Влияние пчелиного яда и яда щитомордника на активность аминотрансфераз в периферической крови крыс в условиях нормоИ гипертермии Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

БИОЛОГИЯ

УДК 612.57

ВЛИЯНИЕ ПЧЕЛИНОГО ЯДА И ЯДА ЩИТОМОРДНИКА НА АКТИВНОСТЬ АМИНОТРАНСФЕРАЗ В ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ КРЫС В УСЛОВИЯХ НОРМО- И ГИПЕРТЕРМИИ

© 2012 г. А.Е. Хомутов 1 , М.Б. Звонкова2, Д.С. Малиновский 1, М.А. Шабалин 1

1 Нижегородский госуниверситет им. Н.И. Лобачевского 2 Нижегородский государственный педагогический университет

kfg@bio.unn.ru

Поступила в редакцию 22.12.2011

В опытах на крысах установлено, что яд щитомордника и пчелиный яд в условиях нормотермии (20°С) повышают активность аланин- и аспартатаминотрансфераз в периферической крови. В условиях гипертермии (50°С) активность аминотрансфераз при действии зоотоксинов остается в пределах контрольных величин.

Ключевые слова: зоотоксины, аминотрансферазы, нормотермия, гипертермия.

Введение

Аминотрансферазы катализируют реакцию трансаминирования - перенос аминогруппы (ЫН2-группы) вместе с протоном (ионом водорода) и парой электронов от аминокислот или аминов к кетокислотам или другим соединениям, содержащим в составе своей молекулы карбонильную группу (СО-группу). Было установлено, что аминотрансферазы содержат в качестве простетического компонента производное витамина В6 - пиридоксальфосфат, функционирующий как промежуточный акцептор аминогрупп [1]. Циклосерин, присоединяясь к пири-доксальфосфату, инактивирует аминотрансфе-разы [2]. Специфичность трансаминаз определяется белковым компонентом. Различия в наименовании аминотрансфераз определяются названием той аминокислоты, от которой отделяется аминогруппа [3].

Ввиду широкого распространения и высокой активности трансаминаз в органах и тканях, а также сравнительно низкой активности этих ферментов в крови были предприняты попытки определения уровня ряда трансаминаз в сыворотке крови при органических и функциональных поражениях разных органов, сопровождающихся деструкцией клеток и выходом транс-аминаз из очага поражения в кровь [4-6]. Наибольшее клинико-диагностическое значение имеет определение активности двух амино-трансфераз: аспартатаминотрансферазы (АсАТ) и аланинаминотрансферазы (АлАТ).

Наиболее резкие изменения в активности АсАТ наблюдаются при поражении сердечной мышцы. Так, при инфаркте миокарда активность АсАТ в сыворотке крови может увеличиваться в 2-20 раз. При стенокардии активность АсАТ, как правило, остается в пределах нормы [3].

Наиболее высокая активность АлАТ обнаруживается в печени, поджелудочной железе, сердце и скелетной мускулатуре. В печени активность АлАТ в несколько тысяч раз выше, чем в сыворотке крови. Установлено, что повреждения всего лишь одной печеночной клетки из 750 достаточно для значительного увеличения активности сывороточной АлАТ [7].

Повышение активности АлАТ имеет место также при остром инфаркте миокарда. Это повышение не столь резкое по сравнению с изменением активности АсАТ. Поэтому одновременное определение активности АлАТ и АсАТ является ценным диагностическим тестом [8].

Материалы и методы

Опыты были проведены на 90 белых беспородных половозрелых крысах (самках) массой 180±20 г. Содержание соответствовало правилам по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев). Кормили животных натуральными и брикетированными кормами в соответствии с утвержденными нормами (СП №1045-73 «Санитарные правила по устройству, оборудова-

11 ч от воздействия 16 ч от воздействия 124 ч от воздействия

Группы

Рис. 1. Влияние пчелиного яда на активность аланинаминотрансферазы в условиях нормо- и гипертермии: 1 -интактная группа; 2 - физ. раствор в условиях нормотермии; 3 - пчелиный яд (2 мг/кг) в условиях нормотер-мии; 4 - физ. раствор в условиях гипертермии (50°С, 30 мин); 5 - пчелиный яд (2 мг/кг) в условиях гипертермии (50°С, 30 мин)

нию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев)».

Определение активности аланин- и аспартат-аминотрансфераз производилось колориметрическим методом, принцип которого основан на переаминировании аспарагиновой и альфа-кетоглутаровой кислот. В результате переами-нирования образуется щавелевоуксусная кислота, которая в присутствии анилинового цитрата распадается на пировиноградную кислоту (ПВК) и углекислый газ. Пировиноградная кислота, реагируя с 2,4-динитрофенилгидразином, образует динитрофенилгидразон, легко экстрагируемый из раствора толуолом. При обработке динитрофенилгидразона спиртовым раствором щелочи он превращается в окрашенное в красный цвет соединение. Интенсивность окрашивания пропорциональна количеству образовавшейся пировиноградной кислоты.

Статистическая обработка экспериментальных данных была выполнена с помощью программы «Биостат». Для сравнения нескольких групп использовали однофакторный дисперсионный анализ и критерий Стьюдента [9].

Результаты и обсуждение

Активность аланинаминотрансферазы у животных контрольных групп в течение 24 часов

достоверно не изменялась, оставаясь в пределах 0.089±0.032 - 0.094±0.055 (интактная группа) и 0.078±0.033 - 0.085±0.037 мкмоль пВк/ч-мл (физиологический раствор в условиях нормо-термии) (рис. 1). На рисунке и далее: ' -p < 0.05 по отношению к интактной группе, # - p < 0.05 по отношению к группе «физ. раствор в условиях нормотермии», • - p < 0.05 по отношению к группе «пчелиный яд в условиях гипертермии».

Введение пчелиного яда в дозе 2 мг/кг в условиях нормотермии (20°С) сопровождалось резким увеличением активности АлАТ в 3 раза через 1 час после введения яда с последующим постепенным снижением к 24 часам. Однако даже по прошествии суток от введения апиток-сина различия уровней активности аланинами-нотрансферазы данной и контрольных групп оставались статистически значимыми (рис. 1).

Определение активности аланинаминотранс-феразы в постгипертермический период на фоне введения физиологического раствора показало, что уровень активности фермента достоверно не отличался от контроля при нормотермии (рис. 1).

Активность АлАТ в постгипертермический период на фоне предварительного введения пчелиного яда в дозе 2 мг/кг также достоверно не отличалась от контрольных величин (рис. 1).

I 0.3

■ 1 ч от воздействия Группы

■ б ч от воздействия И 24 ч от воздействия

Рис. 2. Влияние пчелиного яда на активность аспартатаминотрансферазы в условиях нормо- и гипертермии: 1 - интактная группа; 2 - физ. раствор в условиях нормотермии; 3 - пчелиный яд (2 мг/кг) в условиях нормо-термии; 4 - физ. раствор в условиях гипертермии (50°С, 30 мин); 5 - пчелиный яд (2 мг/кг) в условиях гипертермии (50°С, 30 мин)

Активность аспартатаминотрансферазы у животных интактной и контрольной групп в течение суток после тепловой экспозиции также достоверно не отличалась друг от друга, оставаясь в пределах 0.116+0.018 - 0.148+0.032 мкмоль ПВК/ч-мл (рис. 2).

Активность фермента, измеренная через 1 час и 6 часов после воздействия пчелиного яда (2 мг/кг) в условиях нормотермии была в 2 раза выше контрольной. Через 24 часа от введения апитоксина не наблюдалось статистически значимых отличий от контроля (рис. 2).

Введение физиологического раствора с последующей тепловой экспозицией (50°С) в течение 30 мин сопровождалось достоверным повышением активности АсАТ через 24 часа от экстремального воздействия (рис. 2).

Активность фермента на фоне введения пчелиного яда достоверно отличалась от контрольных величин через 1 час и 6 часов после тепловой экспозиции (рис. 2).

В условиях нормотермии действие яда щитомордника, введенного в дозе 4 мг/кг, вызывало достоверное увеличение активности АлАТ. Максимальное индуцированное ядом повышение активности данного фермента было отмечено через 1 час после воздействия (уровень ами-нотрансферазы выше в 1.5-1.6 раза по сравнению с интактной и контрольной группами жи-

вотных). Интересно отметить, что уже через 6 часов после воздействия уровень активности АлАТ плавно снижался в 1.3-1.4 раза, а по прошествии суток находился вблизи контрольных значений (рис. 3). Следовательно яд щитомордника в дозе 4 мг/кг вызывает токсический эффект, который, скорее всего, затрагивает печень только в начальный момент времени воздействия (до 1 часа).

Следует заметить, что в постгипертермиче-ском периоде при введении яда щитомордника активность АлАТ через 24 часа достоверно ниже, чем при введении физиологического раствора в условиях гипертермии. Во всех остальных сериях экспериментов достоверных отличий между группами не обнаружено (рис. 3).

Активность аспартатаминотрансферазы достоверно отличается от контрольных величин через 1 час от введения яда щитомордника (4 мг/кг) в условиях нормотермии (рис. 4).

Следует заметить, что в постгипертермиче-ском периоде после применения яда активность АсАТ через 24 часа достоверно ниже, чем при введении яда щитомордника в условиях нормо-термии и при введении физиологического раствора в условиях гипертермии (рис. 4).

Таким образом, исходя из полученных экспериментальных данных можно сказать, что гипертермия (50°С, 30 мин) повышает актив-

g 0.16 -

м

PQ 0.14 -..........................................

1 0.12

2

1 2 3 4 5

□ 1 ч от воздействия Группы

■ б ч от воздействия И 24 ч от воздействия

Рис. З. Влияние яда щитомордника на активность аланинаминотрансферазы в условиях нормо- и гипертермии: l - интактная группа; 2 - физ. раствор в условиях нормотермии; З - яд щитомордника (4 мг/кг) в условиях нормотермии; 4 - физ. раствор в условиях гипертермии ^Q0^ 30 мин); 5 - яд щитомордника (4 мг/кг) в условиях гипертермии ^Q0^ 30 мин)

1 2 3 4 5

□ 1 ч от воздействия Группы

■ б ч от воздействия

■ 24 ч от воздействия

Рис. 4. Влияние яда щитомордника на активность аспартатаминотрансферазы в условиях нормо- и гипертермии: l - интактная группа; 2 - физ. раствор в условиях нормотермии; З - яд щитомордника (4 мг/кг) в условиях нормотермии; 4 - физ. раствор в условиях гипертермии ^Q0^ 3Q мин); 5 - яд щитомордника (4 мг/кг) в условиях гипертермии ^Q0^ 3Q мин)

ность АсАТ в периферической крови через 24 ч после воздействия и не оказывает влияния на активность АлАТ. Введение пчелиного яда в дозе 2 мг/кг при нормотермии увеличивает активность аминотрансфераз. Применение аналогичной дозы яда в условиях гипертермии и в начальный постгипертермический период сопровождается повышением активности аспартат-аминотрансферазы, уровень аланинаминотранс-феразы при этом не изменяется. Яд щитомордника в дозе 4 мг/кг при нормотермии увеличивает активность аминотрансфераз в течение 1 часа от введения. Применение аналогичной дозы яда в условиях гипертермии не влияет на уровень аминотрансфераз.

Список литературы

1. Браунштейн А.Е. Процессы и ферменты клеточного метаболизма. М.: Наука, 1987. 552 с.

2. Lepore B.W., Liu D., Peng Y., Fu M., Yasuda C., Manning J.M., Silverman R.B., Ringe D. Chiral Discrimination among aminotransferases: inactivation by 4-amino-4,5-dihydrothiophenecarboxylic acid // Biochemistry. 2010. V. 49. P. 3138-3147.

3. Комаров Ф.И., Коровкин Б.Ф., Меньшиков В.В. Биохимические исследования в клинике. Элиста: АПП «Джангар», 2001. 216 с.

4. Горячева Л.Г., Котив М.Я., Ефремова Н.А., Пономарева М.А., Тепа Л.М. Эластография печени в детской практике // Журн. инфектологии. 2009. Т. 1. № 3. С. 64-68.

5. Шевченко Е.А., Артифексов С.Б., Артифексова

A.А., Семенычев А.В. Особенности изменения некоторых биохимических показателей крови при вирусных урогенитальных инфекциях // Медицинский альманах. 2010. № 4 (13). С. 175-177.

6. Huang X.-J., Choi Y.-K., Im H.-S., Yarimaga O., Yoon E., Kim H.-S. Aspartate Aminotransferase (AST/GOT) and Alanine Aminotransferase (ALT/GPT) Detection Techniques // Sensors. 2006. V. 6. P. 756-782.

7. Kaufman A.C., Greene C.E. Increased alanine transaminase activity associated with tetracycline administration in a cat // J. Am. Vet. Med. Assoc. 1993. V. 202. P. 628-630.

8. Valentine B.A., Blue J.T., Shelley S.M., Cooper

B.J. Increased serum alanine aminotransferase activity associated with muscle necrosis in the dog // J. Vet. Intern. Med. 1990. V. 4. P. 140-143.

9. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1999. 459 с.

EFFECT OF BEE VENOM AND COPPERHEAD SNAKE VENOM ON AMINOTRANSFERASE ACTIVITY IN RAT PERIPHERAL BLOOD UNDER CONDITIONS OF NORMOTHERMIA AND HYPERTHERMIA

A.E. Khomutov, M.B. Zvonkova, D.S. Malinovsky, M.A. Shabalin

In experiments on rats, it has been found that under conditions of normothermia the copperhead snake venom and bee venom in normothermia (20°C) increase the activity of alanine and aspartate aminotransferases in peripheral blood, whereas under conditions of hyperthermia (50°C), this activity remains within the control values.

Keywords: zootoxins, aminotransferases, normothermia, hyperthermia