ВЛИЯНИЕ ТИУРАМА D НА АКТИВНОСТЬ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ ФЕРМЕНТОВ ПЕЧЕНИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 615.285.7:547.496.2].015.4:616.36-008.931:577.152.1

Л. Ф. Макарова, Н. И. Шумская

ВЛИЯНИЕ ТИУРАМА О НА АКТИВНОСТЬ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ

ФЕРМЕНТОВ ПЕЧЕНИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

НИИ резиновых и латексных изделий, Москва

В последнее время при разработке гигиенических нормативов химических соединений шире используются гистохимические методы для трактовки механизма токсического действия веществ, изучения метаболических превращений, а также для обоснования мер профилактики и лечения.

Определение первичных, ранних изменений в клетке, наступающих под влиянием химических соединений, их количественная характеристика — такими представляются задачи гистохимических изысканий при проведении токсикологических исследований, выполняемых на современном уровне. Наибольший интерес представляет изучение актив-

|ности ферментов, характеризующих сложный процесс окисления на разных этапах: а-глицерофосфатдегидрогена-зы (а-ГФДГ) — для оценки анаэробного пути, сукцинат-дегидрогеназы (СДГ) — для характеристики аэробного окисления, дифосфопиридиннуклеотиддиафоразы (ДПН-диафораза), ответственной за терминальный путь окисления, и р-оксибутиратдегидрогеназы (р-ОБДГ), участвующей в жировом обмене. Важным является также определение субстрата окисления — гликогена.

По данным литературы тиурам Э при введении в желудок крыс в дозах 370—400 мг/кг вызывает увеличение активности трансаминазы в печени, цитохром-С-оксидазы, пируватдегидрогеназы и а-кетоглутаратоксидазы в печени и мозге [1, 7]. Доза 100 мг/кг не влияет на активность трансаминазы в печени крыс [2].

В эксперименте была изучена токсичность тиурама Б в дозах '/б и х/2о Ь05о (400 и 100 мг/кг соответственно) при однократном воздействии. Настоящие опыты проведены на белых беспородных крысах-самцах с исходной массой 180—200 г. Продукт вводили в желудок в виде 10 % масляной взвеси. За животными наблюдали в течение 4 сут, затем животных декапитировали. Внутренние органы (печень, почки, семенники) после фиксации в жидкости Карнуа, заливки в парафин и окраски гематоксилином и эозином изучали под микроскопом, а в печени дополнительно на свежезамороженных криостатных срезах определяли активность следующих ферментов: а-ГФДГ и р-ОБДГ методами Гесса, СДГ по методу Нахласа, ДПН-диафоразу по методу Квалина, а также содержание гликогена по Шабадашу [3, 5, 6]. Об активности ферментов судили по отложению солей тетразолия в структурных единицах органа с помощью цитофотометра марки «Ахю-та1;». В каждом срезе определяли активность фермента в 30—50 клетках. Результаты исследования обрабатывали статистически по Стьюденту—Фишеру.

При просмотре гистологических препаратов печени, почек, семенников в опыте и в контроле структурных изменений не обнаружено. Разница между опытными и контрольными группами крыс наблюдалась при исследовании печени с помощью гистохимических методов. Р| норме изучаемые ферменты распределяются в печени неравномерно. Наибольшая активность отмечается по периферии, уменьшаясь в средней части дольки, наименьшая активность в гепатоцитах ближе к центральным венам. В печени крыс после введения тиурама Э наблюдается снижение активности а-ГФДГ по сравнению с контролем по всей печеночной дольке (см. таблицу). Активность СДГ незначительно уменьшалась по периферии и средней части дольки, центролобулярно наблюдалась некоторая активизация этого фермента. Отмечена дозовая зависимость в изменении ДПН-диафоразной активности: с увеличением дозы вводимого вещества уменьшение активности фермента центролобулярно становилось более выраженным. Во ех зонах печеночной дольки наблюдалось обеднение

клеток р-ОБДГ. Содержание гликогена в печени экспериментальных животных также было заметно меньше, чем в контроле.

Таким образом, через 4 сут после однократного внутри-желудочного введения тиурама Б в дозах V5 и х/2о ЬОбо при отсутствии структурных изменений во внутренних органах крыс (печени, почек, семенников) в гепатоцитах снижалась активность окислительных ферментов на разных уровнях энергетического обмена. Большая из испытанных доз вызывает статистически достоверные изменения в сторону снижения (при р = 0,05) активности почти всех изученных ферментов в гепатоцитах печени, захватывая всю дольку органа. При введении меньшей дозы (7го ЬО50) тиурама О наблюдается снижение активности вышеперечисленных ферментов в печеночных клетках, главным образом в периферических отделах дольки и ее средней части. Вокруг центральных вен намечается тенденция к снижению ферментативной активности а-ГФДГ, р-ОБДГ и ДПН-диафоразы. При суммировании результатов гистохимических исследований печени при введении тиурама Э в желудок обращают на себя внимание наиболее выраженные отклонения от контроля активности а-ГФДГ и Р-ОБДГ, что свидетельствует о повреждении в первую очередь анаэробного обмена и жирового окисления.

Ингибирование окислительных ферментов представляется неблагоприятным признаком, свидетельствующим о нарушении функциональной способности гепатоцитов. Часто гистоферментативные сдвиги предшествуют появлению очагов вакуольно-жировой дистрофии [4]. Снижение активности СДГ и других окислительных ферментов при действии малых доз вещества приводит в дальнейшем к развитию серьезных структурных повреждений в органе [8]. С помощью гистохимических методов возможно прогнозировать гепатоксический эффект по результатам краткосрочных опытов. В сочетании с другими методами гистохимические исследования могут дать более полную,

Активность окислительных ферментов (в усл. ец.) в гепатоцитах печени при действии на организм крыс тиурама О

Доза тиурама

Вокруг центральн ых вен

Середина дольки

Периферия дольки

а-ГФДГ

Контроль

1/20 ЬО50 1/5

35 28,4 23,3

Контроль

1/20 ЬЪ50 1/5

57,1 59,6 70,4

-7,2 -2,9 -3,6*

СДГ

"5,3 -4,7 -5,2*

86 72 52

1,5 1,2* ЗД*

111

48,3 47,7

5,9 ■2,8* 6,9*

101

64 38,4

•7,6

■6,8*

-9,3*

160 148 144

9,5

■7,5*

■5,8*

ДПН-диафораза

Контроль

1/20 ЬОГ>0 1/5 ЬЪм

101,3

98,5 67,8

-8,1 -10,3 -8,3*

$-ОБДГ

120 106,5 78

■3,4

-8,8*

■1,1*

170 166,5 170,1

594 3,1 •8,2

Контроль 1/20 ЬЭзо 1/5 Ь05о

Примечание при р=0,05.

47

33,4

26,3

1,6 1,8* 3,8*

52 49 47,9

•1,2

-2,1

1,3*

133 93,4 68,6

1,9

•3,7* 3,3*

Звездочка

различия достоверны

научно обоснованную картину реакции организма па внешнее воздействие химического агента.

Литература

1

2

3

Агаева Т. М. //Учен, записки Азерб. мед. ин-та.— 1972.—Т. 36.— С. 6—7.

Лнина И. А. // Токсикология и фармакология пестицидов и других химических соединений. — Киев, 1967. —

С. 11 —14.

Береток М. Гистохимия ферментов: Пер. с англ. М., 1965.

4. Бонашевская Т. И., Ламентова Т. Г., Фетисов В. В. и др.//Гиг. и сан. — 1986.—№6. — С. 16—19.

5. Пирс Э. Гистохимия: Пер. со 2-го англ. изд. — М., 1962.

6. Ромейс Б. Микроскопическая техника: Пер. с нем. — М, 1954.

7. Цапко В. Г. II Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравлений: Киев, 1970. — Вып. 8.—

С. 234—239.

8. Шицкова А. П., Николаева Н. И., Гадалина И. Д. // Гиг. и сан. — 1986. — № 6. — С. 4—7.

Поступила 14.08.87

УДК 615.285.7.099.015.4:[616.36-008.931 + 616.153.1]:577.152.1

А. И. Крысанова, С. Н. Кравченок

ИЗМЕНЕНИЯ АКТИВНОСТИ ГЛЮКОЗО-6-ФОСФАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ В ПЕЧЕНИ И КРОВИ

ЕРЖАЩИМИ

ПЕСТИЦИДАМИ

Белорусский научно-исследовательский санитарно-гигиенический институт, Минск

Поиски возможностей прижизненной оценки состояния определенных метаболических процессов в органах по активности ферментов в крови при воздействии химических веществ на организм в эксперименте и натурных исследованиях признаются в настоящее время весьма актуальными [5, 8). Особый интерес представляет изучение ключевых ферментных систем, так как изменение их активности влечет за собой нарушения всего метаболического звена, что оказывает существенное влияние на организм в целом.

Целью настоящей работы явилось сравнительное изучение активности ключевого фермента пентозофосфатного пути глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ) в печени и гемолизатах крови белых крыс в условиях острого и хронического воздействий хлорсодержашими пестицидами. Исследование активности этого фермента для решения токсикологических и гигиенических, задач, по нашему мнению, вполне обосновано, так как Г-6-ФДГ является основной формой регуляции метаболического пути, конечным продуктом функционирования которого является НАДФХ ХН+ — непременный участник процессов детоксикации, в значительной мере влияющий на их течение.

Эксперименты пповедены на половозрелых белых крысах обоего пола. Для определения активности Г-6-ФДГ использовали 10 % гомогенат печени декапитированных животных. Гемолизат крови готовили, смешивая 20 мкл крови, взятой из вены хвоста крысы, с 400 мкл дистиллированной воды, предварительно охлажденной до 1 — 2 °С.

Активность фермента изучали через 1, 6, 24 и 72 ч по-

сле однократного внутрижелудочного введения бутилового эфира 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д) в дозах 1/2 и 1/20 ЬО50 (323 и 32 мг/кг соответственно), а также при хроническом (9 мес) воздействии метоксихлора (1,1-ди(4-метокси/-фенил)-2,2,2-трихлорэтан] в дозах 1/100, 1/1000 и 1/10000 ЬО50 (18,5, 2,0 и 0,2 мг/кг соответственно).

Активность Г-6-ФДГ определяли спектрофотометриче-ским методом, используя состав инкубационной среды, предложенный Н. И. Разумовской [6], и выражали в наномолях НАДФ-Н+ на 1 мг гемоглобина или белка при определении активности фермента в гемолизатах крови или гомогенатах печени соответственно. Гемоглобин определяли унифицированным гемоглобинцианидным методом, белок — спектрофотометрически [3].

Статистическую обработку полученных данных проводили общепринятыми методами [7].

Установлено, что при острохм отравлении белых крыс, вызванном введением бутилового эфира 2,4-Д в дозе 7г ЬО50, .наблюдается .повышение активности; Г-6-ФДГ в обеих изученных тканях. Максимальных значений активация достигала в одни и те же сроки (1 и 24 ч) и сохранялась на протяжении всего периода наблюдений (72 ч). Воздействие препарата в дозе, не вызывающей клинических проявлений отравления ('/20 ЬО50), приводило к таким же по направленности, но менее выраженным количественно нарушениям активности фермента как в печени, так и в крови. Корреляционный анализ полученных данных позволил выявить достоверную положительную связь

изученных показателей (табл. 1).

Таблица 1

Активность Г-6-ФДГ в печени и крови белых крыс, затравленных однократно бутиловым эфиром 2,4-Д

Срок после затравки, ч 1/2 Ьр5а 1/20 1Х>5П

печень кровь Г печень кровь г

Контроль 329,0+16,5 143,3+4,6 0,90 329,0± 16,5 143,3±4,6 0,90

1 6 24 72 494,4± 3,4** 427,4+8,9** 451,04-10,5** 379,4-4-7,8* 187,74-2,4** 1*3.0+4,5** 1*9,1-ьЗ,0** 176,6+5,7* 0,76* 0,79* 0,82* * 0,90** 375,1 ¿9,0*^ 365,4+5,7** 441,5+8,0** 411,2+5,4* 171,6+2,0** 175,9+4,3** 189,1+2,7** 182,7+4,2* 0,90** 0,83* 0,84** 0,75*

Примечание. Здесь и в табл. 2: одна звездочка — две звездочки — р^0,001.