолдисульфидная система, эпилептическая активность, коразоловый киндлинг.
V. A. POLYASNY
THE STATE OF THIOLDISULFIDE SYSTEM UNDER CONDITIONS OF KINDLING AND KETOGENIC
DIET IN KINDLED RATS
Department of biophysics, informatics and medical devices, Odessa national medical university,
Ukraine, 65026, Odessa, Valihovskij per., 2. E-mail: [email protected]
In rats kindled with repeated corazol (30,0 mg/kg, i. p.) administrations the substantial decrease of thiol groups along with the increase of disulfide groups both in not-protein and protein blood fractions and in blood serum as well. Ketogenic diet administered to kindled rats during four weeks restored functional state of thiol- disulfide blood system.
Key words: ketogenic diet, thioldisulphide system, epileptic activity, corazol kindling.
Показано, что тиолдисульфидная окислительновосстановительная система, являющаяся важным компонентом антиоксидантной системы (АОС) организма, принимает участие в механизмах эпилептизации головного мозга [1, 2]. В частности, развитие хронического эпилептического синдрома методом повторных введений коразола в подпороговой дозе имеет своим следствием снижение числа тиоловых групп и увеличение дисульфидных соединений в ткани мозга животных [1]. Выраженность изменений со стороны данного компонента АОС может быть критерием глубины имеющих место изменений при формировании воспалительного процесса, а также служить показателем эффективности лечебных мероприятий [3].
Кетогенная диета (КД) оказывает противоэпилеп-тическое действие путем увеличения ГАМК-ергиче-ской и пуринергической медиации в мозге, уменьшения тонуса системы возбуждающих аминокислот, провоспалительных цитокинов, развития антиокси-дантных эффектов [6]. Однако до последнего времени не проводилось изучения роли тиолдисульфидной системы крови животных в условиях моделирования хронического эпилептического синдрома и применения КД.
Поэтому целью настоящей работы явилось определение выраженности изменений со стороны тиол-дисульфидной системы у крыс с киндлинговым эпилептическим синдромом, а также особенностей этих нарушений в условиях применения КД различной продолжительности.
Материалы и методы исследования
Работа выполнена на крысах-самцах линии вистар массой от 180 до 230 г, которых содержали при естест-
венной смене света и темноты, температуре 18-20° С и со свободным доступом к пище и воде. Наблюдения осуществлены в соответствии с требованиями GLP и комиссии по биоэтике Одесского национального медицинского университета (протокол от 10 октября 2008 г. № 84). В исследовании наблюдали 36 крыс линии вистар.
Киндлинг моделировали с помощью повторного введения коразола в подпороговой дозе (30,0 мг/кг, в/бр.) на протяжении трех недель. Для исследований брали животных, у которых последние три инъекции эпилептогена сопровождались развитием генерализованных клонико-тонических судорожных приступов.
КД включала 80% липидов, а также 3,3% углеводов и 16,7% белков [5]. На указанной диете киндлин-говых крыс удерживали в течение 2 и 4 недель и через
2.0 ч с момента прекращения КД проводили тестирующее введение эпилептогена (30,0 мг/кг, в/бр.). Через
30.0 мин после применения коразола у животных осуществляли забор крови из хвостовой вены.
В качестве контроля исследовали показатели состояния тиолдисульфидной системы у крыс в период завершения формирования киндлинга. Применение данного контроля было обосновано тем, что последующий перерыв во введениях эпилептогена сопровождается развитием резистентной формы эпилепсии, отличающейся более выраженными судорожными реакциями в ответ на применение тестирующей дозы коразола [1].
Состояние тиолдисульфидной системы изучалось по показателям содержания общих, белковых, небелковых сульфгидрильных (SH) и дисульфидных (SS) групп, а также коэффициента SH/SS. Исследования
Кубанский научный медицинский вестник № 2 (131) 2012 УДК 612826+6128-009
Кубанский научный медицинский вестник № 2 (131) 2012
проводились методом амперометрического титрования на 7-е сутки с момента оперативного вмешательства [4]. В ходе титрования раствора тиолового соединения азотнокислым серебром ионы серебра связываются SH-группами с образованием устойчивого меркаптида. Уравнение этой реакции:
R-SH + Ад+ -> R-S-Ag + Н+.
По достижении конечной точки титрования в растворе появляется избыток ионов серебра. При этом в цепи, включающей погруженный в титруемый раствор платиновый электрод и электрод сравнения, возникает электрический ток, пропорциональный концентрации ионов серебра и измеряемый микроамперметром. Содержание SН-групп в исследуемом растворе эквивалентно количеству нитрата серебра, затраченному на титрование.
Результаты исследований обрабатывали статистически с применением метода ANOVA и критерия Neman-Keuls.
Результаты
В крови киндлинговых животных регистрировалось возрастание содержания SH- и SS-групп на 54,5% в сравнении с контрольными значениями (Р<0,05). Причем на этом фоне снижалось содержание SH-групп в небелковой фракции цельной крови - на 51,1%, в то
время как в белковой фракции имело место увеличение данного показателя на 6,3% (P<0,05). В то же время содержание SS-групп возрастало: небелковых - в 5,38 раза, белковых - на 58,9%, общих - в 2,03 раза (табл. 1). Наряду с этим имело место снижение величины коэффициента SH/SS: небелкового - в 10,9, белкового - в 1,53 и общего - в 2,1 раза (P<0,05).
У киндлинговых крыс, которым применяли КД на протяжении двух недель, в этот период регистрировалось как увеличение на 34,1% суммарного содержания небелковых SH- и SS-групп на фоне снижения на 32,8% содержания небелковых SH-групп, так и одновременное повышение в 3,74 раза содержания небелковых SS-групп (P<0,05). В этих условиях в 2,52 раза уменьшался небелковый SH/SS коэффициент. В белковой фракции цельной крови отмечалось снижение содержания SH-групп (на 15,5%) и было увеличено содержание SS-групп (на 30,0%), что сопровождалось уменьшением SH/SS коэффициента в 1,49 раза в сравнении с группой контроля (P<0,05). Наряду с этим имели и место снижение на 18,1% содержания общих SH-групп, увеличение на 58,2% содержания SS-групп, а также снижение в 1,94 раза коэффициента SH/SS (P<0,05) (табл. 1).
Следует отметить, что некоторые из показателей в данной группе животных отличались от таковых в
Таблица 1
Содержание сульфгидрильных и дисульфидных (SS-) групп в небелковой и белковой фракциях цельной крови животных с киндлингом и применением КД (М±м, мкмоль/л)
Исследуемые показатели Группы наблюдения
Контроль (n=21) Киндлинг (n=25) КД в течение 2 недель (n=20) КД в течение 4 недель (n=22)
Небелковая фракция
SH+SS-группы 1735,5±47,2 2680,6±104,5* 2327,0±84,3*# 1915,2±76,4#@
SH-группы 1350,0±42,4 659,5±58,2* 907,8±42,5*# 1113,0+ 45,6 *#@
SS-группы 385,0±18,5 2071,1±95,2* 1439,2+ 63,4*# 802,2+ 35,8 *#@
SH/SS-коэффиц. 3,50±0,22 0,32±0,05* 0,63±0,07* 1,39+ 0,18*#@
Белковая фракция
SH-группы 7721,0±112,0 8207,6±96,8* 6523,4±106,1*# 7832,4+ 120,3#@
SS-группы 2941,2±94,3 4673,6±112,7* 3822,4+ 85,4*# 3255,2+ 106,2 *#@
SH/SS-коэффиц. 2,62±0,11 1,71±0,05* 1,76+ 0,05* 2,41+ 0,12#@
Общее содержание
SH-группы 9071,0±144,2 8867,1±117,5 7431,2±125,2* 8945,4+ 130,4@
SS-группы 3326,2±98,7 6744,7±145,1* 5261,6+ 91,3*# 4057,4+ 84,2 *#@
SH/SS-коэффиц. 2,73±0,08 1,31+ 0,06* 1,41±0,05* 2,20+ 0,10*#@
Примечание: * - Р<0,05 в сравнении с показателями в группе контроля (интактные крысы), # - Р<0,05 в сравнении с показателями в группе животных с киндлинг-синдромом; @ - Р<0,05 в сравнении с показателями в группе животных с применением КД на протяжении 2 недель (ANOVA + Newman-Кеи^ тесты).
группе с киндлингом в отсутствие КД. Так, общее содержание небелковых SH-SS-групп было меньше на 13,2%, в то время как уровень небелковых SH-групп был выше на 37,6%, а SS-групп - ниже на 30,5% (Р<0,05). Содержание SH-групп белковой фракции также было меньше такового в группе с киндлингом -на 20,5%, а SS - меньше на 19,2% (Р<0,05). Также меньшим в сравнении с показателем у больных с кин-длингом был показатель общего уровня SS-групп (на 22,0%) (Р<0,05) (табл. 1).
В группе животных, которым применяли КД на протяжении четырех недель, содержание общих небелковых SH-SS-групп было на 10,3% выше такового в контроле (Р>0,05), в то время как данный показатель был ниже таковых как в группе с киндлингом, так и в группе с применением КД на протяжении двух недель: соответственно на 38,6% и 16,7% (Р<0,05). При этом уровень SH-групп был ниже контроля на 17,6% (Р<0,05) и превышал показатели в группах с кин-длингом и с 2-недельным применением КД на 68,8% и 22,6% (Р<0,05). Уровень SS-групп также был выше такового в контроле в 2,1 раза (Р<0,05) и одновременно ниже, чем в других группах: в 2,58 и 1,79 раза (Р<0,05). Коэффициент небелковых SH-SS-групп, хотя также превышал коэффициенты в группах с киндлингом и применением КД на протяжении двух недель - в 4,34 и 2,2 раза (Р<0,05), однако оставался в 2,52 раза более низким, чем в группе контроля (Р<0,05) (табл. 1).
Общее содержание SS- и SH-групп белковой фракции в группе с четырехнедельным применением КД превышало соответствующий показатель в группе контроля на 1,4% (Р>0,05) и одновременно было выше показателя в группе с киндлингом без лечения на 20,1% (Р<0,05). При этом, однако, уровень SH-SS-групп был меньше, чем в группе с киндлингом, на 4,6% (Р<0,05) (табл. 1). В данных условиях лечения содержание SS-групп было меньше, чем в группах с киндлингом, и применением КД на протяжении двух недель: соответственно на 30,4% и 14,8%
(P<0,05) и превышало таковое в группе контроля на 10,7% (P<0,05). В то же время коэффициент SH/SS не отличался от такового в контроле и был выше показателей в других группах соответственно на 40,9% и 36,9% (P<0,05).
Общее содержание SH-групп у больных, которым применяли КД на протяжении четырех недель, не отличалось от такового в группе контроля и группе животных с киндлингом в отсутствие лечения (табл. 1). В то же время данный показатель был выше такового в группе с применением КД на протяжении двух недель -на 20,4% (P<0,05). Общий уровень SS-групп был меньше показателей в группе с одним киндлингом и двухнедельным применением КД - на 39,8% и 32,9% (P<0,05), но при этом оставался больше такового в группе контроля - на 22,0% (P<0,05). Коэффициент SH/SS также был выше соответствующих показателей в указанных группах больных - на 68,0% и 56,0% (P<0,05), при этом оставаясь на 19,4% более низким, чем в группе контроля (P<0,05) (табл. 1).
В сыворотке крови животных с киндлингом в отсутствие лечения содержание белковых SH-групп было на 56,2% меньше такового в группе контроля, в то время как уровень SS-групп превышал соответствующий показатель в 2,12 раза (P<0,05) (табл. 2). Коэффициент SH/SS в 4,86 раза был меньше такового в группе контроля (P<0,05). В группе с киндлингом и двухнедельным удерживанием крыс на КД уровень SH-групп был на 42,1% меньше такового в группе контроля (P<0,05) и на 32,0% больше соответствующего показателя в группе с киндлингом без лечения (P<0,05). Содержание SS-групп было выше такового в контроле на 70,6% и меньше показателя в группе с киндлингом без лечения на 19,6% (P<0,05). При этом коэффициент SS/SH был в 2,94 раза меньше такового в группе контроля и превышал коэффициент в группе с киндлингом на 65,3% (P<0,05). При четырехнедельной КД содержание SH- групп оставалось на 24,6% меньше такового в контроле и при этом превышало соответствующие показатели в группах
Таблица 2
Содержание сульфгидрильных ^^) и дисульфидных (SS-) групп в сыворотке крови животных с киндлингом и применением КД (М±м, мкмоль/л)
Исследуемые показатели Группы наблюдения
Контроль (n=21) Киндлинг (n=25) Киндлинг в течение 2 недель (n=20) Киндлинг в течение 4 недель (n=22)
SH-группы 550,6±13,8 241,4±12,7* 319,2±17,4*# 415,2±27,6*#@
SS-группы 157,3±9,1 333,8±21,4* 268,4+ 14,2*# 181,9+ 27,6#@
SH/SS-коэффиц. 3,50±0,09 0,72±0,08* 1,19+ 0,09*# 2,28±0,14*#@
Примечание: * - Р<0,05 в сравнении с показателями в группе контроля (интактные крысы); # - Р<0,05 в сравнении с показателями в группе животных с киндлинг-синдромом; @ - Р<0,05 в сравнении с показателями в группе животных с применением КД на протяжении 2 недель (ANOVA + Newman-Кеи^ тесты).
Кубанский научный медицинский вестник № 2 (131) 2012
УДК-612.11.7-008.4/46 Кубанский научный медицинский вестник № 2 (131) 2012
с одним киндлингом и киндлингом в условиях 2-недельной КД: соответственно на 72,0% и 30,0% (P<0,05). При этом уровень SS-групп также оставался больше такового в контроле (на 15,6%) и при этом меньше показателей в других группах: на 45,5% и 32,2% соответственно (P<0,05). Коэффициент SH/SS в сыворотке крови при применении четырехнедельной КД также оставался меньше контрольного значения на 34,9% и выше показателей в других группах: в 3,17 и 1,92 раза соответственно (P<0,05) (табл. 2).
Обсуждение
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что удерживание киндлинговых животных на КД на протяжении четырех недель эффективно корригирует нарушенный в связи с развитием хронического эпилептического синдрома баланс в тиолди-сульфидной системе. Причем положительные эффекты подобного лечения реализуются в основном за счет небелковых компонентов данной системы. В условиях удерживания животных на КД в течение двух недель также отмечались положительные тенденции изменений со стороны тиолдисульфидной системы, но эти изменения были существенно менее выраженными в сравнении с более продолжительным периодом удерживания крыс на КД.
Важно подчеркнуть, что в патогенезе эпилептического синдрома нарушения контроля ПОЛ, истощение резервов антиоксидантной системы играют важную роль [1, 2]. С другой стороны, КД может оказывать положительное действие за счет восстановления резервов антиоксидантной системы организма, которое осуществляется в том числе за счет снижения проэпи-лептогенных эффектов возбуждающих аминокислот и провоспалительных цитокинов [6].
Поскольку составляющими компонентами тиолди-сульфидной системы являются низкомолекулярные диализируемые соединения - глютатион и эрготионе-ин, основная масса которых сосредоточена в эритроци-
тах, нарастание суммарного содержания небелковых тиолдисульфидных фракций в цельной крови может быть обусловлено освобождением низкомолекулярных соединений из их связи с белками [3, 4]. Вместе с тем повышение суммарного содержания небелковых SH- и SS- групп, возможно, связано с усилением их синтеза. Об этом могут свидетельствовать результаты исследований сыворотки крови, которые возможно объяснить окислительной модификацией тиоловых групп. По-видимому, эффекты в отношении тиолдисульфидной системы могут развиваться как за счет индукции внутриклеточных восстановительных процессов, так и за счет опосредованных механизмов, связанных с предупреждением развития проэпилептогенных патогенных влияний.
ЛИТЕРАТУРА
1. Годлевский Л. С., Коболев Е. В., Мустяца В. Ф., Дроздова Г. А. Моделирование и механизмы подавления экспериментального эпилептического синдрома. - Одесса. - 2010. - 350 с.
2. Годлевский Л. С., Коболев Е. В., Мустяца В. Ф., Дроздова Г. А. Влияние электрической стимуляции червя мозжечка на ти-олдисульфидную систему головного мозга // Кубанский научный медицинский вестник.— 2011.— № 2 (125).— С. 28-31 .
3. Мандриевская Н. М. Состояние тиолдисульфидной и аскор-батной систем в раннем периоде реабилитации при гнойно- септических воспалениях // Мед. реабил., курортол., физиотер. - 1997. -№ 3. - С. 57-60.
4 Соколовский В. В. Тиосульфидное соотношение крови как показатель состояния специфической резистентности организма. -СПб, 1996. - 33 с.
5. Freeman J., Veggiotti P., Lanzi G., Tagliabue A., Perucca E. The ketogenic diet: from molecular mechanisms to clinical effects // Epilepsy res. - 2006. - Vol. 68. - P.145-180.
6. Nylen K., Likhodii S., McIntyre W. The ketogenic diet: proposed mechanisms of action / Burnham neurotherapeutics // The j. of Amer. soc. exp. neurother. - 2009. - Vol. 6. - P. 402-405.
Поступила 11.05.2012
Д. E. ПОРУШНИЧАК1, E. Б. ПОРУШНИЧАК1, Б. И. КУЗНИК2
АГРЕГАЦИОННАЯ АКТИВНОСТЬ ТРОМБОЦИТОВ В АРТЕРИАЛЬНОЙ И ВЕНОЗНОЙ КРОВИ ПРИ СТАБИЛЬНОЙ И НЕСТАБИЛЬНОЙ СТЕНОКАРДИИ
1Забайкальская краевая клиническая больница,
Россия, 672038, г. Чита, Улица Коханского дом № 7;
2ГБОУ ВПО Читинская государственная медицинская академия,
Россия, 672000, Чита, ул. Горького, 39а, тел.: 8 (3022) 32-16-23, 35-31-33. E-mail: [email protected]
Установлено, что у больных нестабильной стенокардией спонтанная и АДФ-, адреналин-, коллаген- и ристомицин-инду-цированная агрегация тромбоцитов, определяемая в артериальной крови, протекает более интенсивно, чем при стабильной стенокардии. Подобная закономерность не характерна для агрегации тромбоцитов, определяемой в венозной крови. В то же время при стабильной и нестабильной стенокардии не выявляется существенной разницы между спонтанной и индуцированной АДФ, адреналином и коллагеном, агрегацией кровяных пластинок, протекающей в артериальной и венозной крови. Что касается ристомицин-индуцированной агрегации, то как при стабильной, так и при нестабильной стенокардии она наиболее интенсивно протекает в венозной крови.
Ключевые слова: стабильная и нестабильная стенокардия, артериальная и венозная кровь, агрегация тромбоцитов.
