CC BY
43
УДК 615.32. - 092:616.61
А.Г. Мондодоев, л.н. Шантанова, с.м. Николаев, с.в. Лемза, т.А. Ажунова, А.А. Гуржапова,
Ю.Э. Макушкина, Н.Б. Багинова
влияние нового фитосредства на функциональное состояние почек у белых крыс при интоксикации сулемой
Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН (Улан-Удэ)
В статье приведены данные по влиянию нового фитосредства на функциональное состояние почек белых крыс при сулемовой нефропатии. Установлено, что исследуемое средство обладает, выраженным нефропротекторным действием.
Ключевые слова: фитосредство, сулема, нефропатия, нефропротектор
effect of A new phytoremedy on THE FuNcTioNAL sTATus of THE wHiTE RAT KiDNEY iNToxicATED BY HGcL2
A.G. Mondodoyev, L.N. Shantanova, S.M. Nikolayev, S.V. Lemza, T.A. Azhunova,
A.A. Gurzhapova, Yu. E. Makushkina, I.B. Baginova
Institute of general and experimental biology SB RAS, Ulan-Ude
The influence of a new phytoremedy on kidney functioning in nephropathy caused, by HgCI2 was studied. It has been shown that the extract under investigation, was possessed, of nephroprotective activity.
Key words: phytoremedy, mercury dichloride, nephropathy, nephroprotector
введение
Ртуть, как известно, относится к первому, самому опасному, классу промышленных ядов. Она широко используется в различных отраслях промышленности и сельском хозяйстве. В настоящее время доказано, что основным депо для ртути являются почки. Благодаря наличию энзимных систем, в прямом сегменте проксимального отдела нефрона органические соединения ртути переходят в неорганические и разлагаются до 40 % с образованием чистой ртути [4]. Установлено, что ионы ртути (Hg2+) поступают в клетки проксимальных канальцев в виде их конъюгатов с цистеином-s при участии белка переносчика органических анионов — hOATl [14]. Токсическое действие ртути на организм человека обусловлено блокадой кальциевых каналов [13], сульфгидрильных, фосфатных, аминных и карбоксильных групп ферментных и структурных белков. Она является ингибитором цитохромоксидазы, лактатдегидрогеназы, малат-дегидрогеназы и АТФ-аз. В экспериментальной медицине «сулемовая почка» рассматривается как классический вариант некронефроза в эксперименте [10].
Целью настоящей работы было оценить влияние нового фитосредства с условным названием «фитоуросепт», представляющего собой смесь сухих экстрактов из сырья лекарственных растений; побегов толокнянки обыкновенной (Arctostaphy-los uva — ursi L.), листа брусники обыкновенной (Vaccinium vitis idaea L.), травы горца птичьего (Polygonum aviculare L.), цветков календулы лекарственной (Calendula officinalis L.), листа крапивы двудомной (Urtica dioica L.) на функциональное состояние почек при интоксикации животных сулемой.
методика
Исследования проведены на крысах-самцах линии Wistar с массой 200 — 220 г. Острую почечную недостаточность почек у животных вызывали однократным внутрибрюшинным введением раствора ртути двухлористой в дозе 2 мг/кг [7]. Животным 1-й опытной группы внутрижелудочно вводили водный раствор «фитоуросепта» в дозе 50 мг/кг предварительно за 1 час до инъекции сулемы, а затем 1 раз в день в течение 6 суток. Крысы контрольной группы получали эквиобъемное количество дистиллированной воды по аналогичной схеме. В качестве препарата сравнения использовали «канефрон» в объеме 1,5 мл/кг, который получали животные 2-й опытной группы по идентичной схеме. Исследование функционального состояния почек животных проводили через 1, 3 и 6 сутки после введения сулемы. Для этого определяли: диурез с водной нагрузкой за 4 часа [1], концентрацию ионов №+ и К+ в моче — методом пламенной фотометрии на приборе «Б1ар^ — 4» (Германия), содержание креати-нина в сыворотке крови и моче унифицированным методом с помощью набора реактивов «Вектор +» (Россия), скорость клубочковой фильтрации (СКФ) — по клиренсу эндогенного креатинина [10]. Также определяли интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) по концентрации малонового диальдегида (МДА) в сыворотке крови [9] и в гомогенате почек [8]. О состоянии эндогенной антиоксидантной системы судили по активности каталазы в сыворотке крови [3] и содержанию восстановленного глутатиона в крови [11].
Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием и-критерия Манна-Уитни. Различия считали достоверными при Р < 0,05 [6].
группы. Введение испытуемого средства способствовало достоверному снижению концентрации азотистых веществ в крови (более чем в 2 раза) и повышению содержания креатинина в моче (в 1,8 раза) по сравнению с данными в контроле.
В контрольной группе животных к третьему сроку наблюдения содержание креатинина в крови оставалось повышенным (в 4 раза) по сравнению с данными интактной группы. Введение животным испытуемого фитоэкстракта в указанной дозе способствовало дальнейшему снижению концентрации креатинина в сыворотке (в 1,7 раза ниже, чем в контрольной группе), а его содержание в моче было выше показателей у крыс интактной группы, что свидетельствует о более активном купировании азотемического синдрома. Полученные данные позволяют сделать вывод, что активность препарата сравнения уступала «фитоуросепту».
Одним из важных показателей, характеризующих функциональное состояние почек, в частности экскреторную функцию, является скорость клубочковой фильтрации (СКФ).
Как следует из приведенных в таблице 2 данных, токсическое поражение почек сулемой сопрово-
Таблица 1
Влияние «фитоуросепта» на содержание креатинина в сыворотке и моче крыс на фоне сулемового
некронефроза
Группы Доза Креатинин (мкмоль/л)
сыворотка моча
1. Интактная - 92,5 ± 3,54 4314, 2 ± 603,5
1-е сутки
2. Контрольная (сулема) - 504,1 ± 52,47* 2539,4 ± 359,37*
3. Опытная 1 (сулема + фитоуросепт) 50 мг/кг 299,7 ± 26,67** 3745,2 ± 111,17**
4. Опытная 2 (сулема + канефрон) 1,5 мл/кг 384,0 ± 51,76 2565,2 ± 105,4
3-и сутки
2. Контрольная (сулема) - 670,6 ± 41,35* 2847,4 ± 402,51*
3.Опытная 1 (сулема + фитоуросепт) 50 мг/кг 303,5 ± 76,35** 5079,1 ± 336,46**
4. Опытная 2 (сулема + канефрон) 1,5 мл/кг 545,6 ± 118,35 5248,4 ± 320,17
6-е сутки
2. Контрольная (сулема) - 408,9 ± 37,68* 5925,6 ± 548,35*
3.Опытная 1 (сулема + фитоуросепт) 50 мг/кг 239,4 ± 13,15** 7041,5 ± 146,17**
4. Опытная 2 (сулема + канефрон) 1,5 мл/кг 241,8 ± 14,38 7846,9 ± 490,24
Примечание: здесь и далее * - различия достоверны между группами «интактная - контрольная», ** - различия достоверны между группами «контрольная - опытная 1» при Р < 0,05.
Таблица 2
Влияние «фитоуросепта» на скорость клубочковой фильтрации на фоне сулемового некронефроза
Группы Доза СКФ (мкл/мин/100 г)
1-е сутки 3-и сутки 6-е сутки
1. Интактная - 48,8 ± 5,90
2. Контрольная (сулема) - 12,8 ± 1,44* 15,4 ± 1,89* 23,8 ± 2,65*
3. Опытная 1 (сулема + фитоуросепт) 50 мг/кг 41,6 ± 3,29** 51,8 ± 1,10** 64,2 ± 5,65**
4. Опытная 2 (сулема + канефрон) 1,5 мл/кг 20,7 ± 1,85 25,7 ± 2,25 54,3 ± 4,49
результаты
Как следует из данных, приведенных в таблице 1, однократное введение раствора ртути двухлористой белым крысам вызывает токсическое поражение почек с развитием выраженного азо-темического синдрома. Так, через 1 сутки после инъекции сулемы в сыворотке крови животных контрольной группы резко возрастала концентрация креатинина (более чем в 5 раз) и снижалась в моче (в 1,7 раза) по сравнению с данными у крыс интактной группы. Введение «фитоуросепта» в указанной дозе крысам 1-й опытной группы на фоне почечной недостаточности к указанному сроку наблюдения оказывало выраженное гипоа-зотемическое действие, о чем свидетельствовало снижение концентрации креатинина в сыворотке и повышение его в моче соответственно на 41 и 47 % по сравнению с данными животных контрольной группы. В последующем, на 3 сутки эксперимента наблюдали дальнейшее нарастание тяжести нефропатии у животных контрольной группы. Концентрация креатинина в сыворотке повышалась почти в 7 раз, по сравнению с данными интактной
ждается резко выраженным снижением скорости клубочковой фильтрации; так, у крыс контрольной группы СКФ на 1, 3 и 6 сутки наблюдения снижалась в 3,8; 3,2 и 2,0 раза соответственно по сравнению с данными у интактных животных. Курсовое введение «фитоуросепта» крысам 1-й опытной группы в экспериментально-терапевтической дозе способствовало сохранению скорости клубочковой фильтрации на уровне показателей у интактных животных во все сроки наблюдения.
Из данных, приведенных в таблице 3, следует, что интоксикация животных сулемой сопровождается угнетением диуреза, свидетельствующим о снижении водовыделительной функции почек. Так, у животных контрольной группы объем выделяемой мочи уменьшался на 29 % через 1 сутки наблюдения по сравнению с данными у животных интактной группы. У крыс, получавших «фитоуросепт», скорость диуреза сохранялась близкой к показателям интактной группы крыс во все сроки наблюдения. Препарат сравнения оказывал аналогичную «фитоуросепту» эффективность.
Как следует из таблицы 4, при поражении почек животных сулемой происходит угнетение салуреза,
о чем свидетельствовало резкое снижение концентрации ионов натрия и в меньшей степени ионов
калия в моче крыс через 1 сутки наблюдения как в контрольной, так и в опытных группах животных. В частности, концентрация ионов натрия у крыс контрольной группы снижалась почти в 4 раза, тогда как у животных опытной группы, получавших испытуемое средство, натрийурез вдвое и более превышал аналогичный показатель у животных контрольной группы. Через 3 суток отмечалось дальнейшее снижение салуреза как у животных контрольной, так и опытных групп. При этом, в моче крыс, получавших «фитоуросепт», концентрация ионов натрия в моче была более чем в 2 раза выше, чем у животных контрольной группы.
Повышение экскреции калия с мочой через 6 суток наблюдали во всех группах, тогда как выделения натрия остаются низкими, и эти показатели не имеют достоверного различия между контрольной и опытными группами (Р > 0,05).
Исследования динамики изменения концентрации продуктов перекисного окисления липидов и состояния антиоксидантной защиты (табл. 5), показали, что интоксикация животных сулемой сопровождается индукцией свободнорадикальных процессов, о чем свидетельствовали существенное повышение концентрации МДА в сыворотке крови и гомогенате почек. К 1 сроку наблюдения
Таблица 3
Влияние «фитоуросепта» на диурез белых крыс на фоне сулемового некронефроза
Группы Доза Диурез (мл/100 г/час)
1-е сутки 3-и сутки 6-е сутки
1. Интактная - 0,35 ± 0,011
2. Контрольная (сулема) - 0,25 ± 0,035* 0,36 ± 0,044 0,29 ± 0,032
3. Опытная 1 (сулема + фитоуросепт) 50 мг/кг 0,33 ± 0,067 0,31 ± 0,011 0,32 ± 0,035
4. Опытная 2 (сулема + канефрон) 1,5 мл/кг 0,31 ± 0,032 0,27 ± 0,036 0,27 ± 0,017
Таблица 4
Влияние «фитоуросепта» на экскрецию ионов калия и натрия с мочой у крыс на фоне сулемового некронефроза
Группы Доза Концентрация (мг/мл)
К+ Na+
1. Интактная - 3,52 ± 0,49 1,26 ± 0,10
1-е сутки
2. Контрольная (сулема) - 2,66 ± 0,33 0,32 ± 0,039*
3. Опытная 1 (сулема + фитоуросепт) 50 мг/кг 3,61 ± 0,41 0,71 ± 0,060**
4. Опытная 2 (сулема + канефрон) 1,5 мл/кг 2,55 ± 0,11 0,23 ± 0,033
3-и сутки
2. Контрольная (сулема) - 2,47 ± 0,38 0,38 ± 0,065*
3. Опытная 1 (сулема + фитоуросепт) 50 мг/кг 2,86 ± 0,52 0,87 ± 0,17**
4. Опытная 2 (сулема + канефрон ) 1,5 мл/кг 1,99 ± 0,09 0,53 ± 0,065
6-е сутки
2. Контрольная (сулема) - 5,1 ± 0,89 0,35 ± 0,037*
3. Опытная 1 (сулема + фитоуросепт) 50 мг/кг 4,78 ± 0,52 0,34 ± 0,045
4. Опытная 2 (сулема + канефрон) 1,5 мл/кг 5,3 ± 0,25 0,31 ± 0,016
Таблица 5
Влияние «фитоуросепта» на содержание продуктов перекисного окисления липидов и активность каталазы
крови белых крыс при сулемовом некронефрозе
отмечалось компенсаторное повышение, а затем снижение активности одного из ключевых ферментов антиоксидантной защиты — каталазы. Интоксикация животных ртутью двухлористой приводила к пятикратному снижению содержания восстановленного глутатиона в крови к 3 сроку наблюдения. Как следует из приведенной таблицы, курсовое введение «фитоуросепта» при сулемовой нефропатии оказывает выраженное антиоксидантное действие. На это указывает достоверное снижение концентрации МДА в сыворотке крови и гомогенате почек животных 1-й опытной группы во все сроки наблюдения, тогда как у крыс контрольной группы эти показатели оставались повышенными по сравнению с таковыми у интактных крыс.
заключение
Таким образом, введение лабораторным животным ртути двухлористой в указанной дозе вызывает развитие острой почечной недостаточности, сопровождающейся азотемией, олигоурией, снижением скорости клубочковой фильтрации, нарушением электролитного баланса. На фоне сулемовой нефропатии у белых крыс развивался окислительный стресс с понижением возможностей эндогенной антиокислительной защиты. Можно предполагать, что «фитоуросепт» является прямым антиоксидантом, механизм действия которого заключается в нейтрализации свободных радикалов, поскольку не наблюдалось явного повышения активности каталазы под его влиянием. Почти двукратное повышение содержания восстановленного глута-тиона в крови у животных 1-й опытной группы, по сравнению с данными в контрольной группе к третьему сроку наблюдения, позволяет сделать вывод о стимулирующем влиянии «фитоуросепта» на активность глутатионзависимых ферментов, которые играют важную роль в инактивации и
утилизации перекиси водорода, гидропероксидов полиненасыщенных жирных кислот [2, 12].
Курсовое введение «фитоуросепта» животным сопровождалось нефропротекторным влиянием благодаря способности данного фитоэкстракта экранировать отрицательное действие соединений ртути. Этот эффект обусловлен комплексом биологически активных веществ, содержащихся в экстракте, прежде всего фенольной природы, оказывающих антиоксидантное, мембраностабилизирующее действие, которое в свою очередь обеспечивает морфофункциональную сохранность клеток нефрона. Эти наблюдения имеют определенное значение, поскольку имеются данные, свидетельствующие о важной роли ускорения процессов ПОЛ, при интоксикациях как фактора, способствующего развитию указанных нарушений [13]. Очевидно, благодаря указанным свойствам «фитоуросепта», обеспечивается его положительное влияние на течение острой почечной недостаточности у крыс при интоксикации сулемой.
литература
1. Берхин Е.Б. Методы экспериментального исследования почек и водно-солевого обмена / Е.Б. Берхин, Ю.И. Иванов. — Барнаул, 1972.
2. Зенков Н.К. Окислительный стресс / Н.К. Зенков, В.З. Ланкин, Е.Б. Меньщикова. — М., 2001. - 343 с.
3. Методы определения активности каталазы / М.А. Королюк [и др.] // Лаб. дело. — 1988. — № 1. — С.16—19.
4. Особенности диагностики и тактика ведения больных при меркуриализме / А.М. Малов [и др.] // Токсикологический вестник. — 2004. — № 5. — С. 8 — 15.
5. Пермяков Н.К. Острая почечная недостаточность / Н.К. Пермяков, Л.Н. Зимина. — М., 1982. — 240 с.
6. Сергиенко В.И. Математическая статистика в клинических исследованиях / В.И. Сергиенко, И.Б. Бондарева. — М., 2000. — 263 с.
7. Соколова В.Е. Влияние препаратов из видов леспедеци на азотистый обмен у кроликов / В.Е. Соколова, Е.А. Васильченко, Л.А. Любарцева // Растит. ресурсы. — 1975. — Т. 11, № 1. — С. 90 — 94.
8. Стальная И.Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты / И.Д. Стальная, Т.Д. Гаришвили // Современные методы в биохимии. — М., 1977. — С. 66 — 68.
9. Темирбулатов Р.А. Метод повышения интенсивности свободнорадикального окисления липидсодержащих компонентов крови и его диагностическое значение / Р.А. Темирбулатов, Е.И. Селезнев // Лабор. дело. — 1981. — № 4. — С. 209 — 211.
10. Физиология почки и вводно-солевого обмена / под ред. Ю.В. Наточина. — СПб., 1993. — 416 с.
11. Anderson M.E. Glutathione: Biochemical and medical aspects / M.E. Anderson. — New-York, 1989. — P. 333 — 405.
12. Catler R.G. Oxidative stress and aging / R.G. Catler, H. Rodriges. — Singapore, 2003. — Vol. 1, 2. — 1523 p.
13. Markers of nephrotoxicity and mercury vapour exposure / J. Kolenic [et al.] // Toxicology Letters. — 1996. — Vol. 88. — P. 60.
14. Zalups R.K. Human organic anion transporter
1 mediates cellular uptake of cysteine-s coniugates of inorganic mercury / R.K. Zalups, A.G. Aslamkhan,
S. Ahmad // Toxicology Letters. — 2004. — Vol. 66. — P. 251 —261.
сведения об авторах
Мондодоев Александр Гаврилович - к.м.н., с.н.с. лаборатории экспериментальной фармакологии (ЛЭФ) Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН (670047, Улан-Удэ, ул. Столбовая 60, кв. 113)
Шантанова Лариса Николаевна - д.б.н., руководитель лаборатории безопасности биологически активных веществ Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН
Николаев Сергей Матвеевич - д.м.н., профессор, руководитель ЛЭФ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН
Лемза Сергей Васильевич - к.б.н., с.н.с. ЛЭФ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН Ажунова Татьяна Александровна - д.б.н., в.н.с. ЛЭФ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН Гуржапова Аржелика Анатольевна - аспирант ЛЭФ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН Макушкина Юлия Эдуардовна - аспирант ЛЭФ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН Багинова Ирина Батоевна - аспирант ЛЭФ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН
