CC BY
10чества кости на примере Миакальцика (кальцитонин лосося). Лекция по материалам VI заседания экспертов по Миакальцику. — Стамбул, 6—7 сентября 2003 г., публикация Novartis.
6. Штерн А.Е., Назаров Ю.Г. Рентгенодиагностика вибрационных поражений костно-суставного аппарата. — Л., 1972.
Поступила 18.01.07
КРАТКИЕ СООБШЕНПЯ
4
J
УДК 691.328.5:613.62
Б.А. Жетписбаев, С.В. Кашанский, О.З. Ильдербаев
ВЛИЯНИЕ СОЧЕТАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ АСБЕСТОВОЙ ПЫЛИ И РАДИАЦИИ НА АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ МЕТАБОЛИЗМА ПУРИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ В РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНАХ И ТКАНЯХ
Семипалатинская медицинская академия, г. Семипалатинск, Республика Казахстан;ФГУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора, г. Екатеринбург, Россия
Ключевые слова: асбестоз, радиация, пуриновый обмен, ферменты.
B.A. Zhetpisbayev, S.V. Kashansky, O.Z. Ilderbayev. Influence of asbestos dust combination with radiation on activity of enzymes involved into purine nucleotides metabolism in various tissues and organs.
Key words: asbestosis, radiation, purine metabolism, enzymes.
Целью нашей работы было изучение влияния сочетанного воздействия хризотил-асбестовой пыли и гамма-облучения на активность ферментов метаболизма пуриновых нуклеоти-дов 5'-нуклеотидаза, аденозиндезаминаза, аде-нозинмонофосфат-дезаминаза (АМФ -дезами-наза) в различных органах и тканях в эксперименте [3—5, 9].
М а т е р и а л и м е т о д и к и. Для реализации поставленной цели были выполнены 3 серии опытов на 45 беспородных белых крысах-самцах весом 180 ± 20 г. I группа — интактные (n = 10), II группа — затравленные хризотил-асбестовой пылью (n = 15) и III группа — затравленные + облученные (n = 15). Для воспроизведения экспериментального асбестоза подопытным крысам в легкие (интратрахеально) вводилась хризотил-асбестовая пыль методом E.H. Городенской, в модификации В. И. Парашиной [1]. Животных III группы облучали однократно за 30 суток до исследования на радиотерапевтической установке Агат-РМ Со60 в дозе 6 Гр (сублетальная доза) в специально изготовленных нами клетках (рационализаторское предложе-
ние № 2242 от 26.06.2006 г. БРИЗ СГМА).
Хризотил-асбест Джетыгаринского месторождения (Республика Казахстан), использованный в эксперименте, предварительно измельчали на вибрационном измельчителе 75Т-Др.М. Окончательная доводка до величин, близких к дисперсности аэрозолей, витающих в воздухе рабочих зон, выполнена вручную в агатовой ступке. Перед введением пылевые навески стерилизовались при 105 °С, а затем
— для уменьшения схлапливаемости частиц
— обрабатывались на ультразвуковом диспер-гаторе УЗДН-2Т (частота 44 кГц).
Животных забивали путем неполной дека-питации через два месяца после интратрахе-ального введения. Для исследования выделяли лимфоциты из периферической крови и готовили гомогенаты из печени, селезенки, тимуса, лимфатических узлов тонкого кишечника и надпочечников. У всех животных определяли 5'-нуклеотидазы, аденозиндезамина-зы и АМФ -дезаминазы. Активность 5'-нук-леотидазы определяли по методу И. Д. Мансурова, Р.З. Стокмана [6], аденозиндезами-
назы по методике H. Straub [10], а АМФ-дезаминазы по В.З. Горкину с соавт. (1968) в модификации С. О. Тапбергенова [8].
Полученные данные обрабатывались с использованием общепринятых методов вариационной статистики с вычислением критериев Стьюдента.
Р е з у л ь т а т ы. Цифровой экспериментальный материал отражен в таблице. Из приведенных в таблице данных видно, что активность 5'-нуклеотидазы в селезенке у животных с асбестозом, по сравнению с контрольной группой, снижена с 0,470 ± 0,004 до 0,027 ± 0,002 нмоль/с на мг белка (р < 0,001), у крыс, подвергавшихся пылерадиаци-онному фактору до 0,070 ± 0,008 нмоль/с на мг белка (р < 0,001). При сопоставлении активности этого фермента у животных III группы в сравнении со II группой повысилась на 61,4 %. Активность аденозиндезаминазы в селезенке у контрольных животных регистрировался в пределах 1,520 ± 0,080 нмоль/ с на мг белка, тогда как у животных II группы находилась в пределах 0,520 ± 0,037 нмоль/с на мг белка (р < 0,001), снижен на 65,8 % сравниваемого показателя. Показатель активности фермента у III группы животных достоверно не отличался от показателя контрольной группы (р > 0,05), а при сравнении со II группой активность увеличивалась на 62,5 %. Со стороны АМФ-дезаминазы существенных изменений нами не фиксировалось.
Большое значение для функционирования лимфоцитов имеет 5'-нуклеотидаза, локализованная в мембране клеток, обеспечивающая поступление аденозина из внеклеточной среды [11]. Она является маркерным ферментом плазматической мембраны, при снижении ее активности аденозин поступает в недостаточном количестве, что приводит к истощению энергетических ресурсов клетки. Имеются сведения, что врожденная недостаточность 5'-нуклеотидазы связана с отсутствием зрелых В-лимфоцитов и низким уровнем сывороточных иммуноглобулинов [7, 11].
Образование аденозина в клетках при гидролизе АТФ возможно, обусловлено невысокой активностью 5'-нуклеотидазы, которая поступает в клетку в результате интернализа-ции эктофермента либо находится в ней независимо от этого процесса. Аденозин может влиять и на функцию лимфоцитов через аде-ниннуклеотиды, не только угнетая репликацию ДНК, но и снижая синтез пуринов de novo
[2]. При затравке асбестовой пыли в имму-нокомпетентных органах происходило снижение активности 5'-нуклеотидазы, что обусловливало накопление аденозина, с последующими изменениями адаптационных механизмов.
Активность 5'-нуклеотидазы в лимфатических узлах тонкого кишечника у животных II группы понижена с 0,142 ± 0,005 нмоль/с на мг белка до 0,036 ± 0,004 нмоль/с на мг белка (р < 0,001), у животных III группы имеет тенденцию к повышению до 0,170 ± 0,026 нмоль/с на мг белка (р > 0,05). При сопоставлении со II группой увеличена в 4,7 раза. Активность аденозиндезаминазы у контрольных животных регистрировалась в пределах 0,905 ± 0,049 нмоль/с на мг белка, тогда как у опытных животных в пределах 0,297 ± 0,023 нмоль/с на мг белка (р < 0,001), при сочетанном воздействии пылерадиацион-ного фактора, то есть у III группы в пределах 0,610 ± 0,086 нмоль/с на мг белка (р < 0,05), по сравнению со II группой активность увеличена на 51,0 %. Активность фермента АМФ -дезаминазы в лимфоузлах тонкого кишечника у запыленных животных была понижена более чем в 1,4 раза в сравнении с контрольными величинами (р < 0,001). У животных III группы отмечено повышение до 0,282 ± 0,029 нмоль/с на мг белка (р < 0,001), что при сравнении с I группой на 47,1 %; со II группой — 63,4 %.
Своеобразные изменения наблюдались со стороны пуринового обмена в тимусе при монофакторном и пылерадиационном факторе воздействия. Наблюдалось достоверное снижение активности фермента 5'-нуклеотидазы у запыленных животных в 5,5 раза (р < 0,001), аденозиндезаминазы в 1,8 раза (р < 0,05) и АМФ-дезаминазы в 1,7 раза. Когда при со-четанном воздействии радиации и асбестовой пыли активность этих ферментов повышается при сравнении со II группой: 5'-нуклеотида-зы на 82,6 % (р < 0,001), аденозиндезами-назы на 69 % (р < 0,001) и АМФ-дезами-назы на 42,8 % (р < 0,01).
Таким образом, при воздействии хризотил-асбестовой пыли происходит снижение активности ферментов пуринового обмена в имму-нокомпетентных органах, селезенке, лимфатических узлах тонкого кишечника и тимусе. При сочетанном воздействии активность 5'-нуклеотидазы и АМФ -дезаминазы в надпочечнике и лимфоцитах повышается.
Как показали исследования, при воздействии хризотиловой пыли активность 5'-нуклео-
тидазы в лимфоцитах периферической крови не претерпевает особых изменений, а при со-четанном воздействии увеличивается с 0,012
± 0,003 до 0,076 ± 0,004 нмоль/с на мг белка (р < 0,001), а АМФ-дезаминаза при за-
пылении асбестовой пылью увеличивается на 60,0 % (р < 0,01), у животных III группы при сравнении со II группой снижается с 0,015 ± 0,002 до 0,007 ± 0,001 нмоль/с на мг белка (р < 0,01). Активность аденозиндезами-
Активность некоторых ферментов обмена пуриновых нуклеотндов в различных органах и тканях у экспериментальных животных
Показатель Экспериментальная группа
I (интактная) II (затравленная хризотилом) III (затравленные + облученные)
ПЕЧЕНЬ
5 -нуклеотидаза 0,034 ± 0,004 0,037 ± 0,003 0,044 ± 0,004*
АДА 0,175 ± 0,035 0,245 ± 0,023 0,452 ± 0,035 *** 00
АМФ-дезаминазы 0,020 ± 0,003 0,142 ± 0,009 *** 0,229 ± 0,022 *** 0
СЕЛЕЗЕНКА
5 -нуклеотидаза 0,470 ± 0,028 0,027 ± 0,002 *** 0,070 ± 0,008 *** 00
АДА 1,520 ± 0,080 0,520 ± 0,037 *** 1,387 ± 0,090ооо
АМФ-дезаминазы 0,395 ± 0,085 0,308 ± 0,035 0,372 ± 0,005
ЛИМФАТИЧЕСКИЕ УЗЛЫ
5 -нуклеотидаза 0,142 ± 0,005 0,036 ± 0,004 *** 0,170 ± 0,026оо
АДА 0,905 ± 0,049 0,297 ± 0,023 *** 0,610 ± 0,086* о
АМФ-дезаминазы 0,149 ± 0,006 0,103 ± 0,010* 0,282 ± 0,029**
ооо
ТИМУС
5 -нуклеотидаза 0,198 ± 0,012 0,036 ± 0,003 *** 0,207 ± 0,015ооо
АДА 0,621 ± 0,016 0,345 ± 0,028 *** 1,113 ± 0,050 *** ооо
АМФ-дезаминазы 0,337 ± 0,002 0,197 ± 0,029 ** 0,345 ± 0,016оо
НАДПОЧЕЧНИКИ
5 -нуклеотидаза 0,048 ± 0,005 0,101 ± 0,007 *** 0,277 ± 0,025 *** ооо
АДА 0,818 ± 0,084 1,212 ± 0,076* 0,275 ± 0,027 *** ооо
АМФ-дезаминазы 0,064 ± 0,006 0,262 ± 0,032 *** 0,128 ± 0,013 **
ЛИМФОЦИТЫ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ
5 -нуклеотидаза 0,012 ± 0,003 0,015 ± 0,002 0,076 ± 0,004 *** ооо
АДА 0,015 ± 0,003 0,020 ± 0,003 0,009 ± 0,001* о
АМФ-дезаминазы 0,006 ± 0,0008 0,015 ± 0,002 ** 0,007 ± 0,001 оо
Примечания. Различия статистически достоверны с интактной группой: * р < 0,05. ** р < 0,01. *** р < 0,001. С группой животных, затравленных пылью асбеста: ° р < 0,05. °° р < 0,01. °°° р < 0,001.
назы снижается в III группе с 0,015 ± 0,003 до 0,009 ± 0,001 нмоль/с на мг белка (р < 0,05).
Активность ферментов 5'-нуклеотидазы, аденозиндезаминазы и АМФ -дезаминазы в надпочечниках у запыленных животных достоверно превышала аналогичные данные контрольной группы. Активность аденозиндезами-назы в опытной группе достигала 1,212 ± 0,076 нмоль/ с на мг белка, тогда как в контрольной группе она соответствовала 0,818 ± 0,084 нмоль/с на мг белка (р < 0,05), активность АМФ -дезаминазы в опытной группе — 0,262 ± 0,032 нмоль/с на мг белка, в контрольной группе 0,064 ± 0,006 нмоль/с на мг белка (р < 0,001), активность 5'-нук-леотидазы в опытной группе — 0,101 ± 0,007 нмоль/с на мг белка, в контрольной группе 0,048 ± 0,005 нмоль/с на мг белка (р < 0,001). У животных III группы активность аденозиндезаминазы при сравнении со II группой снижается на 77,0 % (р < 0,001), активность АМФ-дезаминазы на 51,1 % (р < 0,05). Зафиксировано повышение активности 5'-нуклеотидазы в надпочечнике на 63,5 % (р < 0,001).
Таким образом, в надпочечниках подопытных животных при сочетанном воздействии радиации и асбестовой пыли наблюдается снижение активности аденозиндезаминазы и АМФ -дезаминазы. Снижение этих показателей указывает на угнетение синтеза ферментов пуринового обмена, являющегося одним из путей освобождения аммиака из аминокислот и синтеза АТФ. АТФ и его гомологи играют исключительную роль при осуществлении живой клеткой самых различных жизненных функций. Это свидетельствует о развитии энергетической задолженности в надпочечнике, наличии глубоких напряжений адаптационно-восстановительных процессах в других органах.
Результаты исследования показали, что у животных после пылерадиационного воздействия активность ферментов аденозиндезамина-зы, 5' - нуклеотидазы и АМФ -дезаминазы в печени по сравнению с контрольной группой
возросла с 0,175 ± 0,035 до 0,452 ± 0,035 нмоль/с на мг белка (р < 0,001), с 0,034 ±
0,004 до 0,044 ± 0,004 нмоль/с на мг белка (р < 0,05) и с 0,020 ± 0,003 до 0,229 ± 0,022 нмоль/с на мг белка (р < 0,001) соответственно. При сопоставлении с показателями со II группы активность аденозиндеза-миназы повышена на 45,8 %, 5'-нуклеотида-зы на 15,9 %, АМФ -дезаминаза на 37,9 %.
Обобщая результаты, полученные в экспериментах, можно констатировать, что сочетан-ное воздействие радиации и хризотил-асбестовой пыли вызывает значительные нарушения ферментов пуринового обмена. Под воздействием пылерадиационного фактора происходит активация обмена пуриновых нуклеоти-дов в печени и тимусе, снижение в селезенке, разнонаправленное изменение в лимфоузлах, надпочечниках и лимфоцитах периферической крови, что характеризует напряжение адаптационно-компенсаторных механизмов организма на воздействие изученного пылеради-ационного фактора.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гадаскина И.Д. / / Воспроизведение заболеваний у животных для экспериментально-терапевтических исследований. — Л., 1954.
2. Дмитриенко Н.П. / / Успехи соврем. биол. —
1984. — Т. 97, № 1. — С. 20—35.
3. Жетписбаев Б.А., Жакиянова Ж.О. и др. // Вестн. НЯЦ РК. — 2004. — № 4. — С. 56—57.
4. Жетписбаев Б.А., Х.амитова Л.К. Иммунные дисфункции облученного организма. — Алматы, 2000.
5. Клиническая иммунология и аллергология: в 3 т. / Под ред. Л. Иегера. Пер. с нем. / Под ред. Р.В. Петрова. — М., 1990.
6. Мансуров И.Д., Стокман Р.З. // Лаб. дело.
— 1973. — № 4. — С. 228—229.
7. Николаенко Ю.И., Синянченко О.В. и соавт. // Иммунология. — 1988. — № 1. — С. 19—23.
8. Тапбергенов C.O., Тапбергенова С.М. // Лаб. дело. — 1984. — № 2. — С. 104—107.
9. Тогузов Р.Т., Тихонов Н.А., Мейснер И.С. // Клин. лаб. диагностика. — 2000. — № 11. — С. 6.
10. Straub Н. // Клиническая ферментология / Под ред. Э. Шеклика. — Варшава, 1996.
11. Zimmermann H.J. // Biopchem. J. — 1992.
— Vol. 285. — Р. 345—365.
Поступила 21.03.07
