CC BY
7ФАРМАКОЛОГИЯ, КЛИНИЧЕСКАЯ ФАРМАКОЛОГИЯ
Ю. С. Букатару1, И. И. Заморский1, С. В. Колесник2
ВЛИЯНИЕ ПРОИЗВОДНОГО 2-БЕНЗАМИДА-2(2-ОКСОДОЛИН-3-ИЛИДЕН) УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ НА МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ И ГИСТОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СОСТОЯНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫС ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ГИПОБАРИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ
1Высшее государственное учебное заведение Украины «Буковинский государственный медицинский университет», г. Черновцы, Украина 2Национальный фармацевтический университет, г. Харьков, Украина
В экспериментах на белых беспородных половозрелых крысах-самцах изучили влияние производного 2-бензамида-2(2-оксодолин-3-илиден) уксусной кислоты под условным обозначением ZNM на морфометрические и гистохимические показатели состояния коры головного мозга крыс в условиях хронической гипобарической гипоксии. Выявили, что вещество ZNM редуцирует отек головного мозга, уменьшает морфологические признаки поражения головного мозга за счет предупреждения развития нейродеструктивных процессов и патологических изменений в сосудах головного мозга. Положительный антигипоксантный эффект ZNM подтверждается снижением интенсивности окислительной модификации белков. По своей церебро-протекторной активности препарат ZNM не уступает эффекту лекарственного средства сравнения антигипоксанта мексидола.
Ключевые слова: хроническая гипобарическая гипоксия, окислительная модификация белков, производные 2-бензамида-2(2-оксодолин-3-илиден) уксусной кислоты, мексидол.
ВВЕДЕНИЕ
Гипоксия - патологическое состояние, возникающее при пониженном содержании кислорода в организме или отдельных тканях и органах, а также при нарушении утилизации кислорода в процессе биологического окисления. Гипоксию называют также кислородным голоданием. Среди природных факторов, воздействующих на организм человека, гипоксия занимает лидирующие позиции. В основном это нормо- или гипобарическая гипоксии, воздействию которых человек подвержен на протяжении всей своей жизни: в период внутриутробного развития плода, при рождении ребенка, при действии физических нагрузок, при патологических процессах в организме (острые травмы, кровопотери, инфаркт миокарда, различные отравления, вирусные и бактериальные инфекции и т.д.). «Гипоксический риск» также повышен в некоторых областях производственной деятельности человека [1].
Гипобарическая гипоксия возникает при понижении парциального давления
кислорода во вдыхаемом воздухе, в условиях разреженной атмосферы. В развитии адаптационных и компенсаторных реакций при гипоксии принимает участие весь организм, наиболее чувствительными к изменениям кислородного снабжения являются головной мозг, печень, почки, что обусловлено особенностями окислительного метаболизма [2].
Общеизвестно, что любой патологический процесс, включая гипоксию, протекает на фоне образования активных форм кислорода и интенсификации свободнора-дикального окисления биосубстратов. При этом окислительная модификация белков (ОМБ) рассматривается как один из ранних и наиболее четких маркеров поражения тканей и играет ключевую роль в молекулярных механизмах гипоксического стресса [3, 4].
Для коррекции состояний гипоксического стресса используют группу лекарственных средств под названием анти-гипоксанты. Они являются средствами, улучшающими усвоение организмом кислорода и снижающими потребность орга-
нов и тканей в нем, тем самым способствуя повышению сопротивляемости организма к кислородной недостаточности. Таким образом, поиск новых эффективных анти-гипоксантов является актуальной проблемой медицины и фармации [5].
Ранее в проведенных нами скринин-говых исследованиях среди производных 2-бензамида-2(2-оксодолин-3 -илиден) уксусной кислоты была доказана антигипок-сантная активность для некоторых соединений в условиях острой гипобарической гипоксии. Среди исследованных производных наилучший антигипоксантный эффект наблюдался при применении соединения № 15 под условным обозначением ZNM, что позволяет предположить наличие у этого вещества церебропротекторных, нейропро-текторных и антиоксидантных свойств [6].
Целью нашего исследования явилось изучение влияния производного 2-бензамидо-2(2-оксоиндолин-3-илиден) уксусной кислоты ZNM на макроскопические, морфологические и гистохимические показатели в головном мозге крыс при хронической гипобарической гипоксии.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследования проведены на 32 белых беспородных половозрелых крысах-самцах средней массой 180-200 г. Животных содержали на стандартном сбалансированном пищевом рационе со свободным доступом к воде при постоянной температуре и влажности воздуха в виварии. Все манипуляции проводили в соответствии с Директивой Европейского союза 2010/63/ Еи о защите животных, используемых в научных целях.
Животных разделили на четыре группы (п=8): первую группу составили ин-тактные животные; во второй группе моделировали хроническую гипобарическую гипоксию. В третьей группе - животные с гипоксией, которым вводили исследуемое вещество ZNM, а в четвертой - животные с гипоксией, которым вводили лекарственное средство (ЛС) сравнения мексидол.
Хроническую гипобарическую гипоксию (ХГГ) моделировали в модифицированной проточной барокамере путем имитации подъема крыс на высоту 4000 м над уровнем моря со скоростью подъема 24 км/ч. На этой высоте животных выдерживали в течение 2 часов ежедневно на про-
тяжении 4 недель в светлое время суток. Исследуемые вещества начали вводить на 14 день моделирования хронической гипоксии. Вещество ZNM вводили внутри-брюшинно за 35 мин до моделирования гипоксии в дозе 15 мг/кг в виде водной суспензии, стабилизированной полисорба-том 80 (Твин 80) (AppliChemGmbH, Германия). ЛС сравнения антигипоксант мексидол (этилметилгидроксипиридина сукци-нат) (Фармасофт, Россия) вводили в дозе 100 мг/кг. Животным интактной группы вводили эквивалентное количество водной суспензии с полисорбатом 80 [7]. Через 24 часа после окончания гипоксического воздействия осуществляли эвтаназию животных путем декапитации под тиопентало-вым (80 мг/кг) наркозом с последующим забором материала для оценки макроскопических и морфологических изменений и гистохимических показателей.
Морфологические исследования гистологических препаратов, окрашенных гематоксилином и эозином, проводили методом компьютерной морфометрии объектов (микроскоп Люмам-Р8, объектив х10, окуляр х10) с последующей обработкой полученных результатов в среде компьютерной программы «ВидеоТест-Размер 5.0» (ООО «Видеотест», Россия). Для определения степени ОМБ использовали микроспектрофотометрический компьютерный анализ цифровых изображений на основе методики окраски бромфеноловым синим по Микель-Кальво. С гистологических срезов 5 мкм толщиной при стандартных условиях освещения в проходящем свете делали цифровые копии изображений. С целью объективной оценки цвета изображения с помощью компьютерной программы GIMP (лицензия GPL, 2012) зондовым методом выполняли компьютерную микроспектрофотометрию в системе цвета Red, Green, Blue (RGB). В результате получили два параметра R и B, на основе которых получали коэффициент R/B, который использовали как меру ОМБ. Приведенные ниже рисунки с микрофотографиями гистологических изображений дают представление о том, как окрашиваются исследованные структуры при использованной гистохимической методике. Белки, содержащие «кислые» (карбонильные) группы, окрашиваются в красный цвет, а «щелочные» - в синий (аминогруппы). Если величина показателя R/B равняет-
ся «1», соотношение между «кислыми» и «щелочными» белками равное, а если показатель выше «1» - преобладают «кислые» белки [8, 9].
Сравнение между группами исследования делали с помощью двух методов -параметрического, используя двусторонний непарный критерий Стьюдента, и непараметрического с помощью критерия Манна-Уитни в среде компьютерной программы SPSS Statistics 17.0. Предварительно выполняли проверку на нормальность в выборках методом Шапиро-Вилки.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
При макроскопическом исследовании нами не было выявлено заметных различий между группой интактных крыс и группами животных, которым вводили исследуемое вещество ZNM и ЛС сравнения мексидол. В группе животных, которым моделировали ХГГ, наблюдали увеличение расстояния между извилинами и изменение в их консистенции (стали мягче).
Гистологическая картина головного мозга интактных крыс соответствует данным литературы. Гистоструктура и цитоар-хитектоника мозга в этой группе сохранена. Периваскулярный и перицеллюлярный отек имеет очаговый характер, наиболее выраженный вокруг капилляров молекулярного
и мультиформного слоев и вокруг глиаль-ных клеток. Эти изменения, очевидно, являются результатом эвтаназии животных. Большинство нейронов всех слоев коры не имеют видимых изменений (таблица, рисунок 1 А, см. обложку журнала) [10].
В группе модельной патологии в коре головного мозга крыс обнаруживались выраженные структурные повреждения нейронов, со значительным количеством гиперхромных и пикнотических клеток. В отдельных нейронах проявлялась вакуолизация цитоплазмы. Также наблюдали увеличение количества расширенных капилляров. При этом количество нейронов снижалось в 1,7 раза относительно группы контроля. Наблюдали выраженный пери-васкулярный отек (таблица, рисунок 1 Б, см. обложку журнала).
На фоне применения вещества ZNM среднее количество нейронов в коре головного мозга возросло в 1,1 раза относительно группы ХГГ. Процент нейронов с признаками кариопикноза снизился в 1,3 раза, а процент капилляров коры головного мозга с признаками периваскулярного отека - в 1,2 раза относительно группы ХГГ. При этом отсутствовали явления дистрофических и дегенеративных изменений нейронов, наблюдалось умеренное кровенаполнение капилляров, что не уступает эффектам референс-ЛС мексидола (таблица, рисунок 1 Г, см. обложку журнала).
Таблица - Морфометрические и гистохимические показатели состояния коры головного мозга крыс при хронической гипобарической гипоксии (ХГГ) после применения производного 2-бензамида-2(2-оксодолин-3-илиден) уксусной кислоты и мексидола, _ М±т, п=8_
Показатели Группы исследования
Контроль, интактные животные ХГГ ХГГ с коррекцией мексидолом ХГГ с коррекцией веществом ZNM
Среднее количество нейронов в 10000 мкм2 коры головного мозга 88,0±1,4 54,0±1,2* 68,0±1,3## 62,0±1,3##АЛ
Процент нейронов коры головного мозга с признаками кариопикноза, % 0,1±0,01 32,1±0,28* 22,1±0,20# 25,0±0,24#АЛ
Процент капилляров коры головного мозга с признаками периваскулярного отека, % 0,4±0,01 98,0±0,13* 87,5±0,18# 80,2±0,17г
Коэффициент R/B в цитоплазме нейронов коры головного мозга, ус. ед. 0,98±0,041 1,48±0,07** 1,14±0,08# 1,08±0,06##
Примечание: * - достоверность различий по сравнению с интактными животными при р<0,01; ** - достоверность различий по сравнению с интактными животными при р<0,05; # - достоверность различий по сравнению с группой модельной патологии (ХГГ) при р<0,01; ## - достоверность различий по сравнению с группой модельной патологии (ХГГ) (р<0,05); А - достоверность различий по сравнению с группой референс-ЛС мексидола (р<0,01); аа - достоверность различий по сравнению с группой референс-ЛС мексидола при р<0,05.
При коррекции ХГГ ЛС сравнения мек-сидолом среднее количество нейронов в коре головного мозга возросло в 1,3 раза относительно группы ХГГ. Процент нейронов с признаками кариопикноза снизился в 1,5 раза, а процент капилляров коры головного мозга с признаками периваскулярного отека -в 1,1 раза относительно группы ХГГ (таблица, рисунок 1 В, см. обложку журнала).
При анализе содержания ОМБ в цитоплазме нейронов коры головного мозга было обнаружено, что при коррекции ХГГ вещество ZNM проявило положительный эффект по снижению интенсивности ОМБ. Под влиянием вещества ZNM коэффициент R/B снизился в 1,4 раза относительно группы контрольной патологии, в то время как ЛС сравнения мексидол снижало коэффициент R/B в 1,3 раза (таблица).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
У крыс с моделью хронической гипо-барической гипоксии вещество ZNM редуцирует отек головного мозга, уменьшает морфологические признаки поражения головного мозга за счет предупреждения развития нейродеструктивных процессов и патологических изменений в сосудах головного мозга. Вещество ZNM проявило положительный эффект по снижению интенсивности ОМБ. По своей церебро-протекторной активности вещество ZNM не уступает эффектам референс-препарата мексидола.
SUMMARY
Yu. S. Bukataru, I. I. Zamorskii, S. V. Kolesnik EFFECT OF 2-BENZAMIDO-2-(2-OXOINDOLIN-3-ILIDEN) ACETIC ACID DERIVATIVE ON MORPHOMETRICAL AND HISTOCHEMICAL INDICES IN BRAIN OF RATS WITH CHRONIC HYPOBARIC HYPOXIA Effect of 2-benzamido-2-(2-oxoindolin-3-iliden) acetic acid derivative under the symbol ZNM on morphometric and histochemi-cal indices in brain cortex of rats with chronic hypobaric hypoxia was studied in the experiment on non-linear white male mature rats. It is established that compound ZNM reduces brain edema, decreases the morphologic signs of brain injury by the prevention of neurodestructive processes and pathological changes
of brain vessels. A positive antihypoxic effect of compound ZNM is confirmed by the decrease of oxidative modification of proteins intensity. By its cerebroprotective activity compound ZNM doesn't concede effect of proven antihypoxant reference-drug mexidol.
Keywords: chronic hypobaric hypoxia, oxidative modification of proteins, derivatives of 2-benzamido-2-(2-oxoindolin-3-ili-den) acetic acid, mexidol.
ЛИТЕРАТУРА
1.Основные механизмы формирования защиты головного мозга при адаптации к гипоксии / А. А. Солкин [и др.] // Вестник ВГМУ - 2012. - Т. 11, №1 - С. 6-14.
2. Neuroprotective effect of melatonin in experimentally induced hypobaric hypoxia / C. Vornicescu [et al.] // Rom. J. Morphol. Em-bryol. - 2013. - 54 (4). - P. 1097-1106.
3. Jain, K. Hypobaric hypoxia imbalances mitochondrial dynamics in rat brain hippocampus / K. Jain [et al.] // Neurol Res Int. - 2015. - Vol. 2015, Article ID 742059.
- 12 pp. - Режим доступа: http://dx.doi. org/10.1155/2015/742059. - Дата доступа: 15.06.2016.
4. Хайбуллина, З. Р. Состояние периферической крови при острой гипоксии в эксперименте / З. Р. Хайбуллина, Н. Т. Ва-хидова // Медицина: вызовы сегодняшнего дня: материалы междунар. науч. конф. (г. Челябинск, июнь 2012 г.). - Челябинск: Два комсомольца. - 2012. - С. 24-29.
5. Катунина, Н. П. Экспериментальное изучение противогипоксической активности новых производных 3-оксипридина в модели острой гипоксии с гиперкапнией и острой гипобарической гипоксии / Н. П. Катунина // Обзоры по клин. фармакол. и лек. терапии. - 2011. - Т. 9, № 1. - С. 69-72.
6. Zamorskii, I. I. Screening of derivatives of 2-(benzoyilamino)(1-R-2-oxoindo-lin-3-ylidene)acetic acid under the conditions of acute hypobaric hypoxia / I. I. Zamorskii [et al.] // Вюник фармацп. - 2016. - № 1. -С. 67-70.
7. Пасевич, С. П. Антиоксидантний по-тенщал похщних 3-окситридину за умов хрошчно! гшоксично! гшоксп / С. П. Пасевич, I. I. Заморський // Укр. бюфарм. журн.
- 2014. - № 5 (34). - С. 9-12.
8. Давиденко, I. С. Заходи стандартиза-цл riстохiмiчноi методики на окиснюваль-ну модифшащю бшюв / I. С. Давиденко //
Укр. мед. альманах. - 2013. - № 3 (дода-ток). - С. 180-181.
9. Дубинина, Е. Е. Окислительная модификация протеинов, ее роль при патологических состояниях / Е. Е. Дубинина, А. В. Пустыгина // Укр. бiохiм. журн. -2008. - № 6. - С. 5-18.
10. Жиляев, С. О. Пстолопчш змши мозку та невролопчний дефщит при екс-периментальнш черепно-мозково'1 травмi у щурiв тд впливом препаратсв кверцети-ну / С. О. Жиляев, С. Ю. Штриголь, Р. Ф.
Абдулш // Укр. бюфарм. журн. - 2012. -№ 5-6. - С. 52-58.
Адрес для корреспонденции:
58002, Украина,
г. Черновцы, Театральная пл., 2,
ВГУЗ Украины «Буковинский государственный
медицинский университет»,
кафедра фармакологии,
тел. +380 3 722 35262,
e-mail: yuliana.bukataru@mail.ru,
Букатару Ю. С.
Поступила 14.10.2016 г.
С. С. Осочук
ВЛИЯНИЕ ЛЬНЯНОГО МАСЛА НА СОСТАВ ЛИПОПРОТЕИНОВ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ СПОРТСМЕНОВ ЦИКЛИЧЕСКИХ ВИДОВ СПОРТА
Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет
Обеспеченность организма полиненасыщенными жирными кислотами улучшает функционирование мембран и увеличивает работоспособность спортсменов. Полиненасыщенные жирные кислоты поступают в мембраны в составе липопро-теинов высокой плотности. Целью работы было изучение влияния приёма льняного масла на липидно-белковый спектр липопротеинов высокой плотности спортсменов циклических видов спорта. Липопротеины высокой плотности выделяли методом дифференциального ультрацентрифугирования. Содержание холестерола, три-ацилглицеридов определяли наборами фирмы Cormay. Количество белка определяли по Лоури. Спектр фосфолипидов определяли с применением тонкослойной хроматографии. Количество жирных кислот исследовали методом капиллярной газовой хроматографии. Установлено, что у спортсменов и лиц, не занимающихся спортом, происходят однотипные изменения в липидном спектре жирных кислот. У спортсменов, принимавших и не принимавших льняное масло, увеличение количества холестерола реализуется разными механизмами.
Ключевые слова: полиненасыщенные жирные кислоты, липопротеины высокой плотности, спортсмены.
ВВЕДЕНИЕ
В современном обществе спорт высоких достижений является одним из инструментов политики, обеспечивающим продвижение национальных интересов государств на международном уровне, что предопределяет высочайшие требования к спортсменам как по физической, так и по психо-эмоциональной нагрузке. В условиях нарастающей конкуренции для подготовки спортсменов высокого уровня квалификации необходимо учесть все факторы, предрасполагающие к получению максимально возможного результата, не
задействовав при этом методы, запрещенные всемирной антидопинговой ассоциацией (ВАДА). Одной из таких составляющих является адаптированное к нагрузкам питание спортсменов. К сожалению, в настоящее время этому вопросу уделяется незаслуженно мало внимания, о чем свидетельствует отсутствие достаточно обоснованных научных данных, позволяющих рекомендовать рационы питания для представителей различных видов спорта [1]. Не заслуженно мало внимания уделяется потреблению ю3 и ю6 полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), дефицит которых достигает в некоторых видах спор-
Рисунки к статье ЕА. Дикусар, А. Л. Пушкарчук, А. Г. Солдатов, С. А. Кутень, С. Г. Стёпин «Квантово-химическое моделирование строения метотрексатсодержащих фуллереноловых радионуклидных агентов терапии онкологических заболеваний» (С. 52-56)
t« v
Рисунок 2 - Квантово-химическая модель
«пустого» бисфуллеренолового метотрексатсодержащего наноконтейнера 4 для нанокапсулирования радионуклидов (59Fe 1, 210Po 2, 222Rn 3)
Рисунок 3 - Квантово-химическая модель
«пустого» бисфуллеренолового метотрексатсодержащего наноконтейнера 8 для нанокапсулирования радионуклидов (59Fe 1, 210Po 2, 222Rn 3)
Рисунок к статье Ю. С. Букатару, И. И. Заморский, С. В. Колесник «Влияние производного 2-бензамида-2(2-оксодолин-3-илиден) уксусной кислоты на морфометрические и гистохимические показатели состояния головного мозга крыс при хронической гипобарической гипоксии» (С. 62-66)
А - головной мозг интактной крысы. Б - головной мозг крысы группы хронической гипобарической гипоксии. Выраженный периваскулярный отек, хроматолиз, вакуолизация цитоплазмы. В - головной мозг крысы группы референс-ЛС мексидола. Очаги периваскулярного отека. Г - головной мозг крысы группы ZNM. Очаги периваскулярного отека. Окраска гематоксилином и эозином. х100. Рисунок 1 - Микрофотографии гистологических препаратов головного мозга крыс
