CC BY
74
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ
УДК 57.017.73
ВЛИЯНИЕ АПИНГАЛИНА НА БЕЛКИ И ФОСФОЛИПИДЫ КРОВИ КРЫС ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ОТЕКА ЛЕГКИХ
© 2011 г. А.А. Анашкина, С.В. Копылова, В.Н. Крылов
Нижегородский госуниверситет им. Н.И. Лобачевского
aaanashkma@yandex. т
Поступила в редакцию 26.04.2011
Установлено, что при отеке легких у крыс в крови снижалось содержание общего белка, увеличивался уровень молекул средней массы в плазме и эритроцитах, но уменьшался их уровень в моче. Курс ингаляций Апингалина после моделирования отека приводил к существенному восстановлению показателей.
Ключевые слова: отек легких, общий белок плазмы, фосфолипиды, молекулы средней массы, маточное молочко, прополис.
Заболевания легких представляют собой одну из важнейших проблем медицины и биологии. Для решения этой проблемы важно знать механизмы, по которым происходит развитие и течение заболевания. Несомненно, что для анализа патологических звеньев при заболеваниях легких, в том числе отеке легких (ОЛ), важным является изучение биохимических нарушений в органах и тканях как самих легких, так и всего организма. Данные нарушения могут повлечь метаболический и иммунологический дистресс, которые приводят к развитию системного воспалительного ответа и полиорганной недостаточности и предопределяют значительный уровень летальности при ОЛ [1]. В связи с этим, комплексная оценка участия различных звеньев обмена веществ в формировании нарушений гомеостаза, выраженности и механизмов их развития при ОЛ представляет интерес для объективизации клинических данных и оптимизации лечения больных.
С другой стороны, поиск новых средств и методов лечения респираторных заболеваний является столь же актуальным. В последнее время, наряду с синтетическими средствами, все чаще исследуют природные соединения с направленной активностью в отношении тех или иных органов и систем больного организма. Одним из перспективных направлений являются препараты на основе пчелопродуктов, таких
как прополис и маточное молочко, благодаря их антиоксидантным, биостимулирующим, регенераторным и другим свойствам [2]. В соответствии с этим, на кафедре физиологии и биохимии человека и животных Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского был разработан препарат (патент РФ 21740002 от 15.09.2000) - водно-спиртовая суспензия маточного молочка и прополиса. Рабочее название препарата - Апингалин. Ранее нами было установлено, что курсовая ингаляция Апингалина способствует повышению воз-духопроходимости крупных и средних бронхов, улучшает спирометрические характеристики легких при их хронических неспецифических заболеваниях [2]. Мы полагаем, что этот эффект может быть связан с непосредственным влиянием препарата на эпителиальную ткань с соответствующим улучшением структуры сурфактанта, уменьшением вязкости мокроты, а также с биологическим действием компонентов маточного молочка и прополиса на гладкую мускулатуру бронхов с соответствующим расслаблением мышц. Однако следует учитывать также и возможность опосредованного действия Апингалина при его резорбции в кровоток.
Цель данной работы - исследование наиболее важных метаболических констант крыс при ОЛ и их модификации Апингалином.
Материалы и методы
Были исследованы кровь и моча лабораторных крыс-самцов массой 150-200 г. Животные были разделены на группы:
1. интактные животные;
2. животные с адреналовым ОЛ (0.5 мг/кг) -контрольная группа;
3. животные с адреналовым ОЛ (0.5 мг/кг), которым проводились ингаляции препаратом -опытная группа.
Изменения показателей крови и мочи при ОЛ и курсовой ингаляции препарата оценивали по содержанию общего белка и соотношению фракций белков и фосфолипидов (ФЛ), уровню веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНСММ). Соотношение фракций белков плазмы оценивали по ширине соответствующих зон при исследовании плазмы крови методом системной хромокристаллоскопии амидочерным 10В [3]. Остальные анализы проводили стандартными биохимическими методами. Результаты опытов обрабатывали статистически с применением ^-критерия Стьюдента с поправкой Бонферрони. Обработка данных осуществлялась на персональном компьютере с помощью программы БЮБТАТ.
Результаты и их обсуждение
После внутрибрюшинного введения адреналина у крыс развивался ОЛ. Это сопровождалось снижением общего белка плазмы на 81.3% по сравнению с интактной группой, с одновременным перераспределением фракций белков. Происходило снижение доли альбуминов и незначительное снижение доли Р-глобулинов (рис. 1) в плазме крыс.
Ранее нами было показано, что при данной альтерации происходило разрушение тканей альвеол и капилляров легких, заполнение альвеол жидкостью, а следовательно, возникала гипоксия ткани [4]. По данным литературы, повреждения ткани сопровождаются выбросом в кровоток продуктов распада клеток из очагов тканевой деструкции при нарушении барьерных функций мембран (липазы, протеолитиче-ские ферменты, катионные белки и др.) [5, 6]. Поэтому активировались процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) и протеолиз, что способствовало снижению уровня белка в плазме. Кроме того, следует учитывать, что гидрофобные токсины из очага деструкции находятся в крови в связанном состоянии в виде комплексов с альбумином и липопротеинами низкой плотности [7]. В условиях патологии накапли-
вающиеся в крови продукты метаболизма блокируют связывающие центры, что приводит к снижению функциональной активности и деградации альбумина и липопротеинов низкой плотности, входящих в состав Р-глобулинов. Содержание а-глобулинов в сыворотке повышалось на 43.0%, это связано, скорее всего, с тем, что к ним относятся ингибиторы протеаз (а1-липопротеины, а1-антитрипсин, а2-макро-глобулин и др.). Показано, что их концентрация повышается в ответ на любое повреждение ткани [8]. Соотношение у-глобулинов практически не изменилось.
При анализе фосфолипидного спектра плазмы крови всех исследуемых групп животных были выявлены 4 фракции: лизоформы фосфа-тидилхолина (ЛФХ), сфингомиелин (СМ), фос-фатидилхолин (ФХ), фосфатидилэтаноламин (ФЭА). В плазме крови контрольной группы крыс произошло значительное увеличение количества ЛФХ (продукта гидролиза фосфати-дилхолина, деструктивная фракция) - на 87.5%, при этом были выявлены однонаправленные изменения фракций СМ, ФХ и ФЭА (мембраностабилизирующие фракции) в сторону их уменьшения на 5.9%, 36.4% и 3.8% (рис. 2) соответственно, по сравнению с интактной группой.
Известно, что рост содержания ЛФХ становится деструктивным фактором, поскольку эти соединения в больших количествах обладают хаотропным действием, оказывая структурно-деформирующий эффект на мембранные структуры клеток крови, печени и других органов, вызывая их окислительную модификацию [9]. Обнаруженные явления в плазме крови крыс свидетельствуют о выраженных мембранодестабилизирующих процессах в организме при ОЛ. Эти процессы связаны, прежде всего, с интенсификацией ПОЛ, так как происходит пере-кисная деградация молекул ФЛ, что влечёт за собой нарушение структуры клеточных мембран и липопротеидов.
Полученные результаты свидетельствуют о нарушении клеточного метаболизма, усилении катаболических процессов, в частности, про-теолиза и липолиза. Данные процессы сопровождаются накоплением в тканях и биологических жидкостях выше физиологической нормы эндогенных токсических веществ - избытка продуктов нормального или извращенного обмена, или клеточного реагирования. В наших опытах в эритроцитах значительно возрастала концентрация ВНСММ (на 68.4%), а также наблюдалось увеличение их в плазме (на 16.3%). В моче концентрация ВНСММ снижа-
Рис. 1. Влияние ингаляций Апингалина на уровень общего белка и соотношение фракций белков в плазме крови
при адреналовом отеке легких у крыс (100% (р < 0.05) по отношению к контрольной группе
интактная группа). * - статистически значимые различия
лась по сравнению с интактной группой на 58.3%, что свидетельствовало о нарушении функции системы выведения ВНСММ из организма (рис. 3).
Таким образом, можно заключить, что в организме крыс с ОЛ происходили метаболические нарушения в сторону преобладания ката-болических процессов, что, безусловно, является одним из важнейших патогенетических факторов ОЛ.
В отличие от контроля, в опытной группе крыс, получавших ингаляции препаратом Апингалин, содержание общего белка плазмы крови повысилось в 2 раза по сравнению с контрольной группой (рис. 1). При сравнении полученных данных о соотношении белков в сыворотке было обнаружено, что белковый состав сыворотки крыс опытной группы приближался к таковому интактной группы (рис. 1). Содержание альбуминов выросло на 67.6%, Р-глобулинов - незначительно, а а-глобулинов снизилось на 56.5% по сравнению с контролем. Доля у-глобулинов практически не изменилась.
Анализ ФЛ-спектра плазмы крови после курсовой ингаляции препаратом выявил тенденцию к восстановлению нормального соотношения между фракциями. Было обнаружено заметное снижение фракции ЛФХ - на 77.3%, произошло достоверное повышение уровня ФЭА на 3.8%, ФХ - на 35.9% и СМ - на 2.3% по сравнению с контрольной группой животных
(рис. 2). Результаты сопоставимы с таковыми интактной группы.
Полученные данные свидетельствовали о нормализации белкового и липидного обмена в организме после курса ингаляций препаратом, что может быть одним из механизмов терапевтического эффекта Апингалина. Ранее нами было показано, что после курсовой ингаляции данным препаратом на гистологических срезах легких наблюдалось восстановление тканей, очищение альвеол, что снижало количество выброшенных в кровь агентов, вызывающих данные биохимические нарушения [4]. Кроме того, компоненты ингаляционного комплекса - маточное молочко и прополис - обладают антиок-сидантными свойствами. По данным литературы, флавоноиды терминируют цепь свободнорадикальных реакций [10]. Самым сильным ан-тиоксидантным эффектом при этом обладают фенэтиловый эфир кофейной кислоты и кверци-тин, немного меньшим - артепилин С, галангин и кемпферол [11]. Аналогичными свойствами обладает 10-окси-2-деценовая кислота маточного молочка [2].
Следствием нормализации нарушенного при ОЛ метаболизма является снижение образования ВНСММ, что подтвердилось в экспериментах. Так, уровень ВНСММ плазмы снизился в 3 раза, а эритроцитов - на 49.2% по сравнению с контролем (рис. 3). Об усиленном выведении ВНСММ из организма можно судить по значительному повышению
Рис. 2. Влияние ингаляций Апингалина на соотношение фракций фосфолипидов плазмы крови при адреналовом отеке легких у крыс (100% - интактная группа). * - статистически значимые различия (р < 0.05) по отношению к контрольной группе
Рис. 3. Влияние ингаляций Апингалина на уровень МСМ в эритроцитах, плазме и моче при адреналовом отеке легких у крыс (100% - интактная группа). * - статистически значимые различия (р < 0.05) по отношению к контрольной группе
концентрации их в моче (в 3 раза по сравнению с контролем). То есть после моделирования данной альтерации у опытной группы крыс в организме интенсивность образования ВНСММ снизилась. Мы полагаем, что это может быть связано с корригирующим влиянием компонентов Апингалина (прополиса и маточного молочка) на нарушенные процессы как белкового и липидного обмена, так и на
интенсивность образования ВНСММ. Укажем, что прополис оказывает гепатопротекторное действие благодаря входящим в его состав минеральным веществам, флавоноидам и фенольным компонентам [12], а маточное молочко - мощный неспецифический биостимулятор [2].
Таким образом, терапевтическое бронхоли-тическое действие Апингалина при ОЛ может
быть реализовано не только через его прямое влияние на гладкую мускулатуру бронхов, но и через нормализацию метаболизма всего организма.
Список литературы
1. Попов П.А, Лаврентьев А.А., Струков М.А. и др. Анализ структурно-функциональных свойств эритроцитов в условиях эндогенной интоксикации. 25.03.2008 URL: http://www.microgen.ru/spec/articles/ data/ic_404/332/ (дата обращения 23.11.2010)
2. Крылов В.Н. и др. Теория и средства апитерапии. М.: ГНУ НИИП Россельхозакадемия, 2007. 296 с.
3. Обухова Л.М., Конторщикова К.Н. Определение локализации групп белков в высохшей капле сыворотки крови при помощи красителей // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2008. № 3. С. 116-119.
4. Копылова С.В., Пашкина А.А. Старателева Ю.А. Влияние препарата «Апингалин» на некоторые показатели эндогенной интоксикации при отеке легких у крыс // Вестник Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. 2010. № 2 (2). С. 532-536.
5. Осадчая О.И. Роль энтеросорбции в лечении метаболической интоксикации у больных с тяжелыми ожогами // Здоровье Украины. 2009. № 6/1. С. 33-34.
6. Козлов С.С., Ахмедова М.Д., Захидова Н.А. Синдром эндогенной интоксикации у детей, больных
смешанными кишечными паразитозами // Медицинская паразитология и паразитарные болезни. 2010. № 1. С. 17-19.
7. Коркоташвили Л.В., Переслегина И.А., Ша-бунина Е.И. и др. Микроэлементы сыворотки крови и мочи у детей с язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки // Нижегородский медицинский журнал. 2004. № 1. С. 8-12.
8. Шевченко О.П. Лабораторная диагностика / Под ред. В.В. Долгова, О.П. Шевченко. М.: Реафарм, 2005. 231 с.
9. Меркушкина И.В. Автореферат дис. ... д-ра мед. наук. Саранск: Мордовский гос. ун-т им. Н.П. Огарева, 2009. 38 с.
10. Radhakrishnan Padmavathi, Palaniyandi Senthilnathan, Dechen Chodon, Dhanapal Sakthisekaran. Therapeutic effect of paclitaxel and propolis on lipid peroxidation and antioxidant system in 7,12 dimethyl benz(a)anthracene-induced breast cancer in female Sprague Dawley rats // Life Sciences. 2006. № 78. Р. 28202825.
11. Mok-Ryeon Ahn, Kazuhiro Kunimasa, Shigenori Kumazawa, Tsutomu Nakayama et al. Correlation between antiangiogenic activity and antioxidant activity of various components from propolis // Mol. Nutr. Food Res. 2009. № 53. Р. 643-651.
12. Bhadauria M., Nirala S.K., Shukla S. Duration-dependent hepatoprotective effects of Propolis extract against carbon tetrachloride-induced acute liver damage in rats // Adv. Ther. 2007. № 24. Р. 1136-1137.
EFFECTS OF APTNHAT TN ON PROTEIN AND PHOSPHOLIPIDS IN THE BLOOD OF RATS WITH SIMULATED PULMONARY EDEMA
A.A. Anashkina, S. V. Kopylova, V.N. Krylov
It was found that in rats suffering from pulmonary edema the total blood protein content decreased, the level of medium-mass molecules in plasma and erythrocytes increased, while their level in urine decreased. The course of Apinhalin inhalations after the simulation of pulmonary edema led to a partial recovery of the indicators.
Keywords: pulmonary edema, total plasma protein, phospholipids, medium-mass molecules, royal jelly, propolis.
