CC BY
6
DOI 10.31718/2077-1096.20.1.29
УДК 615.272.2:615.225.2:616.63:547.551.4
Матвйчук О.П., брьоменко Р.Ф., Матвйчук А.В., Таран А.В., Гладченко О.М. ВИВЧЕННЯ ВПЛИВУ 7-^МЕТИЛБЕНЗИЛ-8^-БРОМОБЕНЗИЛ1ДЕНГ1ДРАЗИНОТЕОФ1Л1НУ НА ПРОЦЕСИ В1ЛЬНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕННЯ ПРИ ГОСТРОМУ ПОШКОДЖЕНН1 НИРОК У ЩУР1В
Нацiональний фармацевтичний ушверситет, м. Харш
Робота присвячена фармаколог'чному вивченню сполуки з умовною назвою бенофiлiн - нового 7,8-дизамщеного пох'дного теофлну. На пдставi лтературних даних та попереднх досл'джень спо-лук даного класу зроблено висновок щодо перспективностi та актуальной досл'дження впливу бенофiлiну на про-антиоксидантну систему орган'зму в умовах модельно)' патологи. В результатi досл(дження антиг'токсично)' дй 7,8-дизамщених теофШну у щур'в на модел'1 нормобарично)' г'покси' з гiперкапнieю (в замкнутому простор) встановлено, що )х застосування збльшуе тривалсть життя щур'в в закритш камерi, що св'дчить про покращання метабол'чних процес'в у дихальному ланцюгу м'тохондрш. Враховуючи результати скринiнгових досл'джень для подальшого вивчення було обрано сполуку-л'дера - 7-п-метилбензил-8-п-бромобензил'1денг'1дразинотеоф'1л'1н. Мета: оцi-нити ефективнсть бенофiлiну для фармакологiчно'í корекц) вльнорадикальних процес'в в умовах експериментального пошкодження нирок у щур'т на пдставi о^нки виразност!' пероксидного окис-нення лШд'в та антиоксидантного захисту. Матерiали та методи: Матерiалами досл'дження були сироватка кровi, гомогенат та тканини нирки щур'в. Вивчення захисного впливу бенофiлiну на функцональний стан нирок проводили на експериментальнiй моделi ГПН уведенням 50% водного розчину глцеролу (моглобнова нефропатiя) у щур'в. Патогенез дано) моделi описаний у методич-них рекоменда^ях C. Ю. Штриголя, В. М. Лсового, I. А. Зупанця та \н. «Методи експериментального моделювання ураження нирок для фармакологiчних досл'джень». Вмст продукт'в, що реагу-ють з тобарб^уровою кислотою, визначали спектрофотометрично за реак^ею з тобарб^уро-вою кислотою. Активнсть каталази визначали за методом М.А. Королюк та спвавт. Активнсть в'дновленого глутатону визначали спектрофотометрично у реакцИ з реактивом Елмана за методом Beutler E. D. et al. Активнсть гамма-глутамлтранспептидази в сироватц кровi визначали фотометрично за допомогою набору реактивiв фiрми Ф'т'ю'т. Статистичну обробку результат'в виконано !з використанням пакету програм STATISTICA 8.0 !з розрахунком середнього значення, стандартно)' похибки середнього дов'рчого нтервалу (р^0,05). Мiкрocкoпiчне вивчення мiкропрепа-рат'в проводили пд мiкрocкoпoм Granum. Мiкрoфoтoграфування зображень здшснювали цифровою вдеокамерою Granum ДСМ 310. Фотозымки обробляли на кoмп'ютерi Pentium 2,4 GHz за допомогою програми Тоup View. Результати досл'дження: В результатi досл'дження встановлено здат-нсть бенофiлiну пригнчувати процеси вльнорадикального окислення та пдвищувати антиокси-дантний захист на моделi гострого пошкодження нирок у щур'в, викликаного глiцеролом. П'д впли-вом бенофiлiну знижувалась виразнсть деструкцИ нефроцит1в, покращувалась мiкрocкoпiчна картина нирок у вс'к щур'в. При цьому у 62,5% щур'в мoрфoлoгiчнo стан нирок був наближений до стану нтактного контролю, а у 37,5% тварин в1'дм1'чали пoмiтне зниження диcтрoфiчних та дисциркуляторних порушень, прояв/'в запалення, виявлен ознаки регенерац) нефроцит1в. Висновки: Встановлено здатнсть бенофiлiну пригнчувати процеси вльнорадикального окислення та пдви-щувати антиоксидантний захист. В ходi досл'дження встановлено, що бенофiлiн чинить в'днов-лювальний вплив на морфологiю тканин нирок.
Ключов1 слова: бенофон, гостре пошкодження нирок, антиппоксична, нефропротекторна активнють, ппошя, щури.
Ппошя - патолопчний процес, що е важли-вим патогенетичним фактором розвитку рiзноманiтних захворювань людини. Ппошю ви-значають як невщповщнють енергопотреби кл^ини енергопродукци у cиcтемi мiтoхoндрiальнoгo окислювального
фосфорилювання [3, 12, 22]. Такий стан може обумовлюватися рiзними чинниками: затримкою дихання, захворюваннями, малим вмютом кисню в атмocферi тощо. Внаслщок кисневого голоду-вання в життево важливих органах розвиваються незворотн змши. Найбтьш чут-ливими до ппоксп е центральна нервова система, м'язи серця, тканини нирок, печшки, мозку та ш. [22].
Наслщками порушення продукцп енергп у
ппоксичнш клггиш е розлади зовшшнього дихання, кровооб^у у легенях, транспортувально'Г функцп кров^ порушення системного, регюнарного кровооб^у та мiкрoциркуляцп [11]. Безпосередньою причиною патолопчних сташв е зниження надходження кисню у мтохондрп [18]. У результат розвиваеться пригшчення мiтoхoндрiальнoгo окиснення, що призводить до пригшчення фосфорилювання i викликае прогресуючий дефщит АТФ - основного джере-ла енергп у штиш [11, 22].
Iшемiчнi змши в органах i тканинах супрово-джуються пперактива^ею втьнорадикальних процеав i порушенням функцюнально-структурно' цтюносп бюмембран [17, 24].
Антиппоксанти чинять нoрмалiзувальний
вплив на енергетичний баланс у штинах при гшоксп та шемп, стаб^зують мiтoхoндрiальнi мембрани, зменшують пригнiчення дегщрогеназ циклу Кребса, запoбiгають вiдoкремленню окиснення та фосфорилювання, збiльшують прoдукцiю АТФ на одиницю споживаного дефiцитнoгo кисню.
На сьогоднi в УкраТнi ктькють пацieнтiв, яким дiагностують гостре пошкодження нирок неухи-льно збтьшуеться. За останнi десять рокiв ле-тальнiсть при ГПН у провщних клiнiках свiту збе-рiгаeться на рiвнi 55-75%. Очiкуeться, що кожн 7-10 рокiв кiлькiсть хворих з хХн, яка виникла внаслiдок неефективного лкування та прогресу-вання ГНН, збтьшуватиметься вдвiчi, а кiлькiсть па^етчв, якi лiкуватимуться за допомогою замн сноТ нирковоТ терапп зростатиме щороку на 7% [7, 20, 25]. За л^ературними даними вщомо, що введення антиоксидан^в мае позитивний вплив на розвиток нирковоТ патологiТ [8, 10, 19, 26]. Це дае пщстави вважати, що дослщження в напря-мку пошуку речовин з антиппоксичною ак-тивнicтю для корекцп ренальних порушень е ак-туальним.
За результатами проведеноТ серiТ скриншго-вих дослiджень з визначення антиппоксичноТ ак-тивнocтi низки нових похщних теoфiлiну нами було встановлено, що бтьшють дослiджуваних сполук збiльшували тривалють життя щурiв в умовах гостроТ нормобаричноТ гiпoкciТ з гiперкапнiею [14, 15].
Отриман результати дають пщстави припус-тити, що збiльшення тривалосл життя дocлiдних щурiв в умовах гостроТ нормобаричноТ гшоксп пiд впливом дослщжуваних речовин е результатом полшшення метабoлiчних прoцеciв та пiдвищення рiвня АТФ у дихальному ланцюгу мтохондрш.
Для пiдтвердження отриманих результатiв нами було проведено дослщження впливу спо-луки-лщера - 7-п-метилбензил-8-п-
бромобензилiденгiдразинотеофiлiну (умовна на-зва бенофiлiн), яка виявила виразну антиппок-сичну активнiсть на переб^ експериментального ГПН у щурiв, iндукованого уведенням глiцеролу [21]. Основним мехаызмом у виникненнi та прогресуванн даноТ експериментальноТ моделi е розвиток ураження за типом о^^синдрому [8, 18, 21, 26]. В результат стискання скелетних м^в та гострого некрозу мюци^в вiдбуваетьcя потрапляння внутршньокттинних речовин в системний крoвooбiг. Серед пошкоджувальних фактoрiв чiльне мicце займае мюглобш, накопичення якого у ниркових клубочках при-зводить до прямого токсичного ураження з по-дальшою oбcтрукцiею каналь^в, що викликае порушення функцiТ нирок [4, 26]. Важливими чинниками змшаного патогенезу ^еТ мoделi е iшемiя нирок, зменшення ниркового крoвooбiгу, актива^я вазоконстрикторних фактoрiв, а також зростання внутршньоканальцевого тиску, зумовлене преципiтацiею мюглобшу i спазмом
аферентноТ артерioли. При цьому велике зна-чення мають порушення про-антиоксидантного балансу [13, 21].
Мета
Оцшити ефективнiсть бенофiлiну для фарма-кологiчноТ корекцiТ вiльнорадикальних процеав в умовах експериментального пошкодження нирок у щурiв на пiдставi оцшки виразностi пероксид-ного окиснення лш^в (ПОЛ) та антиоксидантно-го захисту (АОЗ).
Робота е фрагментом науково-дослщних програм Нацioнальнoгo фармацевтичного унiверcитету «Фармаколопчне вивчення бioлoгiчнo активних речовин та лкарських заcoбiв» (номер державноТ реестраци 0114 U 000956).
Матерiали та методи
Мюглобшуричне ГПН викликали
одноразовим в/м уведенням щурам 50% водного розчину глщеролу з розрахунку 1 мл на 100 г маси тта у м'язи задых лапок одноразово, роздтяючи усю дозу пoрiвну мiж кiнцiвками [21].
Дослiджено антиоксидантний вплив сполуки-лiдера за антиппоксичною активнютю серед 20 вперше синтезованих 7,8-дизамщених похiдних теoфiлiну. Зазначенi речовини синтезован на кафедрi бioлoгiчнoТ хiмiТ та лабораторноТ дiагнocтики Запoрiзькoгo державного медичного ушверситету пiд керiвництвoм д. ф. н., проф. Романенка М. I. Вплив субстанци на функцш нирок у щурiв дocлiджували за умов водного на-вантаження, яке створювали шляхом в/ш введення питноТ води кiмнатнoТ температури в oб'емi 5 % вiд маси тта, пюля чого збирали сечу протягом 2 год. Тварин виводили з експерименту шляхом декаттаци пщ тioпенталoвим (80 мг/кг) наркозом, дотримуючись положень «СвропейськоТ кoнвенцiТ iз захисту хребетних тварин, яких використовують в експериментальних та шших наукових цтях» [6].
Щурiв було рoзпoдiленo на 4 групи по 7 тварин: I - штактний контроль (1К), II - контрольна патолопя (КП) (50% водного розчину глщеролу в/м), III - тварини, як протягом 3 дiб до введення токсиканта одержували дослщжувану речовину та IV - тварини, як протягом 3 дiб до введення токсиканта одержували канефрон. Дослщжувану речовину та канефрон вводили в/ш у виглядiв водних розчишв. Тварини групи КП отримували ешвалентну ктькють води.
Матерiалами дocлiдження були сироватка кров^ сеча, гомогенат та тканини нирки. У щурiв пicля декаштацп проводили забiр крoвi, яку центрифугували при 3000 об/хв. Нирки вилучали одразу пюля евтанази та заморожували при -24 C. Пюля розморожування проводили гомогешзацш тканин у скляному гoмoгенiзатoрi пiд вiзуальним контролем: 500 мг тканини в 4,5 мл 0,05 М Трю-HCl буфера (pH-7,4).
Антиоксиданту активнють оцiнювали за piB-нем вмюту ТБК-pеактантiв (ТБК-Р), активнiстю каталази (КТ) та вщновленого глутатiону (ВГ). Вмют ТБК-Р визначали спектрофотометрично за реак^ею з тiобаpбiтуpовою кислотою (ТБК), концентрацш якоТ виражали в мкмоль/г або мкмоль/л [1, 5].
Активнють КТ визначали за методом М.А. Королюк та сшвавт. [9]. Активнють ВГ визначали спектрофотометрично у реакци з реактивом Ел-мана за методом Beutler E. D. et al [2]. Ступiнь канальцевоТ мембранноТ патологи оцшювали за активнiстю Y-глутамiлтpанспептидази (ГГТП) -ферменту, який каталiзуе перемщення y-глутамтовоТ групи вiд пептиду або сполук, що мютять цю групу, до акцепторного пептиду або амшокислоти, завдяки чому вiдбуваеться перенос амшокислот кpiзь мембрану кттини. Актив-нiсть ГГТП в сироватц кpовi визначали фотоме-трично за допомогою набору pеактивiв фipми Ф^ат [15]. Статистичну обробку pезультатiв ви-конано iз використанням пакету програм STATISTICA 8.0 iз розрахунком середнього зна-чення, стандартноТ похибки середнього довipчо-го iнтеpвалу (р<0,05).
При дослщженш гiстocтpуктуpи нирок зразки тканин фксували у 10% poзчинi формалшу, зневоднювали у спиртах зростаючоТ мщносп, заливали у паpафiн. Зpiзи фарбували ге-матoкcилiнoм та еозином [16]. Мiкpocкoпiчне ви-вчення мiкpoпpепаpатiв проводили пщ мiкpocкoпoм Granum. Мiкpoфoтoгpафування зображень здшснювали цифровою
вiдеoкамеpoю Granum ДСМ 310. Фoтoзнiмки обробляли на кoмп'ютеpi Pentium 2,4 GHz за допомогою програми ^upView. Моpфологiчне дослiдження структури нирок виконували на базi Центрально!' науково-дослщноТ лаборатори (ЦНДЛ) НФаУ за консультативноТ допомоги с.н.с. цндл, канд. бюл. наук Лар'яновськоТ Ю. Б.
Результати дослщження та 1х обговоренн
Дослiдження впливу бенофiлiну на стан про-цесiв ПОЛ та АОЗ продемонструвало, що в го-могенатах нирок щуpiв з групи КП вщбувалася активацiя пpоцесiв лiпопеpоксидацiТ та пору-
Вплив бенофiлiну на стан процеав ПОЛ i АОЗ в с
шення функцiонування антиоксидантно''' систе-ми. Про це свiдчить пщвищення вмiсту ТБК-Р майже на 30%, та зменшення активностi КТ i вмiсту ВГ у гомогенатi нирок на 3% та на 15% вщповщно у порiвняннi з |К. Наведенi змiни були статистично значущими щодо 1К.
У сироватцi кровi щурiв за екстремальних умов патологи внаслщок адаптацiйних реакцiй вмiст продукпв ПОЛ та активнiсть АОЗ порiвняно з показниками iнтактного контролю знижувалися.
Отже, наведена динамiка показникiв ТБК-Р, вмюту ВГ та активност КТ свщчить про компен-саторне пщвищення штенсивносп процесiв ПОЛ та вщповщно АОЗ з метою знешкодження про-дуктiв, що утворилися внаслiдок токсичного по-шкодження нирок, на органному рiвнi, а на системному - зниження '''х iнтенсивностi с метою зменшення енерговитрат загальнометаболiчних процеав за умови патолопчного стану.
Слщ зазначити, що ГГТП мае високу органо-специфiчнiсть щодо нирково' тканини: активнють ферменту в ештели проксимальних ниркових ка-нальцiв е найвищою в органiзмi людини, пере-вищуючи таку в клiтинах печiнки в 25 разiв, а в сироватц кровi - в декiлька тисяч разiв [4]. Нами встановлено, що на ™ глщеролово''' штоксикаци вщбуваеться значне пошкодження нефроцитiв, про що свщчило статистично значуще зниження активност ГГТП (рис. 1).
За лкувально-профтактичного застосування бенофiлiну у гомогенатах нирок тварин зареест-роване зменшення вмюту ТБК-Р на 27% у порiв-нянн з КП, що вщповщало 1К. Вмiст ВГ та активнють КТ зросли на 22% та 26% вщповщно вщно-сно КП. Зазначена динамка змши вмюту та ак-тивност зазначених ферметчв свiдчить про компенсаторне пiдвищення внаслщок активаци глутатюново''' АОЗ в тканинах нирок. Слщ зазначити, що у сироватц кровi динамiка дослщжува-них показникiв була односпрямованою з такою у груш КП. Доведено, що штенсивнють переб^у вiльнорадикальних реакцш у тканинах значною мiрою визначаеться функцюнуванням систем антиоксидантного захисту [22].
Таблиця 1
атц кровi та гомогенатах нирок шурiв за умови ГПН(п=6-9)
Показники Групи тварин
1К | КП | Бенофтш,35 мг/кг
у сироватц lipcrni
ТБК-Р, мкмоль/л 0,60±0,11 0,48±0,12 0,31±0,05
Активнють каталази, ммоль/(хв*л) 22,82±1,45 19,07±0,97* 17,23±1,62*
у гомогенат нирок
ТБК-Р,мкмоль/г 179,91 ±13,31 233,27±9,08 170,71 ±9,13
ВГ, мкмоль/г 2,68±0,04 2,30±0,04* 2,9±0,05*/**
Активнють каталази, мкмоль/(хв*100мг) 105,48±1,03 102,34±3,21 125,23±1,52*/**
npuMimKu: 1. IK - iнтактний контроль;
2. КП - контрольна патологiя
3. * - вiдмiнностi статистично значущi щодо нтактного контролю, р<0,05;
4. ** - вiдмiнностi статистично значущi щодо контрольноi патологи, р<0,05; n - юльюсть тварин у apyni
Найважлившою функ^ею глутатюну е його тому актива^я синтезу de novo цього трипепти-участь у процесах детоксикаци ксенобютикв, ду у нирках мае особливе значення, осктьки по-
руч iз реак^ями АОЗ (е антиоксидантом прямое дм) вiн iнтенсивно використовуеться у найваж-ливiших метаболiчних процесах оргашзму: бт-ковому та вуглеводному обмшах, пiдвищеннi стiйкостi органiзму до ппоксп [22].
Взаемодiя ВГ iз ксенобiотиками може здшс-нюватись трьома шляхами: кон'юга^ею субстрату з ВГ, внаслщок нуклеофiльного замщен-ня та завдяки вщновленню органiчних перокси-дiв до спиртiв [4]. Ймовiрно припустити, що три-вала дiя ксенобiотику на органiзм щурiв призво-
дить до надмiрноT генерацiT втьних радикалiв, що викликае виснаження субстра^в кон'югацiT, зокрема ВГ [23, 27].
Пщтвердженням позитивного впливу бенофн лшу на вмiст ензимiв антиоксидантного захисту та рiвня кiнцевих продуктiв ВРО лт^в е збере-ження функцюнально'т активностi мембран неф-роцитiв, на що вказуе збереження активност ГГТП на рiвнi iнтактних тварин (рис. 1).
Рис. 1. Вплив курсового введення бенофiлiну на актившсть ГГТП у сироватц кров! щур'в за умови ГПН (п=6-9). Примiтки: 1.1К - нтактний контроль;
2. КП - контрольна патологiя;
3. * - вiдмiнностi статистично значущi щодо нтактного контролю, р<0,05;
4. ** - вiдмiнностi статистично значущi щодо контрольноТ патологи, р<0,05.
Отже, на моделi пошкодження нирок глщеро-лом бенофтш нормалiзував процеси ПОЛ та АОЗ, знижував виразнють деструкцп нефроци-^в.
Даш морфолопчних дослщжень
узгоджуються iз результатами функцюнальних як щодо пiдтвердження розвитку ГНН, так i щодо захисноТ дм дocлiджуванoT речовини на нефроцити. На мiкрoпрепаратах нирок iнтактних щурiв ч^ко прocтеженi кiркoвий та мозковий ша-ри. Ниркoвi клубочки звичайнi за рoзмiрoм, щiльнicтю розташування. У судинному компонент клубoчкiв виразнicть малюнка каптярних петель, пoвнoкрoвнicть Т'х i кл^инна наcиченicть у межах норми.
Через тиждень пicля iн'екцiT глiцерoлу у щурiв групи КП виявленi змши у cтруктурi нирок, якi можна охарактеризувати як диcтрoфiчнi змiни паренхiми i строми, пoмiрнi диcциркулятoрнi порушення. Змiни паренхiми виявлялися рiзнoманiтнicтю стану ниркових клубочмв та ка-наль^в нефрoнiв. Так, частина судинних клубочш були зморщена, рисунок капiлярних петель нерoзбiрливий. У iнших судинних клубочках 0* бiльшicть) рисунок петель бтьш чiткий, капiляри надзвичайно пoвнoкрoвнi, еритроцити у сташ стазу. В деяких клубочках нефрошв простежено розпад окремих каптярних сегметчв. Ендoтелiй капсули
клубочш та мезангiй (аморфна мiжклiтинна речовина, яка створюе центральну частину клубочка) часто набрякла але прocвiт капсул був втьний.
У вciх щурiв цiеT групи в iнтерcтицiT нирок в^^чався заcтiй у венозному cектoрi з вогнищами дрiбних крoвoвиливiв, численш рiзнi за рoзмiрoм лiмфoцитарнo-клiтиннi шфтьтрати, часткова деcтрукцiя канальцiв, що розташована поруч (рис. 2).
Пicля профтактично-лкувального введення бенoфiлiну на тлi глщеролу в паренхiмi нирок 62,5% щурiв вiдмiченo достатньо пoмiтне зни-ження диcтрoфiчних та дисциркуляторних порушень. Серед ниркових клубочмв дoмiнували клубочки з виразним рисунком каптярних петель, значно меншою, шж у контрольних тварин, повнокровнютю судин - еритроцити у каптярах рoзташoванi центрально, видно просвп" капiлярiв, що cвiдчить про вщновлення току крoвi в них. Пом^но збiльшилиcь зони з незмiненoю структурою звивистих каналь^в (особливо у зовшшшх вiддiлах кiркoвoгo шару). Зберiгалаcя лише пщвищена рoзпушенicть апiкальних вiддiлiв нефроцтчв, наявнicть цилiндрiв у прocвiтi ка-нальцiв юкстамедулярних нефронiв. Практично незмшеш були прямi канальцi мозкового шару та збиральн трубки (рис. 3).
а б в г
Рис. 2. Нирка щура групи КП через тиждень п\сля введення глцеролу. Pi3H0MaHimHicmb стану клубочке нефрoнiв: зморщений (а) х400, лiфоциmaрноклimиннa iнфiльmрaцiя строми (б) х100, оклюзiя блковими масами (в), деструк^я канальцв клimинaми iнфiльmрamу(г) х250. Гемamoкcилiн-еoзин.
а б в г
Рис. 3. Нирка щура з глцероловою ГПН якому вводили бенофiлiн. Вiднoвлення структури ниркового клубочка (а), незмiненi звивист/ канальц/ зoвнiшнiх в\дд\л\в к/'рковоГ речовини (б), цилндри у просв\т\ канальц\в юкстамедулярних нефрон\в (в), прямих канальц\в мозкового шару (г). Гематоксил\н-еозин. а - х400, б-г - х200.
У решти 37,5% щурiв теля введення бенофтшу характеры змши ниркових кпубочюв та звивиетих канапь^в нефроыв бупи бтьш ви-разн i рiзнoманiтнi, хоча i дещо поетупалиея таким у грут КП.
На вщмшу вщ КП на рiзних дтянках ка-напь^в нефрoнiв в тiй чи шшж мiрi у вciх щурiв, як отримувапи бенoфiпiн, пoмiтнi бупи ознаки регенерацп епiтепiю - ядра нефроцт1в виразно коливалиея за рoзмiрoм, чисепьнють кпiтин у cтiнцi канапьцiв збтьшена. У вciх щурiв групи виразно зменшена або практично вiдcутня лiмфoцитарна iнфiпьтрацiя iнтерcтицiю, ознаки венозного застою та набряку строми.
Висновки
На моделi мюгпобнового гострого пошко-дження нирок у щурiв встановпено здатнють бе-нофiпiну пригнiчувати процеси втьнорадикапьно-го окиспення: зменшувати вмiст ТБК-реактан^в на 13,0% та пiдвищувати антиоксидантний за-хист, про що свщчить збiпьшення вмiсту вщнов-пеного гпутатюну у нирках на 14,0 %, та активно-стi y-глутамiлтранспептидази у кровi на 33,0 % (p<0,05). Мiкроскопiчне дослiдження пстострукту-ри нирок свщчить, що за профтактично-п^вапьного уведення бенофiлiну у 62,5 % тва-рин стан нирково! паренхiми морфологiчно на-бпижався до нтактного контропю.
Отриманi резупьтати дослiджень пщтвер-джують перспективнiсть подапьшого вивчення антиоксидантно! активностi нових похiдних тео-фтшу.
10.
11.
HiTepaTypa
Arutyunyan AV, Dubinina EE, Zybina NN. Metody otsenky cvobodnoradykal'noho okycleniya i antyokcidantnoy cictemy orhanizm [Methods for assessing free radical oxidation and the antioxidant system of the body] method. rec. SPb.: IKF "Foliant". 2000. 104 p. (Russian).
Beutler ED, Duron O, Kelly BM. Improved method for the determination of blood glutathione. Journal Lab Clin Med. 1963; 5(61): 882-8.
Byelousova IP. Patohenetychne obhruntuvannya farmakokorektsiyi hipoksychnoho syndromu pokhidnymy ksantynu: [Pathogenetic increase in pharmacocore-correction of the toxic syndrome of late xanthine] [dissertation]. Odessa, Odessa National Medical University; 2000. 16 p. (Ukrainian). Chaykovskaya YV, Yavorskaya LV. Syndrom endohennoy yntoksykatsyy y eho rol' pry patolohycheskykh protsesakh [Syndrome of endogenous intoxication and its role in pathological processes] Issues of experimental and clinical medicine; 2012; 16(1): 144-9. (Ukrainian).
Ctal'naya ID, Garishvili TG. Metod opredeleniya malonovogo dial'degida c pomoshch'yu tio-barbiturovoy kicloty. Covremennyye metody v biokhimii [Method for the determination of small dialde-hyde using thio-barbic acid. Modern methods in biochemistry] M.: Medicine; 1977. P. 66-8. (Russian).
European convention for the protection of the vertebrate animals
used for experimental and other scientific purposes: Council of
Europe 18.03.1986. Strasbourg, 1986. 52 p.
Filipets' ND. Eksperymental'ne vyvchennya nefroprotektornoyi diyi
modulyatoriv kaliyevykh i kal'tsiyevykh kanaliv za umov hostroho i
khronichnoho poshkodzhennya nyrok [Experimental study of
nephroprotective action of modulators of potassium and calcium
channels in the conditions of acute and chronic kidney damage] ]
[dissertation]. Chernivtsi; 2016. 337 p. (Ukrainian).
Ivanov DD. Hostra nyrkova nedostatnist [Acute renal failure]
Therapia; 2008; 5(26): 22-4. (Ukrainian).
Korolyuk MA, Ivanova LI, Mayorova IG, Tokarev VYe. Metod opredeleniya aktivnocti katalazy [Method for determination of catalase activity] Laboratornoe delo; 1988; 1: 16-9. (Russian). Law JKY, Yeung CK, Frisch J, et al. Cardioprotective effects of potassium channel openers on rat atria and isolated hearts under acute hypoxia. J. Phys. Pharm. Adv. 2012; 1(2): 41-8. Luk'yanchuk VD, Savchenkova LV, Rydlevskiy VV, Belousova IP. Rol' ingibitorov fosfodiesterazy tsAMF v farmakokorrektsii gipoksicheskogo sindroma. [Role of cAMP phosphodiesterase inhibitors in the pharmacocorrection of hypoxic syndrome] Experiment and clinic. Pharmacology; 1998; 6: 37-9. (Ukrainian).
1.
2.
3
4
5
6
7
8.
9.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Marri R, Grenner D, Meyyes P. Biokhimiya cheloveka [Human biochemistry] M.: Mir; 2003. 206 p. (Russian). Matviychuk OP, Matviychuk AV, Hladchenko OM, Taran AV. Doslidzhennya nefroprotektornoyi diyi benofilinu na modeli hlitserolovoyi hostroyi nyrkovoyi nedostatnosti v doslidakh na shchurakh [investigation of nephroprotective effect of benophilin on the model of glycerol acute renal failure in experiments in rats] Journal of Education, Health and Sport; 2017; 7(4): 774-86. (Ukrainian).
Matviychuk OP, Taran AV, Samura BA, Romanenko MI, Yevseyeva LV. Doslidzhennya zalezhnosti antyhipoksychnoyi aktyvnosti vid khimichnoyi struktury v ryadu pokhidnykh 7-p-metylbenzyl-8-zamishchenykh teofilinu [Investigation of dependence of antihypoxic activity on chemical structure in a number of derivatives of 7-p-methylbenzyl-8-substituted theophylline] Ukrayins'kyy biofarmatsevtychnyy zhurnal; 2011; 5(16): 26-9. (Ukrainian).
Matviychuk OP. Ekcperymental'ne obgruntuvannya dotsil'nocti vykoryctannya 7,8-dyzamishchenykh teofilinu yak diuretychnykh ta nefroprotektornykh zacobiv [Experimental substantiation of the expediency of using 7,8-disubstituted theophylline as diuretic and nephroprotector means] ] [dissertation]. Kharkiv, National University Of Pharmacy; 2018; 206 p. (Ukrainian). Merkulov GA. Kurs patologogistologicheskoy tekhniki [Course of histopathological technology] M.: Meditsina, Leningr. Otdeleniye; 1969. 424 p. (Russian).
Netyukhaylo LH, Kharchenko SV. Aktyvni formy kysnyu (Ohlyad literatury) [Active forms of oxygen (Literature review)] Ukrainian Medical Dental Academy "Young Scientist; 2014; 9: 131-5. (Ukrainian).
Rajagopalan CS. Crush injuries and the crush syndrome. MJAFI. 2010; 66: 317-20.
Shifris IM, Krot VF, Honchar YUI. Hospitalizovana zakhvoryuvanist' khvorykh na khronichnu khvorobu nyrok VD stadiyi [Hospitalized incidence of patients with chronic kidney
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
disease VD stage] Ukrainian Journal of Nephrology and Dialysis; 2014; 4: 31-41. (Ukrainian).
Shifris IM, Dudar IO, Gonchar Yui. Analysis of mortality patterns of patients, as well as to express the likelihood of hemodialysis. Ukrainian journal of nephrology and dialysis. 2013; 1: 14-21. Shtryhol' CYU, Licovyy VM, Zupanets' IA. Metody eksperymental'noho modelyuvannya urazhennya nyrok dlya farmakolohichnykh doslidzhen [Methods of experimental modeling of kidney damage for pharmacological research] Metod. rekom. DFU Ukrayiny. K.; 2009. P. 9-10. (Ukrainian). Stepanova MS. Korrektsiya okislitel'nogo stressa mozga s po-moshch'yu prirodnykh i sinteticheskikh antioksidantov [Correction of oxidative stress of the brain using natural and synthetic antioxi-dants] [dissertation]. Moskva; 2009. 26 p. (Russian). Thompson LF, Eltzschig HK, Ibla JC. Crucial role for ecto-5'-nucleotidase (CD73) in vascular leakage during hypoxia. Journal Exp Med. 2014. P. 1395-405.
Trokhymovych AA, Kyshko MM, Slyvka YAI, Hanych OT. Vil'noradykal'ne okyslennya i antyoksydantna systema v sertsevo-sudynniy patolohi [Free radical oxidation and antioxidant system in cardiovascular pathology]. Uzhgorod University Scientific Bulletin, series «Medicine»; 2011. V. 2 (41). p. 361-4. (Ukrainian). Vlasenko MA, Chuchelina OA, Godlevskaya OM. Nefroprotektsiya pri khronicheskikh zabolevaniyakh pochek i printsipy prodleniya dodializnogo peri oda [Nephroprotection in chronic kidney diseases and principles for prolonging the pre-dialysis period] International Medical Journal; 2011; 3: 101-4. (Ukrainian). Yermolenko VM, Nikolayev AYU. Ostraya pochechnaya nedostatochnost rukov. [Acute renal failure: hands.] M. Geotar-Media; 2010. 240 p. (Ukrainian).
Zamorskii IIS, Bukataru YuS, Lenga EL, Kolisnyk SV, Altukhov OO. Screening of derivatives of 2-(benzoyilamino) (1 -r-2-oxoindolin-3-ylidene) acetic acid under the conditions of acute hypobaric hypoxia. Visnyk farmacii; 2016; 1: 67-70. (Ukrainian).
Реферат
ИЗУЧЕНИЯ ВЛИЯНИЯ 7-^МЕТИЛБЕНЗИЛ-8^-БРОМОБЕНЗИЛИДЕНГИДРАЗИНОТЕОФИЛИНУ НА ПРОЦЕССЫ ВОЛЬНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ ПРИ повреждениИ почек У КРЫС Матвийчук А.П., Еременко Р.Ф., Матвийчук А.В., Таран А.В., Гладченко О.М.
Ключевые слова: бенофиллин, острое повреждение почек, антигипоксическая, нефропротекторная активность, гипоксия, крысы.
Работа посвящена фармакологическому изучению субстанции с условным названием бенофиллин - нового 7,8-дизамещенного производного теофиллина. На основании литературных данных и предыдущих исследований соединений данного класса сделан вывод о перспективности и актуальности изучения влияния бенофиллина на про-антиоксидантную систему организма в условиях модельной патологии.
В результате исследования антигипоксического действия 7,8-дизамещенных теофиллина у крыс на модели нормобарической гипоксии с гиперкапнией (в замкнутом пространстве) установлено, что их применение увеличивает продолжительность жизни крыс в закрытой камере, что свидетельствует об улучшении метаболических процессов в дыхательной цепи митохондрий.
Учитывая результаты скрининговых исследований, для дальнейшего изучения было выбрано соединение-лидер - 7-п-метилбензил-8-п-бромобензилиденгидразинотеофиллин.
Цель: оценить эффективность бенофиллина для фармакологической коррекции свободноради-кальных процессов в условиях экспериментального повреждения почек у крыс на основании оценки выраженности перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты.
Материалы и методы: материалами исследования были сыворотка крови, гомогенат и ткани почек крыс. Изучение защитного влияния бенофиллина на функциональное состояние почек моделировали введением 50% водного раствора глицерола (миоглобиновая нефропатия) у крыс. Патогенез данной модели описан в методических рекомендациях C. Ю. Штриголя, В. М. Лесового, И. А. Зупанца и др. «Методы экспериментального моделирования поражения почек для фармакологических исследований». Содержание продуктов, вступающих в реакцию с тиобарбитуровой кислотой, определяли спектрофотометрически. Оценивали также влияние бенофиллина на морфологическое состояние паренхимы почек. Активность каталазы определяли по методу М.А. Королюк и соавт. Активность восстановленного глутатиона определяли спектрофотометрично в реакции с реактивом Элмана по методу Beutler E. D. et al. Активность гамма-глутамилтранспептидазы в сыворотке крови определяли фотометрически с помощью набора реактивов фирмы Филисит. Статистическую обработку результатов проводили с использованием пакета программ STATISTICA 8.0 с расчетом среднего значения, стандартной ошибки среднего доверительного интервала (р < 0,05). Микроскопическое изучения микропрепаратов проводили под мiкроскопом Granum. Микрофотографирование изображений осуществляли цифровой видеокамерой Granum ДСМ 310. Фотоснимки обрабатывали на компьютере Pentium 2,4 GHz с помощью программы Тоир View.
Результаты исследования: в результате исследования установлена способность бенофиллина подавлять процессы свободнорадикального окисления и повышать антиоксидантную защиту на модели
острого повреждения почек у крыс, вызванного глицеролом. Под влиянием бенофилилна снижалась выраженность деструкции нефроцитов, улучшалась микроскопическая картина паренхимы почек у всех крыс. При этом у 62,5% крыс морфологическое состояние почек соответствовал интактному контролю, а у 37,5% животных отмечали заметное снижение дистрофических и дисциркуляторных нарушений, проявлений воспаления, выявлены признаки регенерации нефроцитов.
Выводы: Установлена способность бенофиллина подавлять процессы свободнорадикального окисления и повышать антиоксидантную защиту. В ходе исследования установлено, что бенофиллин оказывает восстанавливающее воздействие на морфологию тканей почек.
Summary
INVESTIGATING EFFECTS OF 7,8-DISUBSTITUTED DERIVATIVE OF THEOPHYLLINE (BENOPHYLLINE) ON FREE-RADICAL OXIDATION IN RENAL INJURY OF RATS
Matviiychuk A. P., Yeremenko R. F., Matviiychuk A. V., Taran A. V., Hladchento O. M.
Key words: ЬепорЬ|уШпе, acute renal damage, апШурохю, nephroprotective activity, hypoxia, rats.
This article highlights the pharmacological study of new 7,8-disubstituted derivative of theophylline, the substance conditionally named benophylline. Based оп the literature data and prev^us studies of ^m-pounds of this class, it has been included that studying the effect of benophylline оп the pro-ant^da^ system under simulated pa^togies is of great interest and importance.
The study of antihypoxic act^n of 7,8-disubstituted theophylline in rats was carried оШ: under modelled normobaric hypoxia with hypercapnia (in an enctosed space). It has been found оШ: the applicat^n of 7-n-methylbenzyl-8-substituted polyphosphonates increases the tongevity of rats in the ^ndit^ns described above that evidences the improvement of metabolic processes in mitochondrial respiratory chain.
Based оп the results of screening studies, we selected 7,8-disubstituted derivative of theophylline ^по-phylline) as a leading substance for further investigate. The purpose of the study was to evaluate the efficacy of benophylline for the pharmacological correction of free radical processes in experimental renal damage in rats based оп the evaluate of the express^n of lipid peroxidat^n and antioxidant protection.
Materials and me^ds: blood serum, homogenate and rat kidney tissues were the study materials. The study of the protective effect of benophylline оп the funct^nal state of the kidneys was investigated оп experimental model of acute renal injury by introducing 50% water solution of glycerol (myoglobin nephropa-thy). Pathogenesis of this model was described in the methodological recommendations by C. Yu. Б^^о!, V. M. Lysovoi, I. A. Zupanetz et al. in «Me^ds of experimental modeling of kidney damage for pharma^l-ogical research». The content of TBK-R was determined spectrophotometrically by react^n with thiobarbi-turic acid.
Glutathione recovered activity was determined spectrophotometrically in react^n with Elman's reagent using the me^d of Beutler E. D. et al. The catalase activity was assessed by the me^d of M.A. КогоШк et al. The influence of benophylline оп the morphological state of the renal parenchyma was assessed оп the modeled myoglobin nephropathy. The activity of gamma-glutamyltranspeptidase in serum was evaluated photometrically using a reagent test kit ("Filisit"). Statistical processing of the results was performed using the STATISTICA 8.0 software package, with the mean value, standard error of the mean ^nfidence interval (p<0.05). The microscopic study of microproducts was performed under the Granum microscope. Micrographs were taken with a Granum DMC 310 digital camera. The images were processed оп a Pentium 2.4 GHz ^mputer using ^up View software.
Research results: Under the influence of benophylline, the processes of LPO and AOP became normalized, the expressiveness of degradaton of the nephrocytes decreased, the microscopic picture of renal excretion in all rats got normalized. At the same time, 62.5% of the rats had the morphological condition of kidneys ctose to the intact ron^l, and 37.5% of the animals were noticed to demonstrate a significant decrease in the dyscirculafory abnormalities, inflammatory manifestations and signs of nephrocyte regeneration.
^nclus^ns: The ability of benophylline fo inhibit the processes of free radical oxidation and to enhance ant^xidant protection has been found о^. The study has shown benophylline enhances regenerative effect kidney tissues.
