Научная статья на тему 'Стан вільнорадикального окислення та антиоксидантного захисту у щурів за умов тривалого впливу поліефірів'

Стан вільнорадикального окислення та антиоксидантного захисту у щурів за умов тривалого впливу поліефірів Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
66
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
прості поліефіри / теплокровні тварини / вільнорадикальне окислення / антиоксидантна система / polyether / warm-blooded animals / free-radical oxidation / anti-oxidant system.

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Резуненко Ю. К.

Поліефіри на основі гліцеролу (Л-564), ксиліту (Л-805) і пропіленгліколю (Л-10002) характеризуються великим об’ємом виробництва, широким використанням, надходженням до водних об’єктів довкілля, негативним впливом на організм. Встановлено, що тривала дія поліефірів у 1/10 і 1/100 ДЛ50 на організм щурів супроводжується підвищенням вмісту ТБК-активних продуктів і карбонільних груп окисно-модифікованих білків крові на фоні зниження активності супероксиддисмутази та глутатіонпероксидази еритроцитів. Доза речовин 1/1000 ДЛ50виявляється недіючою.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FREE RADICAL OXIDATION AND ANTIOXIDANT PROPERTIES IN RATS UNDER LONG-TIME POLYETHER EXPOSURE

Polyethers on basis of glycerol, xylite, and propylene glycol are characterized by more significant production volume, more common application and inflow into environmental water. It has been found out the prolonged polyether exposure in 1/10 and 1/100 LD5o on rats results in increasing of ТBA-active products and carbonyl groups of oxidative-modified blood proteins against the background of the decrease in activity of erythrocyte superoxide dismutase and glutathione peroxidase. Dose of 1/1000 LD50 is determined as noneffective dose.

Текст научной работы на тему «Стан вільнорадикального окислення та антиоксидантного захисту у щурів за умов тривалого впливу поліефірів»

Реферат

ДОКЛИНИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НА КРЫСАХ КОМЕНОВОЙ КИСЛОТЫ КАК ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ЛЕКАРСТВЕННОГО СРЕДСТВА

Панова Т.И., Казаков В.Н.,, Натрус Л.В., Прокофьева Н.В. Ключевые слова: летальная доза, кумуляция, коменовая кислота

С целью выяснения токсических и кумулятивных свойств коменовой кислоты как потенциального лекарственного вещества для купирования морфинного абстинентного синдрома, в остром опыте 32 белым крысам вводили разные дозы этого препарата. Определяли среднюю смертельную дозу (LD50), введение которой вызывает гибель 50 % животных. Использовали экспресс-метод В. Б. Прозоровского. Выявили, что LD50 для самцов составляет (844±84) мг/кг, а для самок - (905±77) мг/кг. Максимально терпимая доза - 631 мг/кг. С помощью пробитов и рабочих пробитов графически определили величину LD50CI) (среднюю смертельную дозу по результатам гибели животных в первые сутки после введенния). LD50C0 для самцов 1189 мг/кг, а для самок - 1260 мг/кг, т.е. коменовая кислота - малотоксичное вещество (4-й клас токсичности по классификации Hodge, Sterner). Индекс кумуляции для самцов и самок 0,29, т.е. кумулятивные свойства - незначительные.

Summary

PRECLINICAL STUDIES OF COMENIC ACID AS POTENTIAL MEDICAL AGENT ON RATS Kazakov V.N., Panova T.I., Natrus L.V., Prokofieva N.V. Key words: lethal dose, cumulation, comenic acid.

In order to study toxic and cumulative properties of comenic acid as potential medical agent for the rapid relief of morphine abstinence syndrome, 32 white rats were injected with the different dose of this substance. We determined the mean lethal dose (LD50), which being injected may cause the death in 50% of the rats. The express method of V.B.Prozorovskiy was used. It was found out the LD50 for males was (844±84) mg/kg, while for females was (905±77) mg/kg. The maximal tolerable dose was 631 mg/kg. By using probits and working probits the value of LD50(1) (mean lethal dose according to the results of animals' death during the first day after injection) was determined graphically. LD50 (1) for males was 1189 mg/kg and for females was 1260 mg/kg, that meant that comenic acid was low-toxic substance (the 4th level of toxicity according to Hodge, Sterner classification). Index of cumulation for males and females constituted 0,29, that meant the cumulation properties were insignificant.

УДК 543.395:616-092.9:612.015 Резуненко Ю.К.

СТАН ВШЬНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ ТА АНТИ0КСИДАНТН0Г0 ЗАХИСТУ У ЩУР1В ЗА УМОВ ТРИВАЛ0Г0 ВПЛИВУ П0Л1ЕФ1Р1В

Харгавський нацюнальний медичний ушверситет

Полгефгри на основ! глщеролу (Л-564), ксилту (Л-805) I протленглЫолю (Л-10002) характеризуются великим об'емом виробництва, широким використанням, надходженням до водних об'ект1в довкшля, негативним впливом на оргашзм. Встановлено, що тривала дгя полгефгргв у 1/10 I 1/100 ДЛ50 на оргашзм щургв супроводжуеться тдвищенням вмгсту ТБК-активних продукт1в I карбош-льних груп окисно-модифкованих быюв кров! на фош зниження активност! супероксиддисмутази та глутатюнпероксидази еритроцитгв. Доза речовин 1/1000 ДЛ50 виявляеться недЮчою.

Ключовi слова: прост полiефiри, теплокровн тварини, втьнорадикальне окислення, антиоксидантна система.

Робота виконана у рамках науково-до^дноТ роботи ХНМУ «Вивчення механiзмiв бюло^чноТ дп простих полiефiрiв у зв'язку з проблемою охорони навколишнього середовища» (№ держреестрацИ' 0110и001812).

Вступ

Вплив численних хiмiчних фаюгрв на оргаызм може Ыдукувати процеси втьнорадикального окислення i посилити утворення та накопичення продуклв неферментативних окислювальних реакцй Резуль-тати оцшки стану окислювального гомеостазу у бюло-пчних субстратах останшм часом тлумачать як об'ек-тивн показники загального стану оргашзму, активнос-т та особливостей функцюнування його регуляторних систем. Ц результати можуть також свщчити про гли-бину й ступшь виразност пошкоджуючо'Т дм фаюгрв, у тому числ^ хiмiчного походження [7, 10].

Несприятливим чинником довкшля е надлишко-ве надходження до водних об'еклв господарського-питного та культурного побутового призначення простих полiефiрiв на основi глщеролу (Л-564), ксилгту (Л-805), проптенглколю (Л-10002). Ц сполуки характеризуются не лльки великим об'емом синтезу, а також

широким використанням у рiзних галузях народного господарства та побут як основу промислового ви-пуску пластмас, тнопласлв, епоксидних смол, лагав, миючих засобiв, емульгал^в, антикорозмних i бакте-рицидних препаралв, флотореагенлв, гiдравлiчних, гальмiвних та охолоджуючих речовин тощо [6]. Для Л-564, Л-805 i Л-10002 вщсутня комплексна токсиколого-ппеычна характеристика, не визначений прогноз бюлопчнот активносл та вщдалених наслщш впливу на оргаызм. У зв'язку з цим актуальним е проведення глибоких i всебiчних дослщжень з метою розробки комплексних еколого-гпешчних заходiв щодо саштарно'Т охорони водойм у системi «навколишне середовище - здоров'я населення».

Метою даного дослщження була оцЫка тривало-го впливу полiефiрiв на основi глщеролу (Л-564), кси-лпу (Л-805), проптенглколю (Л-10002) у дозах 1/10, 1/100 i 1/1000 ДЛ50 на вмют ТБК-активних продуклв i карбонтьних окисно-модифкованих бтюв сироватки

KpoBi, активнють супероксиддисмутази та глутатюн-пероксидази еритроцитiв щурiв.

Матерiали та методи дослвдження

У роботi використано зразки речовин з регламе-нтованими фiзико-хiмiчними характеристиками, син-тезованi та надан НВО "Синтез ПАВ" (м. Шебекно, Росiя): Л-564 - продукт взаемодп сахарози та глцеро-пу з проптеноксидом, Л-805 - полюксипроптенпен-топ, Л-10002 - попiоксиетипеноксипропiпендiоп. Екс-перименти проведено на бiпих щурах-самцях пiнií Bi-стар масою 200-220 г. Проведення процедур з експе-риментальними тваринами здшснено згiдно з вимога-ми Державного комiтету з етики. Тварини утримува-пись у стацюнарних умовах вiварiю за послйно' тем-ператури та природного освплення [4]. 1х пiддавапи перорапьнiй затравц за допомогою зонда водними розчинами речовин щоденно протягом 30 дiб у дозах 1/10, 1/100 i 1/1000 ДЛ50. Це вiдповiдно складало для Л-564 - 1,47, 0,147 i 0,0147 г/кг; Л-805 - 1,97, 0,197 i 0,0197 г/кг; Л-10002 - 3,84, 0,384 i 0,0384 г/кг маси тварин. Тваринам контрольно' групи вводили вщповь дн об'еми води. Доспiдження бiохiмiчних параметрiв здiйснювапи на 30-ту добу пюля початку експеримен-ту. Забiй тварин проводили шляхом декаптаци, попе-редньо анестезуючи тiопентапом натрiю.

Bмiст ТБК-активних продуктiв у сироватцi кровi визначали за методом Федорово' та спвавт. [8], що базуеться на реакцп мiж МДА й тiобарбiтуровою кис-

Вплив полiефiрiв на eMicm ТБК-активних продутв i карбо

лотою, яка за умов високо' температури та кислого середовища вщбуваеться з утворенням забарвленого триметинового комплексу з максимумом поглинання при довжин хвипi 532 нм. Оцнку окислювальних мо-дифкацм бiпкiв сироватки кровi проводили за вмютом карбонiпьних груп, якi реагують з 2,4-динiтрофенiпгiдразином з утворенням похщних 2,4-динiтрофенiпгiдразону, оптичну щтьнють яких реест-рували при довжин хвипi 370 нм [5]. Активнють супероксиддисмутази (КФ 1.15.1.1) еритроцитв визначали спектрофотометричним методом за ступенем mri-бування вiдновпення нтросинього тетразопiю [1]. Ак-тивнiсть глутатюнпероксидази (КФ 1.11.1.9) (ГПО) еритроцитiв визначали за методом Мо'на та спвавт. [3]. Для перевiрки гiпотез щодо рiвностi генеральних середнiх двох незалежних, незв'язаних вибiрок вико-ристовували t-критерм Стьюдента з попередньою пе-ревiркою нормапьностi розподiпу варiант [2].

Результати та ix обговорення

На 30-ту добу експерименту полiефiри у дозi 1/1000 ДЛ50 не призводили до змЫ показникiв вiпьно-радикального окислення та антиоксидантного захисту.

Дiя речовин у дозах 1/10 i 1/100 ДЛ50 призводила до пiдвищення в сироватц кровi вмiсту ТБК-активних продуктв i карбонiпьних груп окисно-модифiкованих бтюв (ОМБ) (табл. 1).

Таблиця 1

груп окисно-модифiкованих бтюв Kpoei w,ypie (М±т, n=10)

Речовина Доза, ДЛ50 ТБК-активн продукти (мкмоль/л) Карбонiпьнi групи окисно-модифiкованих бiпкiв (мкмоль/мг бтка)

Контроль 0,88±0,06 1,50±0,10

Л-564 1/10 1,48±0,11* 2,77±0,14*

1/100 1,25±0,09* 2,21 ±0,12*

Л-805 1/10 1,36±0,09* 2,52±0,15*

1/100 1,06±0,07* 2,04±0,11*

Л-10002 1/10 1,23±0,06* 2,01 ±0,12*

1/100 0,93±0,04 1,90±0,10*

Прим1тка: * - р<0,05 вЮносно контролю

Так, тривалий вплив дозою 1/10 ДЛ50 супрово-джувався статистично достг^рним збтьшенням вмю-ту ТБК-активних продуктв i карбонтьних груп ОМБ вiдповiдно для Л-564 на 68% i 85%, Л-805 - 55% i 68%, Л-10002 - 40% i 34%, порiвняно з контролем. Вплив речовин у дозi 1/100 ДЛ50 був менш виразним: для Л-564 спостерiгалося достг^рне збiльшення по-казникiв вiдповiдно на 42% i 47%, Л-805 - 20% i 36%, порiвняно з контрольною групою тварин. Для Л-10002 у дозi 1/100 ДЛ50 пщвищення вмiсту ТБК-активних продуктiв було недостг^рним, на вiдмiну достг^рно-

Вплив пол1еф1рв на активнють супероксиддисм

го збтьшення рiвня карбонiпьних груп ОМБ (на 27%).

Таким чином, дослщжуват полiефiри в органiзмi щурiв при тривалому пероральному надходженнi зда-тнi пщсилювати процеси, пов'язанi з перекисним оки-сленням пiпiдiв й окислювальними модифкацями бь пкiв.

На 30-ту добу експерименту спостер^али досто-вiрне зниження активност супероксиддисмутази (СОД) i глутатюнпероксидази (ГПО) еритроцитв (табл. 2).

Таблиця 2

и та глyтатiонпероксидази еритроцитiв щурв (М±т, n=10)

Речовина Доза, ДЛ50 Супероксиддисмутаза (ммоль/хв-г НЬ) Гпутатiонпероксидаза (ммоль/хв-г НЬ)

Контроль 16,4±1,1 0,32±0,01

Л-564 1/10 9,8±0,7* 0,16±0,01*

1/100 10,3±0,8* 0,24±0,02*

Л-805 1/10 9,2±0,6* 0,18±0,01*

1/100 10,6±0,9* 0,25±0,02*

Л-10002 1/10 11,3±0,9* 0,28±0,03*

1/100 12,5±1,0* 0,30±0,02

Примiтка: * - р<0,05 в'дносно контролю

Найбтьш виразний вплив на еритроцитарн фе-рменти виявила доза полiефiрiв 1/10 ДЛ50. Так, актив-нють антирадикального ферменту СОД зменшувала-ся на 40% для Л-564, 44% для Л-805 i 31% для Л-10002, а активнiсть ГПО вщповщно на 50%, 44% i 12,5%, порiвняно з контролем. Дiя речовин у дозi 1/100 ДЛ50 характеризувалася такою ж тенденцieю, але менш виразною. Слiд вiдзначити, що ГПО е ферментом антиоксидантноТ глутатiонзалежноí системи, що знешкоджуе не ттьки перекис водню, але й орга-нiчнi, у тому чи^ лiпiднi пероксиди, якi утворюються в органiзмi внаслiдок активацiТ вiльнорадикального окислення [9].

Таким чином, за умов тривалого перорального надходження простих полiефiрiв спостер^аеться на-пруження окремих ланок антиоксидантноТ системи з наступним ТТ виснаженням. Бтьш сильний вплив на стан антиоксидантноТ системи чинили полiефiри на основi глiцеролу (Л-564) та ксилпу (Л-805).

Узагальнюючи отриманi результати, можна зро-бити наступнi висновки:

1. Тривала дiя простих полiефiрiв на основi mi-церолу (Л-564), ксилпу (Л-805) i пропiленглiколю (Л-10002) у дозах 1/10 i 1/100 ДЛ50 супроводжуеться ви-никненням значного напруження функцюнування ок-сидантно-антиоксидантноТ системи, що пщтверджу-еться збiльшенням вмюту ТБК-активних продуктiв i карбонiльних груп окисно-модифкованих бiлкiв на фонi зниження активност супероксиддисмутази i глу-татюнпероксидази еритроцитiв.

2. Найбiльш виразний вплив на дослщжуваш по-казники чинять Л-564 i Л-805, особливо у дозi 1/10

ДЛ50.

3. Доза 1/1000 ДЛ50 е недiючою на дослщжуваы показники.

4. Зсув оксидантно-антиоксидантноТ рiвноваги у бк оксидантiв за умов тривалого впливу полiефiрiв свiдчить про розвиток в органiзмi щурiв глибоких по-рушень окисно-вiдновлювальних, бiоенергетичних

Реферат

СОСТОЯНИЕ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ И АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ У КРЫС В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОЛИЭФИРОВ Резуненко Ю.К.

Ключевые слова: простые полиэфиры, теплокровные животные, свободнорадикальное окисление, антиоксидант-ная система.

Полиэфиры на основе глицерола (Л-564), ксилита (Л-805) и пропиленгликоля (Л-10002) характеризуются большим объемом производства, широким использованием, поступлением в водные объекты окружающей среды. Выявлено, что длительное влияние полиэфиров в 1/10 и 1/100 ДЛ50 на организм крыс сопровождается повышением содержания ТБК-активных продуктов и карбонильных групп окислительно-модифицированных белков крови на фоне снижения активности супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы эритроцитов. Доза 1/1000 ДП50 определяется как недействующая.

Summary

FREE RADICAL OXIDATION AND ANTIOXIDANT PROPERTIES IN RATS UNDER LONG-TIME POLYETHER

EXPOSURE

Rezunenko Yu.K.

Keywords: polyether, warm-blooded animals, free-radical oxidation, anti-oxidant system.

Polyethers on basis of glycerol, xylite, and propylene glycol are characterized by more significant production volume, more common application and inflow into environmental water. It has been found out the prolonged polyether exposure in 1/10 and 1/100 LD50 on rats results in increasing of ТBA-active products and carbonyl groups of oxidative-modified blood proteins against the background of the decrease in activity of erythrocyte superoxide dismutase and glutathione peroxidase. Dose of 1/1000 LD50 is determined as noneffective dose.

процесв, метаболiзму основних енергетичних i плас-тичних матерiалiв.

5. Так показники, як ТБК-активн продукти, кар-бонтьш групи окисно-модифкованих бтюв, суперок-сиддисмутаза, глутатюнпероксидаза можна викорис-товувати як маркери оцнки ступеня тяжкост патолоп-чних порушень в органiзмi експериментальних тварин за умов дм хiмiчних речовин.

Лгтература

1. Гуревич В.С. Сравнительный анализ двух методов определе-

ния активности супероксиддисмутазы / В.С.Гуревич, К.Н. Ко-нторидинова // Лаб. дело.- 1990. - № 4. - С. 44-47.

2. Лакин Г.Ф. Биометрия / Лакин Г.Ф. - М. : Высшая школа, 1990.

- 154 с.

3. Моин В.М. Простой и специфический метод определения акти-

вности глютатионпероксидазы в эритроцитах / В.М. Моин // Лаб. дело. - 1986. - № 2. - С. 724-727.

4. Кожем'якн Ю.М. Науково-практичн рекомендацп з утримання

лабораторних тварин та роботи з ними / Ю.М.Кожем'яин, О.С.Хромов, М.А.Фтоненко, Г.А.СайфетдЫова. - К. : АвЩен-на, 2002. - 156 с.

5. Дубинина Е.Е. Окислительная модификация белков сыворотки

крови человека, метод ее определения / Е.Е.Дубинина, С.О.Бурмистров, Д.А.Ходов, И.Г.Поротов // Вопр. мед. химии. - 1995. - Т. 41, № 1. - С.24-26.

6. Простые и макроциклические эфиры: научные основы охраны

водных объектов / [Попова Л.Д., Зайцева О.В., Кратенко Р.И. и др.] ; Под ред. В.И. Жукова. - Х. : Торнадо, 2000. - 437 с.

7. Саприн А.Н. Окислительный стресс и его роль в механизмах

апоптоза и развития патологических процес сов / А.Н.Саприн, Е.В. Калинина // Успехи биологической химии. -1999. - Т. 39. - С. 289-326.

8. Федорова Т.Н. Реакции с тиобарбитуровой кислотой для опре-

деления малонового диальдегида крови методом флюори-метрии / Т.Н.Федорова, Т.С.Коршунова, Э.Г.Ларский // Лаб. дело. - 1983. - № 3. - С. 25-28.

9. Cohen G. Catalase, glutathione peroxidase, superoxide dismutase

and cytochromе P-450 / G. Cohen // Enzymes in the nervous system. - N. Y., Oxford: Raven press. - 1983. - V. 4. - P. 315330.

10. Girotti A. Lipid hydroperoxide generation, turnover and effectors

action in biological systems / А. Girotti // J. Lipid Res. - 1998. -V. 39. - P. 1529-1542.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.