CC BY
49
№ 1 - 2013 г.
14.00.00 медицинские и фармацевтические науки
УДК 616.831-005.4
ВЛИЯНИЕ ОК-7 НА СОСТОЯНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ОСТРОМ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ
И. А. Житина
ГУ «Луганский государственный медицинский университет» (г. Луганск, Украина)
Установлено, что применение с лечебной целью ОК-7 в условиях острого ишемического инсульта стабилизирует систему сульфгидрильных групп и глутатиона и обеспечивает устойчивое протекание свободнорадикальных цепных реакций и поддержание на стационарном уровне концентрации активных форм кислорода.
Ключевые слова: острый ишемический инсульт, ОК-7, германийорганические соединения, глутатион восстановленный, SH-группы.
Житина Ирина Александровна — аспирант кафедры фармакологии ГУ «Луганский государственный медицинский университет», г. Луганск, Украина, рабочий телефон: 050022-88-45, e-mail: [email protected]
Введение. Сегодня все более широкому изучению подлежит антиоксидантная система (АОС), важной функциональной частью которой является тиолдисульфидное звено, играющее исключительную роль в поддержании гомеостаза при ишемическом инсульте. Центральными компонентами неферментативного звена тиолдисульфидной системы являются восстановленный глутатион и SH-группы, обладающие высокой реакционной способностью и проявляющие как антирадикальную, так и антиперекисную активность [1].
В последнее время внимание научного мира привлекают координационные соединения германия с различными биолигандами, которые характеризуются весьма широким спектром фармакологической активности: антиоксидантная, антирадикальная,
противовоспалительная и т. д. [4].
Ранее нами была установлена высокая фармакотерапевтическая эффективность координационного соединения германия (калий бис(цитрато)германат (IV)) под лабораторным шифром ОК-7 на экспериментальной модели острого ишемического инсульта [5].
Целью настоящего исследования было изучение влияния ОК-7 на состояние тиолдисульфидного звена антиоксидантной системы при острой цереброваскулярной недостаточности ишемического генеза.
Материалы и методы. Опыты выполнены на 72-х половозрелых белых нелинейных крысах массой 160-200 г в соответствии с методическими рекомендациями ГФЦ МЗ Украины [3] в лаборатории кафедры фармакологии ГУ «Луганский государственный медицинский университет». В качестве экспериментальной модели острой ишемии головного мозга служил патологический процесс, развивающийся у животных при двусторонней одномоментной окклюзии общих сонных артерий к месту их бифуркации на внешнюю и внутреннюю ветви под натрий-тиопенталовым наркозом (50 мг/кг). Крысы были разделены на четыре группы: интактную, контрольную (ишемия), референтную (ишемия + пирацетам) и опытную (ишемия + ОК-7). Животным опытной группы вводили с лечебной целью внутрибрюшинно 1 % водный раствор ОК-7 в дозе 65 мг/кг через 35 минут после перевязки сосудов. Контрольной группе в таком же дозовом режиме вводили изотонический раствор натрия хлорида. Референтный препарат — пирацетам — вводили внутрибрюшинно в дозе 250 мг/кг также через 35 минут после окклюзии сонных артерий.
Глутатион восстановленный в сыворотке крови и ткани мозга идентифицировали по реакции, основанной на взаимодействии сульфгидрильных групп с 5,5’-дитиобис-2-нитробензойной кислотой (реактив Элмана) с образованием окрашенного продукта [7].
Определение количества сульфгидрильных групп проводили с помощью реактива Элмана, вследствие чего образуется стойкий окрашенный комплекс — тионитрофильный анион, уровень которого оценивали по изменению величины оптической плотности при X = 412 нм [8].
Исследования выполнены в динамике: через 1, 6, 24 часа после моделирования патологии. Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием критерия t Стьюдента [2].
Результаты и обсуждение исследований. Полученные результаты исследований приведены на рис. и свидетельствуют о том, что в сыворотке крови контрольных крыс уровень SH-групп на 24 и 46 % меньше в сравнении с интактными крысами через 1 и 6 часов соответственно. По нашему мнению, такое снижение концентрации тиогрупп свидетельствует о выраженной активации процессов перекисного окисления липидов и является косвенным признаком, который подтверждает снижение содержания глутатиона восстановленного в условиях тотальной ишемии головного мозга.
Влияние ОК-7 на уровень SH-групп в сыворотке крови (А) и коре головного мозга (Б) при острой цереброваскулярной недостаточности ишемического генеза (п = 8) Примечание: * — достоверность в сравнении с интактными животными; ** —
достоверность в сравнении с контролем;
достоверность в сравнении с пирацетамом
В группе животных, которым с лечебной целью вводили исследуемый потенциальный церебропротектор, уже спустя 6 часов после перевязки каротидных сосудов регистрируется достоверное (Р < 0,001) увеличение уровня SH-групп в 1,8 раз в сравнении с контрольной серией. При этом следует отметить, что на протяжении всего исследования результаты в опытной группе достоверно (Р > 0,05) не отличаются от аналогичных показателей в интактной и референтной сериях, что указывает на высокую фармакокоррегирующую эффективность ОК-7.
В ткани головного мозга в контроле уровень тиоловых групп в среднем в 1,75 раза меньше чем у интактных животных. В опытной серии уже через 1 и 6 часов содержание SH-групп в этом биосубстрате в 1,3 раза (Р < 0,05) и в 1,9 раза (Р < 0,001) больше относительно
>>>""!
>>>P@@">>P
контроля. Следует отметить, что результаты опытной группы достоверно (Р > 0,05) не отличаются от аналогичного показателя в референтной группе, а также от интактных животных в последние 2 срока изучения.
При ишемии головного мозга наблюдается нарушение работы дыхательной цепи в силу увеличения потока свободных электронов и генерации активных форм кислорода, которые способны усиливать перекисные процессы, в результате чего нарушается целостность мембран, и происходит гибель клеток. В таких случаях в системе антиоксидантной защиты важнейшая роль отводится восстановленному глутатиону [6].
Учитывая вышеизложенное, представляется логически оправданным изучение влияния ОК-7 на динамику уровня глутатиона в организме крыс с острым ишемическим инсультом. Полученные результаты приведены в таблице.
Экспериментально доказано, что в сыворотке крови животных контрольной группы уровень глутатиона значительно меньше, чем в интактной серии (в среднем на 41 %). Уменьшение концентрации глутатиона, по нашому мнению, может свидетельствовать о дисбалансе в тиолдисульфидном обмене антиоксидантной системы что, в итоге, приводит к нарушению структурно-функционального состояния всего антиперекисного комплекса.
Влияние ОК-7 на динамику содержания глутатиона восстановленного при острой цереброваскулярной недостаточности ишемического генеза (п = 8)
Субстрат Г руппа животных Статистический показатель Сроки исследования (ч)
1 6 24
Сыворотка крови Интактная М ± т 38,71 ± 7,00
Контрольная (ишемия) М ± т Р1 21,14 ± 1,7 < 0,05 24,71 ± 2,77 > 0,05 —
Опытная (ишемия + ОК- 7) М ± т Р1 Р2 Р3 25,28 ± 3,6 > 0,05 > 0,05 > 0,05 36,42 ± 1,42 > 0,05 < 0,01 < 0,01 42,28 ± 6,28 > 0,05 > 0,05
Референтная (ишемия + пирацетам) М ± т Р1 Р2 21,00 ± 3,5 > 0,05 > 0,05 28,28 ± 1,4 >0,05 >0,05 32,14 ± 1,4 > 0,05
Кора головного мозга Интактная М ± т 23,42 ± 1,64
Контрольная (ишемия) М ± т Р1 13,42 ± 1,30 < 0,01 17,28 ± 0,80 < 0,05 —
Опытная (ишемия + ОК- 7) М ± т Р1 Р2 Р3 18,28 ± 0,68 < 0,05 < 0,05 > 0,05 24,28 ± 2,02 > 0,05 < 0,05 > 0,05 26,42 ± 2,28 > 0,05 > 0,05
Референтная (ишемия + пирацетам) М ± т Р1 Р2 16,71 ± 2,73 > 0,05 > 0,05 18,71 ± 1,37 > 0,05 > 0,05 21,71 ± 1,6 > 0,05
Примечание: P1 — достоверность в сравнении с интактными животными; P2 —
достоверность в сравнении с контролем; P3 — достоверность в сравнении с референтным препаратом
У крыс с церебральной ишемией, которым с лечебной целью вводили ОК-7, уровень глутатиона уже через 6 часов на 32 % (P < 0,01) больше, чем в контрольной группе. Следует особо отметить то обстоятельство, что в опытной серии крыс под влиянием потенциального церебропротектора уровень данного показателя достоверно (P > 0,05) не отличается от аналогичного в интактной группе, т. е. у животных без патологии.
Кроме того, исследуемый препарат по истечение 6 часов после перевязки общих сонных артерий достоверно (P < 0,01) эффективнее по величине анализируемого показателя в сравнении с референтным препаратом, а через 1 и 24 часа практически не отличается от последнего (P > 0,05).
При исследовании в динамике уровня глутатиона восстановленного в коре головного мозга в контроле через час после начала моделирования ишемии уровень данного показателя достоверно (P < 0,01) меньше в 1,7 раза в сравнении с интактной группой, а через 6 часов — в 1,4 раза (P < 0,05). В группе же животных, которым с лечебной целью вводили ОК-7, уровень глутатиона достоверно (P < 0,05) в среднем в 1,4 раза больше, чем в контрольной серии. При этом важно подчеркнуть, что в анализируемом биосубстрате концентрация глутатиона в условиях изменения ОК-7 находится в пределах тех количеств, которые идентифицируются в референтной группе.
Выводы. Экспериментально обоснована лечебная эффективность потенциального церебропротектора ОК-7 в условиях острого периода церебрального ишемического инсульта, что реализуется стабилизацией сульфгидрильных групп и глутатиона восстановленного, обеспечивая устойчивое течение свободнорадикальных цепных реакций и поддержание на стационарном уровне концентрации активных форм кислорода. Полученные данные можно расценивать как один из возможных механизмов церебропротекторного действия нового координационного соединения германия с калием и лимонной кислотой.
Список литературы
1. Висоцька Л. В. Пошук церебропротекторних засобів серед нових координаційних сполук германію з біолігандами : автореф. дис... канд. фарм. наук / Л. В. Висоцька.
— Харків : НФУ, 2009. — 20 с.
2. Гланц С. Медико-биологическая статистика : пер с англ. / С. Гланц. — М. : Практика, 1999. — 459 с.
3. Доклинические исследования лекарственных средств : методич. рекомендации / Под. ред. член-кор. АМН Украины А. В. Стефанова. — К. : ГФЦ МЗ Украины, 2002. — 567 с.
4. Координаційні сполуки германію — потенційні засоби знешкодження при ендотоксикозі / В. Й. Кресюн, В. Д. Лук’янчук, Т. P. Лучишин [и др.] // Журн. АМН України. — 2012. — Т. 18, № 1. — С. 120-125.
5. Скринінг і порівняльна оцінка протиішемічної ефективності серед координаційних сполук германію при гострій цереброваскулярній недостатності / В. Д. Лук’янчук, І. О. Житіна, І. Й. Сейфулліна [и др.] // Фармакологія та лікарська токсикологія. — 2010. — № 1-2 (14-15). — С. 61-64.
6. Одинак М. М. Нарушения кровообращения головного мозга: медикаментозная коррекция повреждений сосудистого русла / М. М. Одинак, И. А. Вознюк. — СПб. : ВМедА, 2002. — 80 с.
7. Ellman G. L. Gissue sulfhydril group / G. L. Ellman // Arc. Biochem. Biophys. — 1959.
— Vol. 82. — P. 70-77.
8. Sedluck J. Estimation of total protein-sound and nonproteine sulphydryl groups in tissue with Ellmans reagent / J. Sedluck, H. Lindsay // Anlyt. Biochem. — 1968. — Vol. 25. — P.192-195.
INFLUENCE OF OK-7 ON THE STATE OF ANTIOXIDANT SYSTEM AT ACUTE ISCHEMIC STROKE
I. A. Zhitina
SE «Lugansk State Medical University»
(Lugansk, the Ukraine)
It is established that OK-7 application for the medical purpose at acute ischemic stroke stabilizes system of sulfhydryl groups and glutathione and provides steady course of free radical chain reactions and maintenance at stationary level of concentration of oxygen active forms.
Keywords: acute ischemic stroke, OK-7, organogermanium combination, reduced glutathione, SH groups.
About authors:
Zhitina Irina Aleksandrovna — post-graduate student of pharmacology chair at SE «Lugansk State Medical University», Lugansk, the Ukraine, office phone: 050-022-88-45, e-mail: [email protected]
List of the Literature:
1. Visotska L. V. Search cerebroprotective agents among new coordinative compounds with germanium with bioligands: autoref. dis ... cand. of pharm. Sciences / L. V. Visotska. — Kharkov: NPU, 2009. — 20 P.
2. Glants S. Medicobiological statistics: transl. from English / S. Glants. — M: Practice, 1999. — 459 P.
3. Preclinical researches of medicines: methodical recommendations / Under the edition of cor.mem. AMS of the Ukraine n. a. A.V. Stefanov. — To. : SPC MH of the Ukraine, 2002. — 567 P.
4. Coordinative compounds with germanium — potential agents of neutralization of at endointoxication / V. Y. Kresyun, V. D. Luk’yanchuk, T. R. Luchishin [etc.] // Journal of AMS of the Ukrain. — 2012 . — V. 18, № 1, — P. 120-125.
5. Screening and comparative estimation of efficiency among coordinative compounds with germanium at acute cerebrovascular failure / V. D. Luk’yanchuk, I. O. Zhitina, I. Y.
Seyfullina [etc. ] // Pharmacological medicinal toxicology. — 2010. — № 1-2 (14-15). — P. 61-64.
6. Odinak M. M. Abnormalities of brain blood circulation: medicamentous correction of bloodstream damages / M. M. Odinak, I. A. Voznyuk. — SPb. : VmedA, 2002. — 80 P.
7. Ellman G. L. Gissue sulfhydril group / G. L. Ellman // Arc. Biochem. Biophys. — 1959.
— Vol. 82. — P. 70-77.
8. Sedluck J. Estimation of total protein-sound and nonproteine sulphydryl groups in tissue with Ellmans reagent / J. Sedluck, H. Lindsay // Anlyt. Biochem. — 1968. — Vol. 25. — P.192-195.
