CC BY
19
УДК: 612.2.-018-092.9
Нетюхайло Л. Г., Сухомлин Т. А., Басараб Я. О.
СТАН АНТИОКСИДАНТНОТ СИСТЕМИ ЛЕГЕНЬ ПРИ ГОСТРОМУ ЕМОЦ1ЙНО-БОЛЬОВОМУ СТРЕС1 У ЩУР1В З Р1ЗНИМ ТИПОМ РЕАГУВАННЯ ТА ЙОГО КОРЕКЦ1Я ГЛУТАП1РОНОМ
ВДНЗУ «Укра'Гнська медична стоматологiчна академiя» (м. Полтава)
basarab.yaroslav.doc@gmail.com
Дана робота е фрагментом НДР «Бiохiмiчнi i па-тофiзiологiчнi механiзми ушкодження внутрiшнiх ор-гаыв при опiковiй хворобi», № державно! реестраци 0111и005142.
Вступ. За даними ВООЗ, рестраторы хвороби посiдають друге мюце в структурi загально! смерт-ностi [8]. В патогенезi розвитку багатьох захворю-вань дихально! системи важлива роль належить стресорним пошкодженням [4,7]. Тому досли дження впливу нейрогенного стресу на легене-ву тканину е актуальним питанням сучасно! ме-дицини. Вiдомо, що стрес може призводити до активаци втьнорадикальних процесiв в тканинах [3,5,6,11]. Глутатрон - це похiдне 1,4-ди-гiдропирiдину, що володiе антигiпоксантною, антиоксидантною та цитопротекторною дiею [15,12,11]. Глутатрон застосовуеться в невро-логiчнiй, кардюлопчний практицi [13,14,16,17], проте можливiсть його застосування для ко-рекци пошкодження легень при стресi вивчена недостатньо.
Метою дослщження було вивчення втьнора-дикальних процеЫв та змiн активностi антиоксидантно! системи в легенях щурiв рiзного типу реагу-вання в умовах гострого емоцмно-больового стресу та при корекцп цих змiн глутатроном.
Об'ект I методи досл1дження. Дослщження проведено на 78 статевозртих щурах лши «Wistar» масою 150 - 180 г. Типування тварин проводили методом «вщкрите поле». Щурiв роздтили на три типи: активы, середы та пасивнк Експерименти було проведено з тваринами активного та пасивного титв [9]. Гострий емоцмно-больовий стрес вщтворювали за методикою О. Disederato [10]. Евтаназiю тварин здмснювали пiд гексеналовим наркозом. Експерименти виконан з дотриманням вимог бвропейсько! конвенцi! про захист хребетних тварин, що викорис-товуються для дослщних та iнших наукових цтей, (Страсбург, 1986) та Закону Укра!ни «Про захист тварин вщ жорстокого поводження» (2006).
Для вивчення втьнорадикальних процеЫв ви-значали рiвень ТБК-реактантiв в легеневiй тканинi, який виступае маркером оксидативного стресу [1]. Для оцшки антиоксидантно! системи доотджува-ли активнiсть каталази [2] та вмют аскорбшово! кислоти в тканинах легень [1]. Глутатрон вводили внутршньоочеревинно дозою 1 мг/кг вiдразу пюля моделювання гострого емоцiйно-больового стресу [15]. Отриман результати експериментальних до-слщжень аналiзували з використанням U-критерiю
Манна-Уггы; достовiрними даними вважали тi, що вщповщають р<0,05.
Результати досл1джень та Тх обговорення.
Для дослiдження втьнорадикальних процеЫв ви-вчали рiвень ТБК- реактанпв в легеневiй тканинi щурiв (табл. 1). ТБК-реактанти е маркером пере-кисного окиснення лiпiдiв та оксидативного стресу,
Таблиця 1.
Вмют ТБК-реактан^в у тканинах легень щурiв при гострому емоцiйно-больовому стресi за умов корекцГГ глутапiроном, мкмоль/г тканини (М±т; п=7)
Групи тварин Активний тип Пасивний тип
Контроль 38,72 ± 1,49 28,67 ± 3,56
Гострий стрес 64,65 ± 4,16* 40,75 ± 5,96*
Глутатрон 35,85 ± 3,58 27,93 ± 2,24
Гострий стрес + глутатрон 48,22 ± 4,85* 34,59 ± 3,47*
Примiтка: * - р<0,05 пор1вняно з контролем.
!х вмiст пiдвищуеться при деградацi! полшенасиче-них жирних кислот пiд впливом втьних радикалiв. У тварин активного типу спостер^алось пiдвищення вмiсту ТБК-реактан^в у 1,67 разу (р<0,05), у пасивного типу - в 1,42 разу (р<0,05). В умовах екс-периментально! корекцi! глутатроном, вмiст ТБК-реактантiв у легенях щурiв був суттево нижчим, ыж без введення препарату. Рiвень ТБК-реактан^в зрiс у 1,24 разу (р<0,05) у тварин активного типу, та у 1,21 разу (р<0,05) у пасивного типу щурiв. Цi дан свiдчать про активацiю перекисного окиснення ло-дiв у щурiв в умовах гострого стресу.
Для оцшки ефективност ферментативно! ланки антиоксидантно! системи в легенях експериментальних тварин вивчали активнють каталази (табл. 2). При гострому емоцмно-больовому стрес спо-стерiгалось зниження рiвня активностi каталази у 1,85 разу (р<0,05) у тварин активного типу та у 1,53 разу (р<0,05) у щурiв пасивного типу. За умов корек-ци глутапiроном активнiсть каталази зменшувалась у 1,26 разу (р<0,05) у активного типу, i в 1,17 разу (р<0,05) у пасивного типу тварин. Зменшення ак-тивностi каталази призводить до накопичення в ле-геневм тканинi пероксиду водню та гщроксильних радикалiв, якi викликають активацю перекисного окиснення лiпiдiв клiтинних мембран i окиснюваль-ну модифiкацiю проте!ыв. У щурiв, якi одержували глутатрон, зменшення активностi каталази було не таке значуще, що вказуе на активацю ферментативного шляху зв'язування втьних радикалiв.
Таблиця 2
Активнють каталази тканинах легень щурiв при гострому емоцiйно-больовому стресi за умов корекцм глутапiроном, мкмоль/хв мг протешу (M±m; n=7)
Групи тварин Активний тип Пасивний тип
Контроль 2,85 ± 0,34 2,73 ± 0,31
Гострий стрес 1,54 ± 0,63* 1,78 ± 0,35*
Глутатрон 2,72 ± 0,14 2,17 ± 0,42
Гострий стрес + глутатрон 2,25 ± 0,27* 2,34 ± 0,11*
Примiтка: * - p<0,05 порiвняно з контролем.
Також доотджували вм1ст аскорб1ново1 кисло-ти в легеневм тканин1 щур1в з гострим емоцмно-больовим стресом для оц1нки неферментативно! ланки антиоксидантно! системи (табл. 3). У тварин
спостерталось зниження вмюту аскорбшово, кислоти у 1,32 разу (р<0,05) у активного типу щурiв, i в 1,18 разу (р<0,05) у пасивного типу. У тварин активного типу, яким вводили глутатрон, рiвень аскорбшово, кислоти знижувався у 1,15 разу (р<0,05), у пасивного типу - в 1,07 разу. Аскорбшова кислота викликае зниження швидкостi утворення втьних радикалiв, таким чином, зменшення II вмюту, особливо у тварин активного типу, свщчить про порушення компенсаторних механiзмiв антиоксидантно, системи захисту. Водночас, використання глутапiрону призводить до зростанню вмiсту аскорбiновоI кислоти в тканинах щурiв обох типiв.
Висновки. Отже, в умовах гострого емоцмно-больового стресу розвиваеться порушення балансу мiж дiею прооксидантних факторiв та антиоксидант-
Таблиця 3. ною системою за рахунок активаци в1льнора-
Вмют аскорбшово. кислоти в тканинах легень дикальних процест. Розвиток оксидативного
. стресу та зменшення антиоксидантного захис-щурiв при гострому емоцшно-больовому стресi
'г ту були бтыш виражен! у щурт активного типу.
за умов корекцм глуташроном, мкмоль/г тканини це св!дчиты про те, що стресорн! пошкодження (M±m; n=7) легень залежаты також i в1д типолог1чних осо-
бливостей нервово! системи орган1зму. Глута-п1рон нормал1зуе патолог1чн1 зм1ни у легеневм тканин1 щур1в за умов гострого стресу.
Перспективи подальших дослщжень. Плануетыся в подалышому встановити пато-лог1чн1 зм1ни в тканинах легень при гострому стрес1 в динамщк
Групи тварин Активний тип Пасивний тип
Контроль 335,97 ± 22,46 324,46 ± 14,62
Гострий стрес 254,86 ± 18,62* 275,39 ± 17,95*
Глутатрон 337,01 ± 18,13 329,97 ± 18,56
Гострий стрес + глутатрон 292,58 ± 21,11* 303,14 ± 13,11
npMMiTKa: * - p<0,05 nopiBHAHO 3 Kom"po.neM.
^¡TepaTypa
1. Kamyshnikov V.S. Spravochnik po kliniko-biohimicheskoy laboratornoy diagnostike / V.S. Kamyshnikov. - Minsk: Belarus, 2000.
- 463 s.
2. Korolyuk M.A. Metod opredeleniya aktivnosti katalazy / M.A. Korolyuk, L.Y Ivanova, YH. Mayorova // Laboratornoe delo. - 1988.
- № 1. - S. 16-19.
3. Netyukhaylo L.H. Efekty metabolitiv arakhidonovoyi kysloty v lehenyakh / L.H. Netyukhaylo, T.A. Sukhomlyn, A.A. Sukhomlyn // Molodyy vchenyy. - 2016. - T. 36, № 9. - S. 136-140.
4. Netyukhaylo L.H. Sostoyanie antioksydantnoy systemy vnutrennikh orhanov krys pri ozhogovoy bolezni / L.H Netyukhaylo, T.A. Sukhomlyn, Ya.A. Basarab, V.V. Bondarenko, S.V. Kharchenko // Byulleten sibirskoy meditsiny. - 2014. - Tom 13, № 3. -S.51-55.
5. Netyukhaylo L.H. Stan vil'no-radykal'nykh protsesiv, systemy antyoksydantnoho zakhystu ta proteolizu v lehenyakh shchuriv pry eksperymental'niy opikoviy khvorobi / L.H. Netyukhaylo, T.A. Sukhomlyn // Zahal'na patolohiya ta patolohichna fiziolohiya. - 2012.
- Tom 7, № 1. - S. 80-83.
6. Sukhomlyn T.A. Aktyvnist' vil'noradykal'nykh protsesiv u lehenyakh shchuriv v umovakh eksperymental'noyi opikovoyi khvoroby / T.A. Sukhomlyn, L.H. Netyukhaylo // Svit medytsyny ta biolohiyi. - 2012. - № 2. - S. 159-160.
7. Sukhomlyn T.A. Protsesy perekysnoho okysnennya lipidiv u lehenyakh shchuriv za umov opikovoyi khvoroby ta yikh korektsiya preparatom «Lipin» / T.A. Sukhomlyn // Aktual'ni problemy suchasnoyi medytsyny: Visnyk UMSA. - 2013. - Tom 13, vyp. 4 (44).
- S. 187-190.
8. Sukhomlyn T.A. Patohenetychni mekhanizmy ushkodzhennya lehen' pry opikoviy khvorobi / T.A. Sukhomlyn, L.H. Netyukhaylo // Svit medytsyny ta biolohiyi. - 2011. - № 2. - S. 184-189.
9. Tarasenko L.M. Stressprotektornyiy effekt glutapirona - novogo tipa aminokislotsoderzhaschih 1,4-digidropiridinov v otnoshenii tkaney parodonta i zheludka u kryis s raznoy stressoustoychivostyu / L.M. Tarasenko, K.S. Neporada, V.E. Klusha // Byul. eksperim. biol. i med. - 2002. - T. 133, № 4. - S. 426-428.
10. Desiderato O. Development of gastric ulcerous in rats following stress termination / O. Desiderato, I.K. Mackinon, H. Hisson // J. conp. physiol. - 1974. - Vol. 37. - P. 208-214.
11. Fernandes M.A. Effects of 1,4-dihydropyridine derivatives (cerebrocrast, gammapyrone, glutapyrone, and diethone) on mitochondrial bioenergetics and oxidative stress: a comparative study / M.A. Fernandes, M.S. Santos, J.A. Vicente, A.J. Moreno [et al.] // Mitochondrion. - 2003. - Vol. 3, № 1. - P. 47-59.
12. Klusa V. Atypical 1,4-dihydropyridine derivatives, an approach to neuroprotection and memory enhancement / V. Klusa // Pharmacol Res. - 2016. - Vol. 113. - P. 754-759.
13. Misane I. «Atypical» neuromodulatory profile of glutapyrone, a representative of a novel 'class' of amino acid-containing dipep-tide-mimicking 1,4-dihydropyridine (DHP) compounds: in vitro and in vivo studies / I. Misane, V. Klusa, M. Dambrova, S. Germane [et al.] // Eur Neuropsychopharmacol. - 1998. - Vol. 8, № 4. - P. 329-347.
14. Osina K. 1,4-Dihydropyridine derivatives without Ca2+-antagonist activity up-regulate Psma6 mRNA expression in kidneys of intact and diabetic rats / K. Osina, E. Rostoka, J. Sokolovska, N. Paramonova [et al.] // Cell Biochem Funct. - 2016. - Vol. 34, № 1. - Р. 3-6.
15. Pupure J. Distinct influence of atypical 1,4-dihydropyridine compounds in azidothymidine-induced neuro- and cardiotoxicity in mice ex vivo / J. Pupure, S. Isajevs, V. Gordjushina, I. Taivans [et al.] // Basic Clin Pharmacol Toxicol. - 2008. - Vol. 103, № 5. -Р. 401-406.
16. Vaitkuviene A. Study of the interaction of 1,4-dihydropyridine derivatives with glucocorticoid hormone receptors from the rat liver / A. Vaitkuviene, A. Ulinskaite, R. Meskys, G. Duburs [et al.] // Pharmacol Rep. - 2006. - Vol. 58, № 4. - Р. 551-558.
17. Vartanian L.P. Antineoplastic effect of glutapyrone in continual gamma-irradiation of rats / L.P. Vartanian, E.V. Ivanov, S.F. Vershinina, A.B. Markchev [et al.] // Radiats Biol Radioecol. - 2004. - Vol. 44, № 2. - Р. 198-201.
УДК: 612.2.-018-092.9
СТАН АНТИОКСИДАНТНО1 СИСТЕМИ ЛЕГЕНЬ ПРИ ГОСТРОМУ ЕМОЦ1ЙНО-БОЛЬОВОМУ СТРЕС1 У ЩУР1В З Р1ЗНИМ ТИПОМ РЕАГУВАННЯ ТА ЙОГО КОРЕКЦ1Я ГЛУТАП1РОНОМ
Нетюхайло Л. Г., Сухомлин Т. А., Басараб Я. О.
Резюме. В статт наведен результати впливу гострого стресу на легеневу тканину щурiв з рюним типом ре-агування. За цих умов спостер^аеться актива^я вшьнорадикальних процеЫв на фон зниження активност анти-оксидантноУ системи, про що свщчить накопичення ТБК-реактангпв, зменшення вмюту аскорбЫовоУ кислоти та зниження активности каталази. Показано, що вказан змiни бтыш вираженi у щурiв з активним типом реагування. Також наведено даы, що глутапiрон ефективно нормалiзуе патолопчн змiни у легеневiй тканинi щурiв за умов гострого стресу.
Ключовi слова: легеы, глутапiрон, оксидативний стрес.
УДК: 612.2.-018-092.9
СОСТОЯНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ ЛЕГКИХ ПРИ ОСТРОМ ЭМОЦИОНАЛЬНО-БОЛЕВОМ СТРЕССЕ У КРЫС С РАЗНЫМ ТИПОМ РЕАГИРОВАНИЯ И ЕГО КОРРЕКЦИЯ ГЛУТАПИРОНОМ
Нетюхайло Л. Г., Сухомлин Т. А., Басараб Я. А.
Резюме. В статье представлены результаты влияния острого стресса на ткани легких крыс с разным типом реагирования. В этих условиях наблюдается активация свободно-радикальных процессов на фоне снижения активности антиоксидантной системы, о чем свидетельствует накопление ТБК-реактантов, уменьшение содержания аскорбиновой кислоты и снижение активности каталазы. Показано, что указанные изменения более выражены у крыс с активным типом реагирования. Также представлены данные, что глутапирон эффективно нормализует патологические изменения в легочной ткани крыс в условиях острого стресса.
Ключевые слова: легкие, глутапирон, оксидативный стресс.
UDC: 612.2.-018-092.9
CONDITION OF ANTIOXIDANT SYSTEM OF LUNGS AT ACUTE EMOTIONAL-PAIN STRESS IN RATS WITH DIFFERENT TYPES OF REACTION AND CORRECTION BY GLUTAPYRONE
Netyukhaylo L. G., Sukhomlyn Т. A., Basarab Y. O.
Abstract. Lung injury is a frequent consequence of acute stress. Better understanding of the mechanisms of pathological changes at acute emotional-pain stress contributes to searching for effective methods of treatment.
Objective. The aim of our research is a study of free-radical oxidation and changes of antioxidant system in rats lungs with different types of reaction under condition of acute emotional-pain stress and their correction by glutapyrone.
Object and methods. Experiments were carried out on 78 male Wistar rats, weight 150-180 g. The rats were divided into three groups (active, middle, passive). It was used open field test. Experimental investigation was carried out in accordance with international bioethical principles and the laws of Ukraine. We modeled acute emotional-pain stress on the rats of experimental and control groups (model by O. Disederato). The intensity of the free-radical processes was evaluated on the basis of the content of malondialdehyde (MDA) and antioxidant system - based on the activity of catalase, the content of ascorbic acid in homogenates of the lungs. Glutapyrone was injected intraperitoneally (1 mg/kg) after modelling of acute emotional-pain stress.
Results. Under conditions of emotional-pain acute stress is observed changes of antioxidant system in rats lungs. It was found the increasing of MDA in lungs: rats from active group - by 1,67 times (р<0,05), after correction by glutapyrone by 1,24 times (р<0,05); rats from passive group - by 1,42 times (р<0,05), after correction - by 1,21 times (р<0,05) compared to the control. This indicates the development of oxidative stress in rats under acute emotional-pain stress. Under these conditions it was observed the decrease of catalase and ascorbic acid in lungs. The activity of catalase decreased: in active group - by 1,85 times (р<0,05), after correction by 1,26 times (р<0,05); in passive group - by 1,53 times (р<0,05), after correction - by 1,17 times (р<0,05) compared to the control. It was observed the decreasing of ascorbic acid level in lungs: rats from active group - by 1,32 times (р<0,05), after application of glutapyrone by 1,18 times (р<0,05); in passive group - by 1,15 times (р<0,05), with correction - by 1,07 times (р<0,05) compared to the control. Thus, application of glutapyrone resulted to normalization of the activity of catalase and increasing of the content of ascorbic acid in the lungs tissues of both types of rats.
We found that the rats from active group had more significant changes than the rats from passive groupe.
Conclusions. At emotional-pain acute stress there is development of disbalance between the action of prooxidant and antioxidant systems due to the activation of free radical processes. The development of oxidative stress and reduction of antioxidant defense were more pronounced in active type rats. This indicates that stress lung damage also depends on the typological features of the nervous system. Experimental correction by glutapyrone leads to reduce of pathological changes in rats lungs at acute emotional-pain stress.
Prospects for further research. Further study of the pathological changes in the lungs tissues under condition of acute emotional-pain stress in dynamics.
Keywords: lungs, glutapyrone, oxidative stress.
Рецензент - проф. Костенко В. О.
Стаття надшшла 17.08.2017 року
