CC BY
46
УДК 612.11
ББК 28.912
Латюшин Ян Витальевич
кандидат психологических наук, доцент г. Челябинск Latyushin Yan Vitalyevich Candidate of Psychology, Assistant Professor Chelyabinsk
Влияние хронического стресса на динамику перекисного окисления липидов в ткани костного мозга Dynamics of Chronic Stress on the Action of Peroxide Oxidation of Lipids in Bone Marrow Tissue
В работе представлена динамика соотношения уровня первичных и вторичных продуктов ПОЛ в ткани костного мозга при действии хронического стресса (30-ти суточной гипокинезии) на организм.
This work represents dynamics ofcorrelation ofprimary and secondary products in bone marrow tissue under the influence of chronic stress (30-days hypokinesis) on the organism.
Ключевые слова: хронический стресс, гипокинезия, прекисное окисление липидов, костный мозг.
Key words: chronic stress, hypokinesia, peroxide oxidation of lipids, bone marrow.
Актуальность:
Известно, что усиление перекисного окисления липидов и накопление продуктов липопероксидации, обладающих высокой реакционной способностью, может оказывать системное повреждающее действие на клетки (1, 2, 3, 7, 11).
При любом экстремальном воздействии активность ПОЛ может осущест-
вляться через обычные механизмы острого и хронического стрессов (5, 6, 7, 9, 10, 12).
Вместе с тем, вопрос о роли фракций (гептановой, изопропанольной, первичных, вторичных молекулярных продуктов ПОЛ) при гипокинезии в ткани костного мозга изучен недостаточно.
Целью данной работы является изучение динамики липопероксидации в ткани костного мозга при гипокинезии (ГК).
Материалы и методы исследования:
Исследования выполнены на 50-ти крысах линии Вистар массой 150-200 граммов. Гипокинезию моделировали помещением животных в клетки-пеналы из органического стекла, соответствующие размерам животных на 1, 3, 7, 10 и 30-е сутки. После завершения воздействия ГК крыс умерщвляли под легким эфирным наркозом. Уровень продуктов ПОЛ в ткани костного мозга определяли спектрофотометрически (8). Малоновый диальдегид - по реакции с 2-тиобар-битуровой кислотой. Достоверность различий средних величин судили по критерию Стьюдента применяли дополнительно критерий непараметрической статистики: и - Манна-Уитни.
Результаты и обсуждение:
В таблице 1 представлены данные о влиянии хронического стресса (30-ти суточной гипокинезии) на уровень ПОЛ в ткани костного мозга крыс. Из анализа данных таблицы следует, что через 6 часов действия гипокинезии на организм животного происходит увеличение фосфолипидов в изопропанольной фракции, в гептановой фракции первичные и вторичные продукты ПОЛ (нейтральные липиды) остаются на уровне фоновых величин.
Таблица 1
Влияние длительного хронического стресса (30-ти суточной гипокинезии) на динамику липопероксидации в ткани мозга (М±т)
Сроки гипокинезии Гептан] Гептанг Изопропанол! Изопропанолг
Е232/Е220 Е278/Е220 Е232/Е220 Е278/Е220
Контроль, п=6 ГК 6 часов, п=6 0,983±0,002 0,116±0,001 0,615±0,001 0,432±0,004
0,990±0,001 0,120±0,003 0,669±0,004 0,490±0,002
Контроль кГКЗ-15 суток, п=6 0,979±0,016 0,114±0,001 0,609±0,020 0,433±0,002
ГК 3 суток, п=6 0,994±0,010 0,117±0,020 0,590±0,050 0,450±0,030
ГК 7 суток, п=6 0,959±0,060 0,129±0,050* 0,657±0,003 0,484±0,010 и
ГК 10 суток, п=6 0,998±0,050 0,134±0,060* 0,670±0,040и 0,502±0,045*
ГК 15 суток, п=6 0,982±0,030 0,131±0,020* 0,657±0,050 0,489±0,033*
Контроль, п=9 ГК 30 суток, п=9 0.960±0,040 0,118±0,040 0,612±0.030 0.430±0,010
0,975±0,002 0,169±0,003** 0,704±0,010* 0,550±0,020**
ГК восст., п=9 0,972±0,002 0,225±0,003** 0,647±0,003 0,453±0,002
Примечание: достоверность отличий от соответствующего контроля: *-р<0,05, **-р<0,01, ***-р<0,001.
1) В таблице отражен уровень первичных (ацилгидроперекисей и углеводных коньюгатов) и вторичных (кетодиенов и сопряженных триенов) продуктов ПОЛ.
2) Уровень продуктов ПОЛ рассчитывался в У Е. окислительного индекса, который рассчитывался как отношение оптических плотностей Е232 / Е220 для первичных и Е278 / Е220 для вторичных продуктов ПОЛ.
Через 3 суток гипокинезии уровень первичных и вторичных продуктов ПОЛ (нейтральные липиды) остается в пределах нормы, а в изопропанольной
фракции происходит снижение первичных фосфолипидов. Седьмые сутки гипокинезии сопровождались снижением уровня первичных нейтральных липидов в гептановой фракции и незначительным (14%, р<0,05) повышением вторичных нейтральных липидов, а также увеличением содержания уровня первичных и вторичных липопероксидов в изопропанольной фракции на 8 и 12% и соответственно. Десятые сутки гипокинезии характеризовались увеличением уровня вторичных молекулярных продуктов ПОЛ, растворимых в гептановой и изопропанольных фракциях, ткани костного мозга на 18% и 16% соответственно (р<0,05). Через ГК 15 суток вторичные нейтральные липиды увеличились на 15% (р<0,05), а вторичные молекулярные продукты ПОЛ гептановой фазы (фосфолипиды) увеличились на 13% (р<0,05). Только на 30-ые сутки гипокинезии происходит значительное увеличение вторичных продуктов ПОЛ: продукты ПОЛ, растворимые в гептановой фазе, увеличиваются на 44% (р<0,001), в изопропанольной - на 28% (р<0,01). Увеличенными остаются и вторичные нейтральные липиды (гептан2) на 34% (р<0,01), по сравнению с контрольными данными. В восстановительном периоде содержание первичных и вторичных переокисленных фосфолипидов было уже на уровне контрольных величин. Таким образом, анализ данных молекулярных продуктов перекисного окисления липидов в ткани костного мозга подтвердил предположение о том, что при действии гипокинезии на ткань костного мозга наблюдается две фазы: первая фаза (с 6 ч. и до 7 суток гипокинезии), которые характеризуется незначительным угнетением липопероксидации; вторая фаза (с 10-30 суток гипокинезии) - увеличением.
Кроме того, мы для более полного представления динамики образования перекисного окисления липидов в ткани костного мозга определяли вторичный продукт ПОЛ - малоновый диальдегид (МДА).
На рис. 1 представлены данные динамики содержания МДА в ткани костного мозга. Из анализа данных рис. 1 следует, что содержание вторичных продуктов ПОЛ (МДА) в ткани костного мозга увеличивается на всех сроках гипокинезии. Так, через ГК 3 - незначительно; через ГК 7 содержание МДА в ткани костного мозга увеличивается на 18 % (р<0,05). Максимальное увеличение со-
держания МДА достигает через ГК 10-15 суток и составляет в ткани костного мозга 20,5% и 23% соответственно (р<0,05, р<0,01). Спустя месяц действия гипокинезии на организм содержание МДА увеличивается до 136% (р<0,001). В восстановительном периоде (30 дней после действия гипокинезии) содержание МДА остается повышенным на 14% (р<0,05).
%
140 120 100 80 60 40 20 0
I
□ контроль
■ ГК 3 суток
□ ГК 7 суток
□ ГК 10 суток
■ ГК 15 суток
□ ГК 30 суток
■ Восст. 30 суток
Рис. 1. Влияние хронического стресса (30-ти суточной гипокинезии) на динамику содержания малонового диальдегида (МДА) в ткани мозга
Примечание: достоверность отличий от соответствующего контроля: * - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р< 0,001, рассчитанные с помощью критериев Стьюдента
Как показали данные наших исследований содержания ПОЛ, динамика разных сроков гипокинезии существенно влияет на соотношение различных категорий продуктов липопероксидации в ткани костного мозга, имеющие отношение к повреждению органа и тяжести протекания гипокинезии.
В частности, при действии 30-ти суточной гипокинезии на организм под действием глюкокортикоидов и катехоламинов активируются липазы, фосфоли-пазы, что ведет к интенсивности процессов липидной пероксидации, которая имеет фазный характер. В первой фазе гипокинезии происходят снижения уровня первичных и вторичных молекулярных продуктов в ткани костного мозга
(через 3 суток - первичных в изопропанольной фракции, через 7 суток - в геп-тановой). Максимум повышения зафиксирован вторичных продуктов в гепта-новой и изопропанольных фракций в ткани костного мозга на 10, 15, 30 сутки действия гипокинезии.
Существенно отметить, что ограничение двигательной активности, несмотря на сегодняшний прогресс, присутствует повсеместно и рассматривается одним из наиболее грозных стрессоров, выводящее не инфекционные болезни по смертности на первое место. Гиподинамия способствует срыву адаптационных механизмов защиты организма.
Библиографический список
1. Барабой, В. А. Механизмы стресса и перекисное окисление липидов / В. А. Барабой // Успехи соврем. Биологии. №111 (6). - 1991. - С. 923-931.
2. Биленко, М. В. Ишемические и реперфузионные механизмы, пути предупреждения и лечения / М. В. Биленко. - М.: Медицина, 1989. - 368 с.
3. Владимиров, Ю. A. Свободные радикалы в живых системах / Ю. A. Владимиров, О. А. Азизова, А. И. Деев, А. В. Козлов, А. Н. Осипов, Д. И. Рощуп-кин // Итоги науки и техники. Сер. Биофизика. - М.: Наука, 1991. - 367 с.
4. Bernheim, F., Bernhaim, M., Wilbur, К. J. Biol. Chem. - 1948. - Y. 114.
- Р. 257-264.
5. Гуляева, Н. В. Ингибирование свободнорадикального окисления липи-дов в механизмах срочной и долговременной адаптации к стрессу / Н. В. Гуляева // Биологические науки. - № 14. - 1989. - С. 467-478.
6. Зенков, Н. К. Окислительный стресс / Н. К. Зенков, В. З. Ланкин, Е. Б. Меньшикова // (биохимический и патофизиологический аспекты). - М.: Наука, 2001. - С. 286-296.
7. Каган, В. Е. // Биохимия / В. Е. Каган, Ю. В. Архипенко, В. Б. Ритов, Ю. П. Козлов. - 1983. - Т. 48. - № 2. - С. 320-330.
8. Львовская, Е. И. Спектрофотометрическое определение конечных продуктов перекисного окисления липидов / Е. И. Львовская, И. А. Волчегорс-кий, С. Е., Шемяков, Р. И. Лифшиц // Вопросы медицинской химии. - 1991.
- № 4. - С. 92-93.
9. Dhalla, К. S., Ruрр, H., Beamish, R. E., Dhalla, N. S. // Саrdiovasc. Drugs Ther. - 1996. - Vol. 10, Suppl. 1 - P. 231-238.
10. Pronai, L. // Arch. Biochem. Biophys. / L. Pronai, К. Ichimori, Y. Saigusa, H. Nakazawa. - 1991 - Vol. 288. - P. 276-281.
11. Thomas, S., Lowe, J. E. Hadjivassilion, V., et al // Biochem. Biofhys. Res. Commun. - 1998. - V. 243, № 1. - P. 241-245.
12. Thomson, P. D. Ennancement of Humorae Immunity by Heterologous
Lipid Peroxidation Products Resulting From Burn Inyury / P. D. Thomson, J. O. Till, J. K. Prasad, D. J. Smith // J. Burn. Care - Rehabil. - 1991. - Vol. 12. - № 1.
- P. 38-40.
Bibliography
1. Baraboy, V. A. Mechanisms of Stress and Peroxide Oxidation of Lipids / V. A. Baraboy // Achievements of Modern Biology. №111(6). - 1991. - P. 923-931.
2. Bilenko, M. V. Ischemic and Reperfusion Mechanisms, Ways of Prevention and Cure / M. V. Bilenko. - M., 1989. - 368 p.
3. Vladimirov, Y. A. Free Radicals in Living Systems / Y. A. Vladimirov, O. A. Azizova, A. I. Deev, A. V. Kozlov, A. N. Osipov, D. I. Roshchupkin. - M., 1991.
- 367 p.
4. Bernheim, F. Results of Science and Technique. Ser Biophysics. - M.: 1991.
5. Gulyaeva, N. V. Inhibition of Free Radical Oxidation of Lipids in Mechanisms of Urgent and Permanent Adaptation to Stress / N. V. Gulyaeva // Biological Sciences. № 14. - 1989. - P. 467-478.
6. Zenkov, N. K. Oxidative Stress / N. K. Zenkov, V. Z. Lankin, E. B. Mensh-chikova // (Biochemical and PathophysiologicalAaspects). - M., 2001.
7. Kagan, V. E. // Biochemistry / V. E. Kagan, Y. V. Arhipenko, V. B. Ritov, Y. P. Kozlov. - 1933, T. 48, № 2. - P. 320-330.
8. Lvovskaya, E. I. Spectrophotometric Determination of Final Results of Peroxide Oxidation of Lipids / E. I. Lvovskaya, I. A. Volchegorsky, S. E. Shemyakov, R. I. Lifshits // Questions of Modern Chemistry. - 1991. - № 4. - P. 92-93.
9. Dhalla, K. S. // Cardiovasc. Drugs Ther / K. S. Dhalla, H. Rupp, R. E. Beamish, N. S. Dhalla. - 1996. - Vol. 10, Suppl. 1 - P. 231-238.
10. Pronai, L. // Arch. Biochem. Biophys / L. Pronai, K. Ichimori, Y. Saigusa, H. Nakazawa. - 1991 - Vol. 288. - P. 276-281.
11. Thomas, S. // Biochem. Biofhys. Res. Commun. / S. Thomas, J. E. Lowe, V. Hadjivassilion, et al. - 1998. - V. 243. - № 1. - P. 241-245.
12. Thomson, P. D. Ennancement of Humorae Immunity by Heterologous Lipid Peroxidation Products Resulting From Burn Inyury / P. D. Thomson, J. O. Till, J. K. Prasad, D. J. Smith // J. Burn. Care - Rehabil. - 1991. - Vol. 12. - № 1. - P. 38-40.
