CC BY
40
© М. В. Гембаровський, І. М. Кліщ, М. І. Марущак
УДК 616. 36-099: 615. 212-06: 616-008. 9: 272. 6]-06: 615. 874. 24-092. 9 М. В. Гэмбаровський, І. М. Кліщ, М. І. Марущак
ВПЛИВ Ь—КАРНІТИНУ НА ПОКАЗНИКИ ВІЛЬНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСНЕННЯ ЛІПІДІВ У ЩУРІВ ЗА УМОВИ ТОКСИЧНОГО УРАЖЕННЯ ПАРАЦЕТАМАЛОМ НА ТЛІ ХАРЧОВОЇ ДЕПРИВАЦІЇ ДВНЗ «Тернопільський державний медичний університет імені І. Я. Горбачевського»
МОЗ України (м. Тернопіль)
Дана робота є фрагментом НДР «Біохімічні механізми токсичності наночастинок різної природи та інших антропогенних і біогенних токсикантів в біологічних системах», № держ. реєстрації 011211000542.
Вступ. Токсичне ураження парацетамолом тісно пов’язане із здатністю парацетамолу (ПА) і його метаболіту ІЧ-ацетил-пара-бензохіноніміну стимулювати клітини Купфера, які є продуцентами оксиду азоту, та аткивувати вільнорадикальне окиснення, що має потужну пошкоджуючу дію [2]. Аналіз даних літератури свідчить, що застосування ПА у терапевтичних дозах тривалий час, а також його передозування чи використання хворими на діабет, гепатити різної етіології, алкоголізм, а також при незбалан-сованому харчуванні, інтоксикації ксенобіотиками призводять до гострого ураження печінки [5].
На сучасному етапі активно ведеться пошук нових засобів корекції екзогенних токсикозів. Потрібно врахувати, що за умови ПА ураження на тлі харчової депривації використання традиційної медикаментозної терапії далеко не завжди має вже досліджений лікувальний ефект внаслідок зростання частоти алергічних захворювань, відносної токсичності та їх неефективності при дії хімічних факторів, у тому числі і незначної інтенсивності [1]. Встановлено, що метаболізм препаратів серед вегетаріанців значно варіює залежно від кількості білка у їжі. Більшість досліджень, які були зосереджені на азіатських вегетаріанцях, показали, що період напіврозпаду препаратів, які зазнають метаболізму у печінці (антипірин, парацетамол, фенацетин) був значно більший, ніж у мясоїдів [6].
Карнітин є однією з необхідних поживних речовин, яка відіграє важливу роль в оргнаізмі за рахунок виробітку енергії та метаболізму жирних кислот. Біодоступність І_-карнітину варіює залежно від харчового раціону, зокрема, 66 %-86 % - у вегетаріанців і 54 %-72 % - у мясоїдів [10]. Дефіцит карнітину спостерігається при абераціях його регуляції при таких розладах як цукровий діабет, сепсис, кардіомі-опатії, цироз печінки, ендокринні розлади. Клінічне застосування карнітину є досить перспективним у діапазоні розладів нервової системи, таких як хвороба Альцгеймера, печінкова енцефалопатія та інші невропатії. Місцеве застосування в офтальмології
забезпечує осмопротекцію та регулює імунні і запальні реакції [12]. Проведені дослідження показали ефективність карнітину при серцево-судинних захворюваннях, з’являється все більше доказів того, що даний середник може бути корисним у лікуванні ожиріння і підвищення толерантності до глюкози. Проведені дослідження властивостей карнітину показали тісний взаємозв’язок його дефіциту з цирозом печінки [7], внаслідок чого L-карнітин був запропонований як альтернативний засіб терапії за-хворвань печінки [8]. Дослідження Karlic та співавт. виявили, що вегетаріанська дієта істотно впливає на гени, що регулюють метаболізм карнітину [11].
Мета дослідження. Вивчити вплив L-карнітину на інтенсивність процесів пероксидного окиснення ліпідів у щурів з гострим отруєнням парацетамолом на тлі харчової деривації в динаміці.
Об’єкт і методи дослідження. Для вивчення окиснювальних процесів за умов токсичного ураження ПА на тлі харчової депривації та їх корекції карнітином використовували білих безпородних щу-рів-самців, яких утримували на стандартному раціоні віварію при вільному доступі до води. Токсичне ураження ПА викликали шляхом одноразового вну-трішньошлункового введення тваринам суспензії ацетамінофену у 2 % розчині крохмалю в дозі 1250 мг/кг маси тіла (1/2 LD50). У кожну дослідну групу було включено 6 тварин. Харчову депривацію тваринам викликали шляхом їх утримання в умовах повного харчового голодування при достатньому доступі до води. З метою корекції викликаних порушень перорально вводили 20 % розчин L-карнітину (Chanelle Medical, Ірландія), попередньо розведений у 10 разів ізотонічним розчином натрію хлориду, щодоби в дозі 50 мг/кг у всі дні проведення експерименту [4].
Експеримент проводили на 30 тваринах масою 220-250 г, яких розділили на такі групи: І - інтактні щурі; ІІ - тварини, уражені ПА на фоні харчової депривації; ІІІ - тварини, уражені ПА на фоні харчової депривації, яким проводилась корекція токсикозу L-карнітином.
Утримання тварин та експерименти проводилися відповідно до положень «Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються
для експериментів та інших наукових цілей» (Страсбург, 1985), «Загальних етичних принципів експериментів на тваринах», ухвалених Першим національним конгресом з біоетики (Київ, 2001).
Через 3 і 7 діб проводили еутаназію щурів методом введення тіопенталу натрію в дозі 90 мг/кг маси тварини, дотримуючись правил гуманного ставлення до тварин. Кров для дослідження брали з порожнини серця. Визначали в гомогенатах тканин печінки та плазмі крові концентрацію дієнових (ДК) і триєнових кон’югатів (ТК), активних продуктів тіо-барбітурової кислоти (ТБК-АП) пероксидного окис-нення ліпідів (ПОЛ) [3].
Одержані результати статистично обробляли, обчислювали середню арифметичну варіаційного ряду (М), стандартну похибку середньої арифметичної (т) та достовірність відмінностей (р).
Результати досліджень таїх обговорення.Дані літератури, а також результати наших досліджень, показали, що ураження організму лабраторних тварин парацетамолом на тлі харчової депривації призводять до активації вільнорадикального окиснення ліпідів, про що свідчить зростання первинних і вторинних продуктів пероксидного окиснення ліпідів як у гомогенаті печінки, так і в плазмі крові, яке поглиблюється зі збільшенням тривалості харчової депривації. Дослідження показали, що повне голодування є фактором, який потенціює токсичність ПА. Тому, з метою корекції виявлених порушень ми використали І_-карнітин. У таблиці наведені результати дослідження впливу використаного середника на вміст ДК та ТБК-АП у плазмі крові, уражених ПА
на фоні повної відсутності харчування, тварин у різні часові проміжки.
З наведених даних видно, що введення _-карнітину зумовило зниження рівня певинних і вторинних продуктів ПОЛ у крові та гомогенаті печінки уражених щурів. Так, при введенні ураженим тваринам _-карнітину спостерігалося зниження рівня ДК у крові через 3 доби експерименту на 19,6 %, ТБК-АП - на 17,7 % порівняно з результатами II групи дослідних тварин (р<0,01). Найкращий ефект при застосуванні даного середника для корекції спостерігався на 7-у добу, коли рівень ДК зменшився на 36,8 %, ТБК-АП - на 23,5 % порівняно з результатами II групи дослідних тварин (р<0,001). Незважаючи на позитивний корегуючий ефект _-карнітину в крові отруєних ПА, рівень первинних і вторинних продуктів ПОЛ залишався статистично вищим контрольних значень, зокрема на 3 добу ДК був більший на 100,8 %, ТБК-АП - на 123,4 % і через 7 діб - на 18,4 % та 22,1 % відповідно (рис. 1, 2).
Введення _-карнітину позитивно впливало на зміни вільнорадикального окиснення ліпідів у печінці уражених тварин. Так, за дії _-карнітину у гомогенаті печінки щурів з гострим ПА ураженням на фоні харчової депривації спостерігалося зниження рівня ДК у крові через 3 доби експерименту на 21,5 %, ТБК-АП - на 21,9 % порівняно з результатами II групи дослідних тварин (р<0,001). При застосуванні даного середника для корекції найкращий терапевтичний ефект спостерігався на 7-у добу, коли рівень ДК зменшився на 24,4 %, ТБК-АП - на 33,5 % порівняно з результатами II групи дослідних тварин (р<0,001). Таблиця Потрібно відмітити, що за дії _-карнітину у гомогенаті печінки отруєних ПА щурів на тлі повного голодування рівень первинних і вторинних продуктів ПОЛ залишався статистично вищим контрольних значень, зокрема на 3 добу ДК був більший на 39,8 %, ТБК-АП - на 24,3 % і через 7 діб - на 55,8 % та 20,9 % відповідно (рис. 1, 2).
Співставляючи отримані результати показників вільнорадикального окиснення ліпідів за умови дії _-карнітину у плазмі крові та гомогенаті печінки встановлено односпрямовані їх зміни, що проявлялися позитивним впливом застосованого середника з найкращим ефектом на 7-у добу. Потрібно відмітити достовірно вищі показники ТБК-АП у гомогенаті печінки на відміну від плазми крові (р<0,05) (рис. 2). Такі зміни показників ПОЛ у бік норми, очевидно є проявом покращення функціональної здатності печінки, спрямованої на відновлення гомеостазу внутрішнього середовища організму шляхом
Показники пероксидного окиснення ліпідів у щурів за умови гострого парацетамольного ураження на тлі харчової депривації' та за корекції Ь-карнітином (М±т)
Показник Група тварин
Інтактні, п=6, I група уражені ПА на тлі харчової депривації, II група Корекція І_-карні-тином, III група
3 доба, п=6 7 доба, п=6 3 доба, п=6 7 доба, п=6
Плазма крові
ДК, мкмоль/л 1,06±0,12 2,66±0,04 р1<0,001 3,76±0,10 р1<0,001 3 °-5 5 ±00,000,00 <N£1 О? 3 °-оо ±00,000,00 800 со <N£1 О?
ТБК-АП, мкмоль/л 3,63±0,10 5,22±0,07 р1<0,001 5,80±0,06 р1<0,001 4,30±0,10 р1<0,001 р21<0,001 4,44±0,06 р1<0,001 р21<0,001
Гомогенат печінки
ДК, мкмоль/кг 1,53±0,07 2,72±0,03 р1<0,001 3,15±0,05 р1<0,001 5 °-5 5 ±00,000,00 ”°Л <N£1 О? 2,38±0,06 р1<0,001 р21<0,001
ТБК-АП, мкмоль/кг 5,37±0,15 8,54±0,06 р1<0,001 9,76±0,07 р1<0,001 6,67±0,09 р1<0,001 р21<0,001 6,49±0,09 р1<0,001 р21<0,001
Примітка: р1 - відмінності достовірні в порівнянні з інтактними тваринами; р2 - відмінності достовірні між II та III групами уражених тварин.
%
Рис. 1. Зміна рівня ДК у плазмі крові та гомогенаті печінки щурів з гострим парацетамольним ураженням на тлі харчової депривації та за умови корекції Ь-карнітином.
Примітка. Тут і в рис. 2: * - відмінності достовірні між II та III групами уражених тварин.
%
Рис. 2. Зміна рівня продуктів тіобарбітурової кислоти у плазмі крові та гомогенаті печінки щурів з гострим парацетамольним ураженням на тлі харчової депривації та за умови корекції Ь-карнітином.
активації антиоксидної системи та стабілізації мембранних структур. Це підтверджує думку, що _-карнітин має виражену антиоксидантну дію.
Зниження первинних і вторинних продуктів ПОЛ у плазмі крові за умов введення _-карнітину може бути обумовлене тим, що цей препарат впливає на метаболічну ланку гомеостазу, підсилюючи інтенсивність анаболічних процесів.
За умови харчової депривації, ПА токсичного ураження та їх поєднання відбувається зниження рівня ендогенного карнітину, який синтезується печінкою. Введення екзогенного _-карнітину відновлює нормальний рівень печінкового карнітину, покращує функцію мітохондрій гепатоцитів, зменшуючи цим оксидаційний стрес [9].
Висновок. Узагальнюючи ви-щенаведені експериментальні дані можна вважати, що введення _-карнітину тваринам з гострим отруєнням парацетамолом на тлі харчової депривації зменшує рівень продуктів вільнорадикально-го окиснення і протидіє вторинним патологічним реакціям, які виникають внаслідок дії реактивних метаболітів.
Перспективи подальших досліджень. У перспективі передбачається провести дослідження впливу _-карнітину на рівень ендотоксикозу при експериментальному парацетамоль-ному отруєнні на тлі харчової депривації.
Література
1. Боднарчук Л. I. Використання комплексних апіфітопродуктів у харчуванні людей, що проживають в умовах тривалого опромінення малими дозами радіації I Л. I. Боднарчук, I. М. Кожура, Д. М. Якименко II Продукти бджільництва в біології і медицині: Матер. i установчого з’їзду апітерапевтів України. - К., 1998. - С. 43-56.
2. Вплив інгібіторів цитохрому P-450 на гепатотоксичність парацетамолу I О. О. Пентюк, А. П. Андреев, Г. Й. Блажієвська [та ін.] II Ліки. - 2000. - № . 5. - С. 26-31.
3. Посохова К. А. Вплив тіотриазоліну й ацетилцистеїну на стан печінки при її ураженні парацетамолом I К. А. Посохова, А. С. Вольська, I. А. Демчук II Запорожский медицинский журнал. - 2010. - Т. 12, № 5 - С. 195-197.
4. Сидоряк Н. Г. Влияние L-карнитина на перекисное окисление липидов и липидный состав сыворотки крови при геми-ческой гипоксии I Н. Г. Сидоряк, Д. В. Волгин II Укр. биохим. журн. - 1996. - Т. 68, № 5. - С. 54-58.
5. Трубич Н. Я. Динаміка показників ендогенної інтоксикації у щурів за умов гострого отруєння парацетамолом на тлі хронічного ураження солями кадмію та свинцю I Н. Я. Трубич, I. Я. Криницька II Науковий вісник Ужгородського університету, серія „Медицина”. - 2010. - Вип. 39. - С. 31-34.
6. Duggan C. Nutrition in Pediatrics. 4th ed. Hamilton I C. Duggan. - Ontario, Canada: BC Decker inc; 2008. - P. 191-208.
7. Obesity, inflammation, and the potential application of pharmaconutrition I M. C. Cave, R. T. Hurt, T. H. Frazier [et al.] II Nutr. Clin. Pract. - 2008. - Vol. 23. - P. 16-34.
8. Shores N. J. is Oral L: -Acyl-Carnitine an Effective Therapy for Hepatic Encephalopathy? Review of the Literature I N. J. Shores, E. B. Keeffe II Dig. Dis. Sci. - 2008. - Vol. 53 (9). - P. 2330-2333.
9. The effects of L-carnitine treatment on left ventricular function and erythrocyte superoxide dismutase activity in patients with
ischemic cardiomyopathy I A. Gurlek, E. Tutar, E. Akc [et al.] // Eur. J. Heart Fail. - 2000. - Vol. 2. - P. 189-193.
10. Vaz F. M. Carnitine biosynthesis in mammals I F. M. Vaz, R. J. Wanders II Biochem. J. - 2002. - Vol. 361. - P. 417-429.
11. Vegetarian Diet Affects Genes of Oxidative Metabolism and Collagen Synthesis I H. Karlic, D. Schuster, F. Varga [et al.] II Ann.
Nutr. Metab. - 2008. - Vol. 53. - P. 29-32.
12. Winter S C. Treatment of carnitine deficiency I S C. Winter II J. inherit. Metab. Dis. - 2003. - Vol. 26. - P. 171-180.
УДК 616. 36-099: 615. 212-06: 616-008. 9: 272. 6]-06: 615. 874. 24-092. 9
ВПЛИВ КАРНІТИНУ ХЛОРИДУ НА ПОКАЗНИКИ ВІЛЬНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСНЕННЯ ЛІПІДІВ У ЩУРІВ ЗА УМОВИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ТОКСИЧНОГО УРАЖЕННЯ ПАРАЦЕТАМАЛОМ НА ТЛІ ХАРЧОВОЇ ДЕПРИВАЦІЇ
Гембаровський М. В., Кліщ І. М., Марущак М. І.
Резюме. Дослідження проведено на білих щурах-самцях масою 220-250 г, яким моделювали харчову депривацію та гостре отруєння парацетамолом. З метою корекції виявлених порушень використано L-кар-нітин. Встановлено односпрямовані зміни первинних і вторинних продуктів пероксидного окиснення ліпідів у плазмі крові та гомогенаті печінки, що проявлялися позитивним впливом застосованого середника з найкращим ефектом на 7-у добу. Потрібно відмітити достовірно вищі показники ТБК-АП у гомогенаті печінки на відміну від плазми крові (p<0,05). Незважаючи на позитивний корегуючий ефект L-карнітину в крові і печінці уражених тварин, рівень дієнових кон’югатів та продуктів тіобарбітурової кислоти залишався статистично вищим контрольних значень.
Ключові слова: гостре отруєння парацетамолом, харчова депривація, пероксидне окиснення ліпідів, L-карнітин.
УДК 616. 36-099: 615. 212-06: 616-008. 9: 272. 6]-06: 615. 874. 24-092. 9
ВЛИЯНИЕ L-КАРНИТИНА НА ПОКАЗАТЕЛИ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ В КРЫС ПРИ ТОКСИЧЕСКОМ ПОРАЖЕНИИ ПАРАЦЕТАМАЛОМ НА ФОНЕ ПИЩЕВОЙ ДЕПРИВАЦИИ
Гембаровский Н. В., Клищ И. Н., Марущак М. И.
Резюме. Исследование проведено на белых крысах-самцах массой 220-250 г, которым моделировали пищевую депривацию и острое отравление парацетамолом. С целью коррекции выявленных нарушений использован L-карнитин. Установлено однонаправленные изменения первичных и вторичных продуктов пере-кисного окисления липидов в плазме крови и гомогенате печени, проявлявшиеся положительным влиянием примененного препарата с наилучшим эффектом на 7-е сутки. Следует отметить достоверно высшие показатели ТБК-АП в гомогенате печени в отличии от плазмы крови (p<0,05). Несмотря на положительный корректирующий эффект L-карнитина в крови и печени пораженных животных, уровень диеновых конъюгатов и продуктов тиобарбитуровой кислоты оставался статистически выше контрольных значений.
Ключевые слова: острое отравление парацетамолом, пищевая депривация, перекисное окисление липидов, L-карнитин.
UDC 616. 36-099: 615. 212-06: 616-008. 9: 272. 6]-06: 615. 874. 24-092. 9
Effect of L-Carnitine on Lipid Peroxidation in Rats in Case of Acute Paracetamol Poisoning during Food Deprivation
Gembarovsky M. V., Klishch I. M., Marushchak M. I.
Summary. At the present stage is actively seeking new means of correction exogenous toxicosis. We must note that if the lesion paracetamol against food deprivation using conventional drug therapy do not always have already investigated the therapeutic effect due to an increased incidence of allergic diseases, the relative toxicity and ineffectiveness of the action of chemical factors, including the small intensity
The aim of this study was to examine the influence of L-carnitine on the intensity of lipid peroxidation in rats with acute paracetamol poisoning against food deprivation. The experiment was conducted on 30 white male rats weighing 220-250 g, which simulated food deprivation and acute poisoning by paracetamol. To correct the identified violations used L-carnitine. After 3 and 7 days in homogenates of liver tissue and plasma concentrations were determined diene (DC) and trienoic conjugates (TC), active products thiobarbituric acid (TBA-AP) lipid peroxidation.
Established unidirectional changes of primary and secondary products of lipid peroxidation in plasma and liver homogenate which were shown the positive impact the means applied to the best effect on the seventh day. Thus, when administered to animals affected by L-carnitine decreased level of control in the blood after 3 days of the experiment to 19. 6 %, MDA-AP - 17. 7 % compared with the experimental group without correction, and after 7 days - 36, 8 % and 23. 5 % respectively (p <0,01). Despite the positive adjustment effect of L-carnitine in the blood poisoned by the PA, the level of primary and secondary products of lipid peroxidation remained statistically above control values. By action of L-carnitine in the liver homogenate of rats with acute paracetamol lesions against the
background of food deprivation decreased the level of control in the blood after 3 days of the experiment to 21.5 %, MDA-AP - 21. 9 % compared with the results of experimental animals without correction (p <0,001). in the application of the means for correcting the best therapeutic effect was observed on the seventh day (p <0,001). it should be noted that the action of L-carnitine in the liver homogenate of rats poisoned PA against starvation level of primary and secondary products of lipid peroxidation remained statistically above control values. Comparing the results of indicators of free radical oxidation of lipids subject of L-carnitine in plasma and liver homogenate unidirectional set of changes that were shown the positive impact of the means applied to the best effect on the seventh day. it should be noted significantly higher levels of TBA-AP in liver homogenate unlike plasma (p <0,05). Such changes of lipid peroxidation in the direction normal is obviously a manifestation of improved functional ability of the liver, aimed at restoring homeostasis of the internal environment of the body by activating the antioxidant system and stabilization of membrane structures. This confirms the view that L-carnitine has a strong antioxidant effect. Reduction of primary and secondary products of lipid peroxidation in plasma under administration of L-carnitine may be due to the fact that this drug affects metabolic homeostasis link, increasing the intensity of anabolic processes.
Summarizing the above experimental data can be considered that the introduction of L-carnitine animals with acute paracetamol poisoning against food deprivation reduces free radical oxidation products and prevents secondary pathological reactions that occur as a result of reactive metabolites.
Key words: acute paracetamol poisoning, food deprivation, lipid peroxidation, L-carnitine
Стаття надійшла 9. 04. 2013 р.
Рецензент - проф. Дев’яткіна Т. О.
