Влияние перфторана на пере-кисное окисление липидов и антиокислительную активность в эритроцитах и плазме крови крыс при остром отравлении нитратами

Кулдуева Джамиля Абдулмуслимовна; Гаджиев Магомед Гасангусейнович; Бекшоков Керим Султанбекович; Эмирбеков Эмирбек Зиядович

УДК 615.015.4.24

ВЛИЯНИЕ ПЕРФТОРАНА НА ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ И АНТИОКИСЛИТЕЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ В ЭРИТРОЦИТАХ И ПЛАЗМЕ КРОВИ КРЫС ПРИ ОСТРОМ ОТРАВЛЕНИИ НИТРАТАМИ

1Дагестанская государственная медицинская академия, пл. Ленина, 1, г. Махачкала, 367000, dgma@iwt.ru 2Дагестанский государственный университет, ул. Гаджиева, 43а, Республика Дагестан, Махачкала, 367025, dgu@dgu.ru

1Dagestan State Medical Academy, Lenin St., 1, Makhachkala, 367000, dgma@iwt.ru 2Dagestan State University, Gadjiev Sq., 43a, Makhachkala, 367025, dgu@dgu.ru

Изучено влияние перорального введения перфторана на интенсивность перекисного окисления и антиокислительную активность эритроцитов и плазмы крови крыс при остром отравлении нитратом натрия. Показано корригирующее действие перфторана на содержание одного из продуктов перекисного окисления липидов малонового диальдегида и слабое влияние перфторана на гидрофильную и общую антиокислительную активность. Перфторан не оказывает прямого антиоксидантного действия.

Ключевые слова: перекисное окисление, эритроциты, отравление нитратами, перфторан, плазма крови.

Effects ofperftoran on peroxide oxidation of lipids and activity antiperoxide system in erythrocytes and blood plasma of rats by acute poisoning nitrates was studied. Perftoran inhibits of peroxide oxidation of lipids by acute poisoning nitrates.

Keywords: on peroxide oxidase, erythrocytes, nitrates, perftoran, blood plasma.

Работами последних лет доказана клиническая эффективность включения перфторана в схемы лечения критических состояний [1]. Антигипоксическая активность перфторана, его способность модифицировать метаболизм эндогенных и экзогенных химических веществ в организме стимулировали проведение большого числа экспериментальных и клинических исследований, направленных на расширение показаний к использованию препарата. В результате был разработан и успешно апробирован в клинике ряд новых методов лечения различных патологических состояний с помощью перфторана [2].

Тем не менее биологические эффекты перфторана, его влияние на различные системы организма и в первую очередь на клетки крови требуют дальнейшего изучения.

В настоящей работе исследовалось влияние введения перфторана на содержание малонового диальдегида (МДА) в эритроцитах и плазме крови крыс, подвергнутых нитратной интоксикации, а также общая и гидрофильная антиокислительная активность (АОА) плазмы крови крыс при нитратной интоксикации на фоне введения перфторана.

Опыты проводились на белых беспородных половозрелых крысах обоего пола, массой 180-200 г, содержащихся в стандартных условиях вивария. Острое отравление нитратами вызывали путем однократного перорального введения нитрата натрия (МаМ03) предварительно наркотизированным калипсолом животным. Нитрат натрия вводили с помощью желудочного зонда в дозе 3100 мг/кг живого веса, т.е. в среднем 620 мг на животное. Перфторан вводили в хвостовую вену из расчета 1 мл на 100 г живого веса.

Животных разделили на 4 группы: 1) интактные, служившие контролем; 2) животные, которым вводили нитрат натрия в указанной дозе и забивали декапи-тацией через 30 мин; 3) животные, которым вводили нитрат натрия и забивали через 90 мин; 4) животные, которым через 90 мин после отравления вводили пер-фторан и забивали для исследования через 90 мин.

Интенсивность перикисного окисления липидов (ПОЛ) определяли по содержанию МДА в плазме крови и гемолизате суспензии трижды отмытых эритроцитов с помощью тиобарбитуровой кислоты (ТБК) [3].

Об АОА, % гидрофильных компонентов плазмы крови, судили по кинетике окисления восстановленной формы 2,6-дихлорфенолиндофенола кислородом воздуха без и в присутствии плазмы крови [4].

Суммарную АОА, %, определяли по степени торможения накопления МДА в стандартной пробе с линоле-новой кислотой без и в присутствии плазмы крови [5].

Статистическую обработку результатов исследования проводили методом малой выборки, достоверность различия между группами оценивали по 1-критерию Стьюдента.

Достоверное увеличение содержания МДА на 37,7 % относительно контроля в плазме крови крыс наблюдалось уже через 30 мин после введения нитрата натрия, через 90 мин содержание МДА увеличилось на 55,5 % относительно контроля. Полученные данные свидетельствуют об усилении процессов ПОЛ, которые в мембранах нарушают избирательную проницаемость и реологические свойства клеток, работу ферментов пен-тозофосфатного цикла, глутатионовой системы, усиливают разрушение эритроцита [6]. Причинами возрастания концентрации МДА может быть гемическая гипоксия, вызванная метгемоглобинобразующим действием

нитрата натрия и стимулирующая ПОЛ [7]. Кроме того, нитраты являются неконкурентными антагонистами некоторых витаминов, принимающих участие в анти-оксидантной защите, способны связываться и с другими гемсодержащими белками, в том числе цитохрома-ми электрон-транспортной цепи, блокируя, таким образом, нормальное течение окислительного фосфорили-рования (тканевая гипоксия).

Введение перфторана через 90 мин после отравления приводило к снижению содержания МДА в плазме крови крыс на 32,3 %, оказав, таким образом, корригирующее действие, связанное, очевидно, с нивелированием гемической гипоксии перфтораном.

Несколько иная картина изменения содержания МДА наблюдалась в эритроцитах крови крыс. Через 30 мин после отравления наблюдалось снижение содержания МДА по сравнению с контролем, а через 90 мин содержание МДА повысилось на 21,1% относительно контроля.

В эритроцитах введение перфторана на фоне интоксикации нитратом вызывает лишь небольшое уменьшение содержания МДА, уровень которого остается выше контрольного (на 3 %) с низким уровнем значимости, но достоверно ниже по сравнению с 3-й группой животных (17,6 %).

Такое своеобразное изменение интенсивности ПОЛ, возможно, связано с наличием в эритроцитах мощной ферментативной системы защиты от активных форм кислорода, источником которых является спонтанное образование метгемоглобина. По-видимому, через 90 мин после отравления резервы этой системы, основой которой является восстановленный глутатион, исчерпываются. Перфторан же, по-видимому, не проникает в эритроциты, а также не оказывает прямого антиоксидантного действия, т.е. сам не является антиоксидантом (рисунок).

Контроль

0тр;

давление 30 мин

Отравление 90 мин

Отравление 90 мин + перфторан

□ плазма ■ эритроциты

Содержание МДА в эритроцитах и плазме крови при остром отравлении нитратами и на фоне введения перфторана

Этот вывод подтверждается и в наших экспериментах по изучению АОА при отравлении нитратом натрия и на фоне введения перфторана.

Изучение общей АОА и активности гидрофильных компонентов плазмы крови показало (таблица), что через 30 мин после введения нитрата происходит достоверное повышение обоих показателей, причем общая АОА увеличивается вдвое.

Общая АОА и АОА гидрофильных компонентов в плазме крови крыс при остром отравлении нитратом натрия и коррекции перфтораном (М + т, п= 6)

Группа АОА, % гидрофильных компонентов Общая АОА, %

1 51,53 ± 2,18 36,74 ± 4,03

2 56,27 ± 3,15 p<0,05 72,01 ± 5,53 p <0,05

3 35,66 ± 1,08 p <0,01 32,78 ± 3,84 p <0,1

4 39,20 ± 2,41 p<0,05 34,45 ± 1,96 p<0,1

Примечание. p - достоверность различия относительно контроля.

Через 90 мин с момента введения нитрата АОА снижается ниже контрольных цифр, особенно АОА гидрофильных компонентов. Введение перфторана на 90-й мин отравления не вносит существенных изменений в АОА плазмы крови по сравнению с предыдущим состоянием.

Эти данные свидетельствуют о том, что перфторан не является прямым антиоксидантом, так как его введение не усиливает АОА. В то же время он влияет на интенсивность свободнорадикальных процессов, что проявляется снижением концентрации МДА по сравнению с 90-минутным отравлением.

Антиоксидантный эффект перфторана может быть связан с несколькими причинами. Во-первых, он берет на себя кислородсвязывающую функцию гемоглобина, устраняя, таким образом, гемическую гипоксию. Во-вторых, одним из самых выраженных эффектов пер-фторана является его свойство значительно усиливать микроциркуляцию (реологические свойства), что позволяет быстрее вывести водорастворимый нитрат из крови через почки. С другой стороны, нарушение микроциркуляции является одним из усугубляющих факторов ПОЛ [7]. Наконец, перфторан оказывает модифицирующее действие на липиды мембран, в том числе эритроцитов, что, по-видимому, защищает их от переокисления. Возможно также, что перфторан хорошо растворяет не только кислород, но и свободные радикалы, сам при этом не окисляясь из-за своей химической инертности, являясь «ловушкой» для них.

Нельзя исключать, что определенное антиокси-дантное действие оказывают вспомогательные компоненты перфторановой эмульсии. В фармакологических препаратах перфторана в качестве эмульгаторов используют фосфолипиды, проксанол и др. Эти вещества, окисляясь, сами могут служить антиоксидантами.

При анализе полученных данных учитывается, что поскольку из всех имеющихся в клетке компонентов АОА системы только ферменты способны увеличивать свою активность в ответ на повышение концентрации соответствующих субстратов, можно предположить, что повышение общей активности АОА при отравлении нитратами обусловлено именно фермен-тативной составляющей. Неферментативные компоненты АОС за такое короткое время могут увеличить свой вклад в АОА только за счет перераспределения между клетками и кровью, а не за счет синтеза de novo. В связи с этим еще одним эффективным механизмом воздейст-

вия перфторана на АОА может являться его модифицирующее действие на ферменты АОС.

В целом полученные данные подтверждают анти-оксидантные свойства перфторана, выявленные в других исследованиях [8].

Литература

1. Влияние перфторана на гемореологию и гемолиз у

больных с тяжелой травмой и кровопотерей / В.В. Мороз [и др.] // Общая реаниматология. 2006. Т. 11, № 1. С. 5-11.

2. Коробейникова Э.Н. Модификация определения продук-

тов перекисного окисления липидов в реакции с тио-барбитуровой кислотой // Лаб. дело. 1989. № 7. С. 8-9.

3. Семёнов В.Л., Ярош А.М. Метод определения антиокис-

лительной активности биологического материала // Укр. биохим. журн. 1985. Т. 57, № 3. С. 50-52.

Поступила в редакцию_

4. Динамика биохимических маркеров воспаления у боль-

ных нозокомиальными пневмониями на фоне инфузий перфторана / Т.А. Шуматова [и др.] // Рос. биомед. журн. Medline.ru. 2004. Т. 5, № 24. С. 97-99.

5. Процессы ПОЛ при черепно-мозговой травме / М.Л.

Демчук [и др.] // Нейрохимия. 1990. Т. 9, № 1. С. 108110.

6. Васильева Е.М. Биохимические особенности эритроци-

та. Влияние патологии (обзор литературы) // Биомедицинская химия. 2005. Т. 51, вып. 2. С. 118-126.

7. Свободнорадикальное окисление и старение / В.Х. Ха-

винсон [и др.]. СПб., 2003. 327 с.

8. Иноятов Ф.Ш. Влияние перфторана на параметры био-

химической детоксикации у крыс с острым токсическим поражением печени // Эксперим. и клин. фармакология. 2000. № 2. С. 25-28.

31 марта 2008 г.