CC BY
31
© М. В. Кири^в
УДК 612. 015. 1-02:615. 916'1:546. 48/. 73]-092. 9 М. В. Кирил'ш
CПОCiБ КОРЕКЦП AКTИBHОCTi ФОCФОЛiПAЗИ А2 ТА ПРОЦЕаВ ЛШОПЕРОКСИДАЦЙ У БiЛИX ЩУPiB ЗА УМОВ КОМБШОВАНОГО
УРАЖЕННЯ СОЛЯМИ КАДМ^ ТА КОБАЛЬТУ
ДВНЗ «Тернопшьський державний медичний унiверситет iменi I. Я. Горбачевського»
(м. Tернопiль)
Дана робота е складовою частиною планово! науково! м1жкафедрально! теми «Особливост1 по-рушень метабол1чних процес1в в орган1зм1 тварин, уражених солями кадмю та ¡ншими ксеноб1отиками I способи !х корекцИ» кафедр медично! б1ох1мИ та кгм-нко-лабораторно! д1агностики та загально! ппени I екологп ТДМУ 1мен1 I. Я. Горбачевського, № держ. реестраци 0195Ш23938.
Вступ. Сьогодн1 перед людством гостро по-стало ц1ле коло питань, пов'язаних 1з агресивню-тю навколишнього середовища, зокрема, 1з д1ею солей важких метал1в. Важк1 метали - це елементи перюдично! системи Д. I. Менделеева з вщносною молекулярною масою б1льше сорока. Ршенням 6в-ропейсько! економ1чно! ком1с1! ООН до групи най-б1льш небезпечних важких метал1в включен! ртуть, свинець, кадмм, хром, марганець, н1кель, кобальт, ванадм, м1дь, зал1зо, цинк, сурма, а також типов! метало!ди: миш'як I селен [5].
Кадм1й вщноситься до числа високотоксичних метал1в. Результати доотджень з впливу кадм1ю (вщ г1пертон1! до канцерогенезу), поряд з його широким використанням I накопиченням в навколишньому середовищ1, дозволяють вважати, що в1н несе сер-йозну загрозу людству як екополютант. [10] Кобальт вщноситься до групи м1кроелемент1в, тобто е жит-тево необхщним для функц1онування живих орга-н1зм1в. Разом з тим, в надлишку, як I багато 1нших елемент1в, в1н для орган1зму токсичний I навггь може бути згубний. Одним з основних механ1зм1в пошко-джуючо! д1! надлишкових концентрац1й солей кадмю та кобальту е генерац1я активних форм кисню, 1н1ц1ювання процес1в перекисного окиснення л1п1д1в (ПОЛ) та ¡нших тип1в б1омолекул. При цьому р1вно-вага в систем! прооксиданти-антиоксиданти зсува-еться в б1к накопичення молекул з прооксидантними властивостями ! призводить до розвитку оксидатив-ного стресу [14].
Зважаючи на вищенаведен обставини, тривае пошук препарат!в з високою ефективнютю до хе-латування ¡оыв важких метал!в. Металокомплекси амшокислот з металами-м!кроелементами можуть проявляти таку активнють, а також мати антиокси-дантну дю.
Мета досл1дження. Вивчити вплив метало-комплексу тирозинату цинку на активнють фосфол!-пази А2 та вмют продукпв лтопероксидаци за умов токсичного ураження бтих щур!в хлоридами кадмю та кобальту.
Об'ект I методи досл1дження. Експеримен-тальн дослщження проводили на 42 бтих нелЫмних статевозртих щурах-самцях масою 180-200 г, яких утримували на стандартному рацюы в!варю. Утри-мання тварин та експерименти проводилися вщ-повщно до положень «бвропейсько! конвенц!! про захист хребетних тварин, як використовуються для експеримент!в та ¡нших наукових цтей» (Страсбург, 1985), «Загальних етичних принцитв експеримент!в на тваринах», ухвалених Першим нацюнальним кон-гресом з бюетики (Ки!в, 2001).
Тварини були подтеы на 3 групи. 1-а група - ¡нтак-тн тварини, 11-а група - уражен! хлоридами кадмю та кобальту Ш-я група - уражен! хлоридами кадмю та кобальту, яким проводилась корек^я тирозина-том цинку. Токсичне ураження викликали шляхом одноразового внутршньошлункового введення щурам водного розчину кадмю хлориду в доз! 7 мг/ кг маси тта (1/12 Ьй50) та кобальту хлориду в доз! 5 мг/кг (1/12 Ьй50) [2]. З метою корекцп порушень, через годину пюля введення кадмю та кобальту хлорид!в, вводили одноразово внутршньошлунково металокомплекс тирозинат цинку в доз! - 0,36 мг/кг. Цю сполуку синтезовано на кафедр! медично! бю-х1м1! та клшко-лабораторно! д!агностики Тернопть-ського державного медичного уыверситету ¡мен! I. Я. Горбачевського з тирозину та гщроксиду цинку, яю брали в екв!молярних концентрац!ях.
Декаптацю щур!в здмснювали пщ тюпента-ловим наркозом через 1, 4, 7 та 10 д1б вщ моменту введення отрут. Досл1джували плазму кров! й тканину печЫки. Активнють фосфолтази А2 (ФЛА2) [КФ 3. 1. 1. 4] оцшювали за !! здатнютю катал!зувати реакцю вщщеплення вщ лецитину жирних кислот, вмют яких визначали шляхом титрування лугом за присутност! фенолфтале!ну [3]. Про р!вень втьно-радикального окиснення лтщв судили за вмютом ТБК-активних продукпв (ТБК АП) [9] та концентра-ц!ею д!енових кон'югат!в (ДК), як1 екстрагували в
гептан-1зопропанолов1и сум1Ш1 й реестрували при l = 232 нм [4].
ЦифровиИ матер1ал п1дцавали статистичному анал1зу з використанням 1-критерю Стьюдента [7]. Зм1ни вважали в1ропдними при р < 0,05, р < 0,02, р< 0,01, р< 0,001. Для розрахунюв застосовували комп'ютерну програму Excel (Microsoft).
Результати дослщжень та 'Гх обговорення. У процес1 ендогенно! штоксикаци при накопиченн1 ток-син1в, продукт1в протеол1зу, продукт1в пероксидного окиснення лтщв порушуеться 1нтрацелюлярниИ го-меостаз, зокрема зм1нюеться внутршньоклмтинна концентрац1я 1он1в кальц1ю. ПосилениИ вих1д Са2 ± i3 цистерн ендоплазматичного ретикулума через де-структурованi токсинами мембрани зумовлюе акти-вацiю фосфолiпаз, зокрема ФЛА2[13]. У результат дiI фосфолiпази А2 на лтщи бiологiчних мембран ви-втьняеться арахiдонова кислота, яка, у свою чергу, е субстратом ферменту циклооксигенази. Пере-творення арахiдоновоI кислоти пщ впливом ензиму призводить до утворення еИкозаноIдiв (простаглан-динiв, тромбоксанiв, простациклмыв) - речовин, що активують запальн процеси в тканинах. Пiд впливом ¡ншого ензиму, 5-лiпооксигенази, арахiдонова кислота перетворюеться в лейкотрiени та ейкозатетра-еновi кислоти. Цi речовини е хiмiоатрактантами ней-трофiлiв та регулюють судинну проникнiсть [12]. З таблиц 1 видно рiзке пщвищення активностi ФЛА2 у тварин, уражених одночасно кадмiем i кобальтом. Вже через 24 год цей показник був майже у 2,5 раза вищим порiвняно з ¡нтактними, а на 4-ту добу у 5,6 раза перевищував норму. Надалi активнють дано-го ферменту залишалася вiрогiдно високою. ФЛА2,
катал1зуючи в1дщеплення вищих жирних кислот В1д молекул фосфол1пщ1в, полегшуе доступ в1льних радикал1в до ненасичених (подвмних) зв'язк1в цих кислот, що призводить до ще бтышого посилення л1попероксидацИ.
Попередн1 досл1дження свщчаты [1], що про-дукц1я активних форм кисню (АФК) при сптынм дм солей метал1в зазнае вищо! 1нтенсивност1, н1ж при 1х окремому введены. Це становиты небезпеку для л1пщ1в, особливо з ненасиченими подвмними зв'язками [6]. Так, при поеднаному ураженн солями кадм1ю I кобальту р1вены ДК у плазм1 кров1 та печ1нц1 залишався в1рог1дно високим впродовж усыого екс-перименту. Найбтыший вм1ст ДК, як первинних про-дукт1в в1лынорадикалыного окиснення л1п1д1в, було зафксовано вже на 1-шу добу, що становило 295 % у плазм1 кров1, та 282 % у печ1нц1 пор1вняно з контр-олыними тваринами (табл. 1). У п1зн1ш1 терм1ни до-сл1дження спостер1галося незначне зниження кон-центрацИ ДК, у плазм1 кров1 вона становила 239, 217 та 165 % на 4-ту, 7-му I 10-ту доби вщ р1вня 1нтактних тварин. У печ1нц1 зм1ни були под1бними, I р1вены ДК в уражених щур1в досягав 243 % через 4-и доби вщ моменту штоксикаци, 186 % - через 7 д1б та 140 % -через 10-ты д1б в1д введення солей метал1в.
Найвищий вм1ст ТБК АП було зафксовано на 4-ту добу вщ моменту ураження, що становило 173 % вщ р1вня штактних тварин у плазм1 кров1 та 283 % у пе-ч1нц1 (табл. 1). У п1зн1ш1 терм1ни експерименту спо-стер1галася тенденц1я до зниження концентрацИ ТБК АП, I на 7-му добу 1х р1вены становив 121 % у плазм1 кров1 та 202 % у печ1нц1 уражених щур1в. До 10-1 доби
Таблиця 1
Динам1ка активност1 фосфол1пази А2 та показник1в в1льнорадикального окиснення л1п1д1в у тварин з кадмш-кобальтовою 1нтоксикац1ею (M ± m, n = 6)
Показник Доошджува-ний матерiал Група тварин
¡нтактш уражеш комбiнацiею кадмiю та кобальту хлоридiв
1 доба 4 доба 7 доба 10 доба
ФЛА2, 103 од. /кг Печ'1нка 1,77 ± 0,07 4,38 ± 0,27 p1 < 0,001 p2 <0,01 9,94 ± 0,30 p1 < 0,001 p2 <0,03 5,50 ± 0,25 p1 < 0,001 3,88 ± 0,25 p1 < 0,001 p2 <0,01 p3< 0,001
ДК, ум. од. /л Плазма KpoBi 1,19 ± 0,06 3,52 ± 0,12 p1 < 0,001 p2 < 0,001 p., < 0,001 2,84 ± 0,10 p1 < 0,001 p2 < 0,001 p2 < 0,001 2,58 ± 0,12 p1 < 0,001 p2 <0,001 p2 <0,001 1,96 ± 0,15 p1 <0,01 p1 <0,01 p2 <0,01
ДК, ум. од. /кг Печ'1нка 7,16 ± 0,26 20,18 ± 0,46 p1 < 0,001 p13 < 0,01 17,46 ± 0,45 p1 < 0,001 p3 < 0,001 13,35 ± 0,82 p1 < 0,001 p2 < 0,01 p2 < 0,01 10,03 ± 0,34 p1 < 0,001 p2 <0,01 p2 < 0,05
ТБКАП, мкмоль/л Плазма KpoBi 2,13 ± 0,05 2,72 ± 0,12 p1< 0,01 3,68 ± 0,15 p1 < 0,001 p2 <0,01 2,57 ± 0,15 p1 < 0,05 2,46 ± 0,08 p1 < 0,02 p^ < 0,05
ТБКАП, мкмоль/кг Печ'1нка 3,50 ± 0,14 8,90 ± 0,30 p1 < 0,001 p2 < 0,001 p3 <0,01 9,89 ± 1,00 p1 < 0,001 p2 <0,01 p2 < 0,05 7,07 ± 0,30 p1 < 0,001 p1 <0,001 5,85 ± 0,11 p1 < 0,001 p1 < 0,001 p3 < 0,02
Примггка: p1 - в1дм1нност1 в1рог1дн1 порюняно з ¡нтактними тваринами; p2 - в1дм1нност1 в1рог1дн1 м1ж тваринами, ураженими CdCl2 та CdCl2 ± CoCl2; p3 - в¡дм¡нност¡ в¡рог¡дн¡ мж тваринами, ураженими CoCl2 та CdCl2 ± CoCl2.
Таблиця 2
Вплив тирозинату цинку на актившсть ФЛА2 та динамiку показникiв вшьнорадикального окиснення лiпiдiв у плазмi кровi та печiнцi тварин, уражених кадмiю та кобальту
хлоридами (М ± т, п = 6)
Показник Дослщжува-ний матерiал Група тварин
штактш уражен комбiнацiею кадмiю та кобальту хлоридiв корек^я тирозинатом цинку
1 доба 4 доба 1 доба 4 доба
фла2, 103 Од/кг Печмка 1,77 ± 0,07 4,38 ± 0,27 р1 < 0,001 9,94 ± 0,30 р1 < 0,001 3,01 ± 0,16 р2 <0,01 4,04 ± 0,22 р2 < 0,001
ДК, ум. од. /л Плазма кровi 1,19 ± 0,06 3,52 ± 0,12 р1 < 0,001 2,84 ± 0,10 р1 < 0,001 2,70 ± 0,13 р2 <0,01 2,49 ±0,06 р2 < 0,05
ДК, ум. од. /кг Печмка 7,16 ± 0,26 20,18 ± 0,46 р1 < 0,001 17,46 ± 0,45 р1 < 0,001 12,92 ± 0,36 р, < 0,001 11,92 ± 0,41 р2 < 0,001
ТБКАП, мкмоль/л Плазма кровi 2,13 ± 0,05 2,72 ± 0,12 р1 < 0,01 3,68 ± 0,15 р1 < 0,001 2,41 ± 0,05 р2 < 0,05 2,89 ± 0,12 р2 <0,01
ТБКАП, мкмоль/кг Печмка 3,50 ± 0,14 8,90 ± 0,30 р1 < 0,001 9,89 ± 1,00 р1 < 0,001 6,96 ± 0,13 р2 <0,01 7,45±0,20 р2 < 0,05
Примггка: р, - в1дм1нност1 в1рог1дн1 поршняно з 1нтактними тваринами; р 2 - в1дм1нност1 в1рог1дн1 пор1вняно з ураженими тваринами.
змши залишалися в1ропдно високими пор1вняно з контрольними тваринами I досягали 115 та 167 % вщповщно у кров1 й печ1нц1. Б1льше зростання вм1сту ДК та ТБК АП у печ1нц1 за умов ¡нтоксикаци, можливо, зумовлене локальною шактивац1ею антиоксидант-них фермент1в I п1двищенням активност1 ФЛА2, яка активно катал1зуе в1дщеплення окиснених ацил1в по-л1ненасичених жирних кислот фосфолтщв.
П1двищене надходження юыв важких метал1в ви-кликае в орган1зм1 стан оксидативного стресу, що характеризуеться збтьшенням продукц1! активних форм кисню, активац1ею процес1в втьнорадикаль-ного окиснення л1п1д1в I б1лк1в, пригн1ченням системи антиоксидантного захисту. Застосування сполук ¡з здатнютю до хелатування юыв важких метал1в може бути ефективним способом детоксикацп орган1зму [14]. Так1 властивост1 можуть проявляти метало-комплекси ам1нокислот, а також проявляти антиок-сидантну д1ю [8]. На основ! попередн1х дослщжень [11], зроблено висновок про найбтьшу ефектив-н1сть тирозинату цинку щодо пригн1чення генерац1! активних форм кисню I вир1шено використати цей металокомплекс для подальших досл1джень.
Активн1сть ферменту ФЛА2 при введенн1 тирозинату цинку знизилася на 31 % на 1-шу добу досл1-дження та на 59 % на 4-ту пор1вняно з активн1стю ензиму в уражених щур1в, але таю показники все ще були вищими в1д р1вня у ¡нтактних тварин I становили 170 та 228 % у вщповщы термши (табл. 2).
Як було показано вище, ¡нтенсивнють втьнора-дикального окиснення л1пщ1в значно зростала при комб1нован1й дм токсикант1в. Застосування тирозинату цинку зменшувало вмют продукт1в л1поперок-сидацп впродовж всього експерименту у тварин з ¡нтоксикац1ею кадм1ю та кобальту хлоридами. Вмют ДК на 1-шу добу досл1дження в1рогщно знижу-вався на 23 % (р2 < 0,01) у плазм1 кров1 та на 36 % (р2 < 0,001) у печ1нц1 коригованих щур1в, пор1вняно
з р1внем уражених тварин (табл. 2). На 4-ту добу змши мали аналопчний характер як у плазм1 кров1, так I в печ1нц1, де вм1ст ДК був на 12 % I 32 % меншим вщповщно. Але цей показник, зокрема в печ1нц1, за-лишався вищим на 80 % (1 доба) I 66 % (4 доба) вщ р1вня в ¡нтактних щур1в.
Вм1ст ТБК АП у плазм1 кров1 в1рогщно знижувався на 23 % через 24 години вщ початку експерименту, а через 96 год - на 12 % пор1вняно з тваринами, як не отримували тирозинату цинку (табл. 2). У печн ц1 щур1в в1дбувалися под1бн1 зм1ни, але вони були б1льш результативними. Р1вень ТБК АП там становив на 22 та 25 % менше на 1-шу та 4-ту доби вщповщно, н1ж р1вень уражених тварин. Проте, пор1вняно з ¡нтактними тваринами, показники вмюту ТБК АП усе ще залишались в1рогщно вищими, переважаю-чи вм1ст у ¡нтактних тварин на 13 (р < 0,01) та 36 % (р < 0,01) у плазм1 кров1 щур1в I на 99 (р < 0,001) та 113 % (р < 0,001) у печ1нц1 на вщповщы доби.
Таким чином, застосування тирозинату цинку призводило до зниження активност1 ФЛА2, ¡нтенсив-ност1 процес1в л1попероксидац1! в плазм1 кров1 та в печ1нц1 тварин з кадм1й-кобальтовою ¡нтоксикац1ею, проте повного зниження досл1джуваних показник1в до р1вня ¡нтактних щур1в не в1дбулося.
Висновки. Ураження комб1нац1ею солей кадм1ю та кобальту призводить до пщвищення активнос-т1 фосфол1пази А2 та ¡нтенсифкацп процес1в ПОЛ у кров1 та печ1нц1 п1ддосл1дних тварин.
Використання з коригувальною метою метало-комплексу тирозинату цинку призводить до сповть-нення лтопероксидаци в орган1зм1 щур1в.
Перспективи подальших досл1джень. В по-дальшому буде тривати пошук найб1льш ефектив-ного дозування тирозинату цинку та досл1дження можливостей його застосування при ¡нтоксикаци р1зними полютантами.
Лiтература
1. Гонський Я. I. Динамка вмюту активних форм кисню i втьнорадикального окиснення лiпiдiв та бiлкiв у щурiв уражених хлоридами кадмiю та кобальту / Я. I. Гонський, М. В. Чорна // Медична хiмiя. - 2008. -Т. 10, №1. - С. 102-105.
2. Губский Ю. И. Химические катастрофы и экология / Ю. И. Губский, В. Б. Долго-Сабуров, В. В. Храпак. - К.: Здоров'я, 1993. - 224 с.
3. Гутилин С. А. Метод определения фосфолипазы А2 в сыворотке крови / С. А. Гутилин, А. И. Салуенья // Лаб. дело. -1975. - № 6. - С. 35 - 39.
4. Камышников В. С. Справочник по клинико-биохимическим исследованиям и лабораторной диагностике / В. С. Камышников. - Москва : МЕДпресс-информ, 2004. - 911 с.
5. Котельникова С. В. Сравнительная характеристика перекисного окисления липидов при интоксикации солью кадмия в разных органах и тканях белых крыс в зимний и летний периоды / С. В. Котельникова, А. В. Котельников, Н. Г. Соколова // Вестник АГТУ. - 2006. - № 3. - С. 214-217.
6. Курашвили Л. В. Липидный обмен при неотложных состояниях / Л. В. Курашвили, В. Г. Васильков. - Пенза, 2003 -198 с.
7. Ланкин Г. Ф. Биметрия / Г. Ф. Лакин. - М.: Высш. школа, 1990. - 352 с.
8. Михалюв М. М. Вплив унтолу та пстидинату мщ на активнють каталази та фосфолтази А2 у тварин з хiмiчним уражен-ням печЫки / М. М. Михалюв // Медична хiмiя. - 2001. - Т. 3, № 2. - С. 59-61.
9. Стальная И. Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты / И. Д. Стальная, Т. Г. Гаришвили; под ред. В. Н. Ореховича // Современные методы в биохимии. - М.: Медицина, 1977. - С. 66-68.
10. Черных Н. А. Экологический мониторинг токсикантов в биосфере / Н. А. Черных, С. Н. Сидоренко. - М.: РУДН, 2003. - 430 с
11. Чорна М. В. Корек^я металокомплексами втьнорадикальних порушень в органiзмi щурiв, уражених кадмш та кобальту хлоридами / М. В. Чорна // Свгг бюлогп та медицини. - 2009. - № 2 - С. 102-106.
12. Adibhatla R. M. Phospholipase A2, hydroxy! radicals and lipid peroxidation in transient cerebral ischemia / R. M. Adibhatla, J. F. Hatcher, R. J. Dempsey // Antioxid. Redox. Signal. - 2003. - Vol. 5. - P. 647-654.
13. Chalimoniuk M. Secretory phospholipase A2 and its role in oxidative stress and inflammation / M. Chalimoniuk // Postepy Biochem. - 2012 - Vol. 58(2). - Р. 204-8.
14. Flora S. J. Heavy metal induced oxidative stress & its possible reversal by chelation therapy / S. J. Flora, M. Mittal, A. Mehta // Indian J. Med. Res. - 2008. - Vol. 128(4) - Р. 501-23.
УДК 612. 015. 1-02:615. 916'1:546. 48/. 73]-092. 9
СПОаБ КОРЕКЦП АКТИВНОСТ ФОСФОЛШАЗИ А2 ТА ПРОЦЕ^В ЛШОПЕРОКСИДАЦМ У БШИХ ЩУРiВ ЗА УМОВ КОМБШОВАНОГО УРАЖЕННЯ СОЛЯМИ КАДМЮ ТА КОБАЛЬТУ
Кирилiв М. В.
Резюме. Дослщжено вплив токсичних доз хлоридiв кадмию та кобальту на активнють фосфолтази А2 та процеси лтопероксидаци у тканинах бтих щурiв. Встановлено, що за умов дм даних полютанпв вiрогiдно пщвищуеться активнють фосфолтази А2 у печшц тварин, зростае вмют дiенових кон'юга^в та ТБК-активних продук^в як у плазмi кров^ так i печшц щурiв. Застосування з метою корекци металокомплексу тирозина-ту цинку сприяло зниженню активной фосфолтази А2 та сповтьненню процеЫв перекисного окиснення лтщв.
Ключовi слова: кадмм, кобальт, фосфолтаза А2, лтопероксида^я, тирозинат цинку
УДК 612. 015. 1-02:615. 916'1:546. 48/. 73]-092. 9
СПОСОБ КОРРЕКЦИИ АКТИВНОСТИ ФОСФОЛИПАЗЫ А2 И ПРОЦЕССОВ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ У БЕЛЫХ КРЫС В УСЛОВИЯХ КОМБИНИРОВАННОГО ПОРАЖЕНИЯ СОЛЯМИ КАДМИЯ И КОБАЛЬТА
Кирилив М. В.
Резюме. Исследовано влияние токсических доз хлоридов кадмия и кобальта на активность фосфолипазы А2 и процессы липопероксидации в тканях белых крыс. Установлено, что в условиях действия данных поллю-тантов достоверно повышается активность фосфолипазы А2 в печени животных, возрастает содержание диеновых конъюгатов и ТБК-активных продуктов как в плазме крови, так и печени крыс. Применение с целью коррекции металлокомплекса тирозината цинка способствовало снижению активности фосфолипазы А2 и замедлению процессов перекисного окисления липидов.
Ключевые слова: кадмий, кобальт, фосфолипаза А2, липопероксидация, тирозинат цинка.
UDC 612. 015. 1-02:615. 916'1:546. 48/. 73]-092. 9
Methods of Phospholipase A2 Activity and Lipid Peroxidation Processes Correction in Rats under Conditions of Combined Damage by Cadmium and Cobalt Salts
Kyryliv M. V.
Abstract. Today there is a range of burning issues associated with the effect of heavy metal salts. Heavy metals are elements of Mendeleev periodic table with a relative molecular weight of more than forty. Mercury, lead, cadmium, chromium, manganese, nickel, cobalt, vanadium, copper, iron, zinc, antimony, and typical metalloids:
arsenic and selenium were included to the group of the most dangerous heavy metals by the decision of European Economic Commission of UN.
Effect of cadmium endangers humanity as ecopollutant. Cobalt is essential for the functioning of living organisms, but in excess it is toxic to the body. One of the main mechanisms of the damaging effect of cadmium and cobalt salts excessive concentrations is the generation of active oxygen forms, initiation of lipid peroxidation (LPO) and other types of biomolecules, leading to the development of oxidative stress.
In view of the above circumstances, the search of drugs with high efficiency to the chelation of heavy metal ions continues. Metal complexes of amino acids with metals-microelements can show such activity and have an antioxidant effect.
The aim of the study. To study the effect of metal complex of zinc tyrosinate on the phospholipase A2 activity and lipid peroxidation products content under conditions of toxic damage of rats by cadmium and cobalt chlorides.
object and methods of research. Experimental studies were conducted on nonlinear mature white male rats weighing 180-200 g. Animals were divided into 3 groups. The first group - intact animals, the second group - animals affected by cadmium and cobalt chlorides, the third group - animals affected by cadmium and cobalt chlorides, with the correction by zinc tyrosinate. Rats were injected an aqueous solution of cadmium chloride at a dose of 7 mg/kg of body weight and cobalt chloride at a dose of 5 mg/kg. Metal complex of zinc tyrosinate was injected at a dose of 0. 36 mg/kg.
Decapitation of rats was performed under thiopental anesthesia in 1, 4, 7 and 10 days from the moment of toxins introduction. We investigated blood plasma and liver tissue. The activity of phospholipase A2 (PLA2), the content of thiobarbituric acid-active products (TBA AP) and concentration of diene conjugates (DC) was determined. Digital material was subjected to statistical analysis using the Student's t-test.
Results and discussion of research. In the process of endogenous intoxication at the accumulation of toxins, products of proteolysis, products of lipid peroxidation (LPO) intracellular homeostasis is disturbed, including changing the intracellular concentration of calcium ions, which leads to the activation of PLA2. Studies have shown increased activity of PLA2 in animals infected by both cadmium and cobalt. Within 24 hours, this index was almost 2. 5 times higher than in intact animals, and on the 4th day 5. 6 times exceeded the norm. At combined damages by the salts of cadmium and cobalt level of DC in blood plasma and liver remained high throughout the experiment. The highest content of DC in plasma was observed on the 1st day. In the liver, the DC level reached 243 % after 4 days from the moment of intoxication. The highest content of TBA AP was recorded on the 4th day from the moment of damage, accounting for 173 % of the intact animals in plasma and 283 % in the liver.
Increased entry of heavy metal ions causes condition of oxidative stress in the body. Searching for drugs with high efficiency to the chelation of heavy metal ions continues. Metal complexes of amino acids with metals-microelements can have such activity and show antioxidant effect. Metal complexes of zinc tyrosinate were used for the research. PLA2 enzyme activity during the injection of zinc tyrosinate decreased by 31 % on the 1st day of study and by 59 % on the 4th day compared with the activity of enzyme in infected rats. Application of zinc tyrosinate reduced the content of lipid peroxidation products throughout the experiment in animals with cadmium and cobalt chlorides intoxication. Content of DC on the 1st day of study decreased by 23 % in plasma and by 36 % in liver of corrected rats compared with the level of the affected animals. On the 4th day the changes were similar in nature both in plasma and in liver. The content of TBA AP in plasma on the 4th day significantly decreased by 12 % compared with animals that did not receive zinc tyrosinate. In rats' liver there were similar changes, but they were more effective. Application of zinc tyrosinate led to a decrease in intensity of lipid peroxidation in plasma and in liver of animals with cadmium-cobalt intoxication, but complete reduction of the studied parameters to the level of intact rats did not happen.
conclusions. Damages by the salts of cadmium and cobalt results in increased activity of phospholipase A2 and intensification of lipid peroxidation in blood and liver of experimental animals.
Use of metal complex of zinc tyrosinate with the corrective purpose leads to the decrease of lipid peroxidation in rats.
Key words: cadmium, cobalt, phospholipase A2, lipid peroxidation, zinc tyrosinate.
Рецензент - проф. Марчишин С. М.
Стаття надшшла 27. 01. 2014 р.
