CC BY
30
УДК 615.7 : 612.62] : 599.322.4
О.А. Лебедько, Б.Я. Рыжавский, Д.С. Белолюбская, М.В. Козлов, Е.Ю. Приезжева
ВЛИЯНИЕ ВВЕДЕНИЯ НИТРАТА СВИНЦА БЕРЕМЕННЫМ КРЫСАМ НА БИОГЕНЕЗ АКТИВНЫХ КИСЛОРОДНЫХ МЕТАБОЛИТОВ В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ, ЛЕГКИХ И ПОЧКАХ ИХ ПОТОМСТВА
Дальневосточный государственный медицинский университет, Хабаровский филиал Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыхания СО РАМН-НИИ Охраны материнства и детства, г. Хабаровск
Нарушения эмбриогенеза часто являются следствием действия различных токсикантов, в том числе антропогенных. К самым распространенным среди них принадлежит свинец. Будучи общеклеточным ядом, он обладает ней-ротропизмом, высокочувствительны к повреждающему действию свинца и органы выделительных систем. Имеющиеся в литературе данные ограничены сведениями о непосредственном влиянии этого токсиканта на организм человека и животных [8, 10, 15]. Вопрос об отсроченных, отдаленных эффектах свинца, особенно касающийся последствий пренатального воздействия токсиканта на пост-натальный биогенез активных кислородных метаболитов (АКМ) в головном мозге, органах выделительной системы, остается открытым.
Цель исследования состояла в изучении последствий введения свинца беременным крысам на процессы биогенеза АКМ в головном мозге, легких и почках их 40-дневного потомства.
Материалы и методы
Изучался головной мозг, легкие и почки животных — потомства 6 самок крыс массой 180-220 г, которым на 18 дн. беременности через желудочный зон введено по 0,9-1,1 мл 4% раствора нитрата свинца (200 мг/кг массы). Контролем служило потомство 5 интактных самок. Подопытные и контрольные животные каждой из групп содержались одновременно в условиях одного вивария, корм и воду получали ad libitum. Забой животных (декапитация) проводился на 40 дн. постнатального развития.
Биогенез АКМ изучали методом хемилюминесцен-ции (ХМЛ). Регистрации ХМЛ в гомогенатах различных отделов головного мозга (коры, белого вещества ствола) почек и легких 16 подопытных и 15 контрольных крыс осуществляли на люминесцентном спектрометре LS 50В «PERKIN ELMER». Стандартизацию сигнала и математическую обработку кривых ХМл выполняли с помощью встроенной программы «Finlab». Спонтанную и индуцированную Fe2+ ХМЛ исследовали по методу Ю.А. Владимирова и соавт. [2]. Определяли светосумму за 1 мин спонтанной ХМЛ (Ssp ), величина которой коррелирует с интенсивностью свободнорадикальных процессов; максимум быстрой вспышки (h) индуцированной ХМЛ, свидетельствующий о содержании гидроперекисей липидов; светосумму (Sind-1) за 4 мин после «быстрой» вспышки,
Резюме
Получены данные, свидетельствующие о том, что однократное пренатальное воздействие нитрата свинца способно активизировать генерацию активных кислородных метаболитов в мозге, легких и почках 40-дневных белых крыс. При этом данный эффект свинца, по-видимому, осуществляется по механизмам программирования или «биохимического импринтинга», когда пренатальное воздействие данного агента стойко меняет редокс-статус различных тканевых структур.
O.A. Lebedko, B.Y. Ryzhavsky, D.S. Belolyubskaya, M.V. Kozlov, E.Y. Priezzhewa
THE INFLUENCES NITRATE OF LEAD
TO PREGNANT RATS ON BIOGENESIS OF ACTIVE OXYGEN METABOLITES IN BRAIN, LUNGS AND KIDNEYS OF THEIR POSTERITY
Far Eastern State Medical University;
Khabarovsk Subsidiary of State Organization Far-Eastern
Research Center of Respiratory Pathology and Physiology Siberian Branch Russian Academy of Medical Sciences - Mother and Child Care Institute, Khabarovsk
Summary
Got data witness that even one-shot prenatal influence of nitrate of lead is capable to activate biogenesis of active oxygen metabolites in brain, lungs and kidneys of 40-day white rats. Thus, the action of lead is realized on mechanisms of programming or «biochemical imprinting»: prenatal influence of agent firmly changes redox characteristics of different tissue and cellular structures.
отражающую скорость образования перекисных радикалов липидной природы. Кинетику ХМЛ, инициированную Н202 в присутствии люминола [1], анализировали по двум параметрам: максимуму свечения (Н), указывающему на потенциальную способность биологического объекта к перекисному окислению, и светосумме за 2 мин ХМЛ ^^-2), величина которого свидетельствует об активности антиоксидантной антирадикальной защиты. Интенсивность ХМЛ, измеренную в милливольтах, рас-
Таблица 1
влияние пренатального воздействия нитрата свинца на показатели спонтанной и Fe2+ -индуцированной Хмл
(в отн. ед.) гомогенатов головного мозга (коры, белого вещества, ствола), легких и почек 40-дневных белых крыс (M±m)
объект воздействия Ssp h Sind-1
контроль
кора 0,083±0,005 0,654±+0,028 0,787±0,040
Белое вещество 0,115±0,077 0,717±0,052 1,054±0,085
Ствол 0,096±0,008 0,778±0,054 1,253±0,089
легкие 0,082±0,007 0,650±0,037 0,767±0,059
Почки 0,062±0,004 0,479±0,025 0,557±0,040
нитрат свинца
кора 0,261±0,010* 2,565±0,106* 2,498±0,112*
Белое вещество 0,320±0,013* 2,386±0,075* 2,779±0,125*
Ствол 0,285±0,015* 2,810±0,142* 3,568±0,146*
легкие 0,257±0,017* 2,051±0,140* 2,300±0,171*
Почки 0,362±0,021* 3,366±0,177* 3,740±0,149*
Примечание. * — р<0,05 по отношению к группе контроля.
считывали на 1 г влажной ткани и выражали в условных единицах.
результаты и обсуждение
Анализ ХМл-показателей (табл. 1, 2) продемонстрировал, что пренатальное воздействие нитрата свинца активировало процессинг АкМ во всех отделах головного мозга крыс: в коре, белом веществе и стволе величина Ssp возросла в 3,0; 2,8 и 3,0 раза, соответственно. Значительный вклад в этот процесс вносит интенсификация перекисного окисления липидов: увеличение концентрации гидроперекисей (амплитуда h возросла в 3,9; 3,3 и 3,6 раза, соответственно) и ускорение образования пе-рекисных радикалов (величина Sind-1 возросла в 3,0; 2,6 и 2,9 раза, соответственно). Выявлено ослабление анти-оксидантной антирадикальной защиты (величина Sind-2 возросла в 2,8; 2,2 и 2,4 раза, соответственно) и снижение резистентности к перекисному окислению (амплитуда н увеличилась в 3,0; 2,2 и 2,3 раза, соответственно).
В почках 40-дневных крыс, перенесших пренатальное воздействие нитрата свинца, наблюдались изменения биогенеза АкМ той же направленности, что и в нервной системе: увеличение продукции АкМ ( величина Ssp возросла в 2,0 и 5,8 раза в легких и почках, соответственно); активация процессов перекисного окисления липидов (амплитуда h возросла в 2,1 и 7,0 раза, соответственно, величина Sind-1 возросла в 2,2 и 6,7 раза, соответственно); падение активности антиоксидантной антирадикальной защиты ^^-2 возросла в 2,1 и 6,6 раза, соответственно) и снижение резистентности к перекисному окислению (амплитуда н увеличилась в 2,7 и 8,9 раза, соответственно).
необходимо отметить, что обусловленная пренаталь-ным воздействием свинца активация свободнорадикаль-ного окисления в головном мозге, легких и почках крыс, находящихся в препубертантном периоде онтогенеза, обнаружена нами впервые. накопление АкМ радикальной и нерадикальной природы на фоне угнетения систем детоксикации указывает на развитие оксидативного
Таблица 2
влияние пренатального воздействия нитрата свинца на показатели н2О2 -индуцированной люминол-зависимой Хмл (в отн. ед.) гомогенатов головного мозга (коры, белого вещества, ствола), легких и почек 40-дневных белых крыс (M±m)
объект воздействия н Sind-2
контроль
кора 1,275±0,043 2,437±0,085
Белое вещество 1,646±0,060 3,045±0,123
Ствол 1,418±0,059 2,686±0,107
легкие 1,240±0,063 2,413±0,100
Почки 0,634±0,030 1,295±0,051
нитрат свинца
кора 3,993±0,133* 7,035±0,328*
Белое вещество 3,676±0,148* 6,766±0,389*
Ствол 3,422±0,111* 6,458±0,432*
легкие 2,708±0,135* 4,197±0,308*
Почки 5,682±0,287* 8,186±0,615*
Примечание. * — р<0,05 по отношению к группе контроля.
стресса на органном уровне, причем более выраженного в почках. Следует отметить, что именно декомпенси-рованное накопление АкМ, вызывая воспалительные и дегенеративные изменения в нервной, дыхательной и мочевой системах, играет роль первичного молекулярного механизма патогенеза разнообразных нейро-, пневмо- и нефропатий [9, 12, 14].
Таким образом, даже однократное введение беременным животным свинца приводит к ряду метаболических отличий мозга, легких и почек их потомства в период, когда формирование органов уже в основном завершено. наши данные об отсроченных эффектах пренатального воздействия свинца соответствуют результатам исследования эффектов непосредственного воздействия этого токсиканта [7, 13], свидетельствующим о свободнора-дикальных механизмах его действия. Полученные нами факты находятся в согласии с представлениями о биохимическом импринтинге, формирующемся в организме, испытавшем воздействие ряда токсикантов в пренаталь-ном периоде онтогенеза [3].
В связи с установленной связью старения и оксида-тивного стресса [4], определенный интерес представляет обсуждение полученных данных в геронтогенном аспекте. нами выявлены отдаленные последствия прена-тального поступления токсиканта, обнаруживающиеся в препубертатном периоде онтогенеза крыс, когда их мозг в основном уже сформирован [5]. Эти факты интересно сопоставить с данными о повышенном содержании пере-кисных соединений в мозге мышей линии SAM, характеризующихся ускоренным старением. Функционирование мозга у животных данной линии происходит в условиях усиленной генерации активных кислородных метаболитов, способствующих ускоренному старению органа [6]. Совокупность особенностей мозга исследованных нами крыс позволяет полагать, что это справедливо и в отношении мозга животных, матерям которых во время беременности был введен свинец.
Таким образом, представленные нами данные освещают некоторые возможные механизмы нарушений раз-
вития органов нервной, дыхательной и мочевой систем, а также ускоренного старения при действии в пренаталь-ном периоде онтогенеза токсикантов. С другой стороны, полученные результаты могут быть полезными для клиницистов, разрабатывающих способы минимизации подобных последствий токсического воздействия.
Литература
1. Арутюнян А.В., Дубинина Е.Е., Зыбина Н.Н. Методы оценки свободнорадикального окисления и антиокси-дантной системы организма: Мет. рек. СПб.: Наука, 2000. 198 с.
2. Владимиров Ю.А., Азизова О.А., Деев А.И. и др. // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер. Биофизика. М., 1991. Т. 29. 147с.
3. Колесников С.И., Семенюк А.В., Грачев С.В. Им-принтинг действия токсикантов в эмбриогенезе. М.: Мед. информ. агентство, 1999. 263 с.
4. Лю Б.Н. // Успехи геронтол. 2006. Вып. 6. С. 29-39.
5. Максимова Е.В. Онтогенез коры больших полушарий. М., 1990. 184 с.
г
\
Актуальность изучаемой проблемы тесно связана с демографической ситуацией, сложившейся в России и ее отдельных регионах [4-6]. Проблемы репродуктивного характера влекут за собой снижение рождаемости, увеличение заболеваемости и смертности, причинами которых являются нарушения функционирования иммунной системы [1-3, 7].
Цель исследования — изучение отдельных аутоиммунных механизмов: частоты выявления антиспермальных антител (АСА) и значений РТМЛ с ФГА и «плацентарными» антигенами («материнская» и «детскаж> части плаценты) при различных типах гестации и исходах беременности.
6. IDHeBa M.O., EyntiraHa E.P., Ctbo^hhckhh C.C. u gp. // HenpoxHMHfl. 1998. T. 15, №3. C. 276-279.
7. Aykin-Bums N., Franklin E.A., Ercal N. // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2005. Vol. 49, №1. P. 119-123.
8. De Burbure C., Buchet J.P., Leroyer A. et al. // Environ. Health. Perspect. 2006. Vol. 114, №4. P. 584-590.
9. Domej W., Foldes-Papp Z., Flogel E. et al. // Curr Pharm Biotechnol. 2006. Vol. 7, №2. P. 117-123.
10. Eddy A.A. // Pediatr. Nephrol. 2000. Vol. 15, №3-4. P. 290-301.
11. Ercal N., Treeratphan P., Lutz P. et al. // Toxicology. 1996. Vol. 15, №108 (1-2). P. 57-64.
12. Flora S.J., Flora G., Saxena G. et al. // Cell Mol. Biol. 2007. Vol. 53, №1. P. 26-47.
13. Qian Y., Zheng Y., Ramos K.S. // Neurotoxicology. 2005. Vol. 26, №2. P. 267-275. -220
14. Slobozhanina E.I., Kozlova N.M., Lukyanenko L.M. et al. // J. Appl. Toxicol 2005. Vol. 25, №2. P. 109-114.
15. Upasani C.D., Khera A., Balaraman R. // Indian. J Exp. Biol. 2001. Vol. 39, №1. P. 70-74-19.
материалы и методы
Была обследована 171 беременная женщина по триместрам беременности: 1 триместр — 12-16 нед., 2 триместр — 24-28 нед., 3 триместр — 32-38 нед. Группа сравнения была представлена 24 небеременными женщина. клинические группы были сформированы исходя из особенностей течения гестационного процесса: 1 группа — 60 беременных с физиологическим течением беременности; 2 группа — 57 беременных с угрозой прерывания беременности; 3 группа — 54 беременные с гестозом.
При анализе исходов учитывался процент антенатальной и интранатальной гибели плода, преждевременных родов и перинатальных потерь. определение
□□□
удК 618.31 : 616 - 013.2
M.A. фролова, Е.А. Левкова, г.в. Чижова, т.в. Белоусова, B.c. Ступак, О.А. Гребеняк
ВЛИЯНИЕ АУТОИММУННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ТЕЧЕНИЕ И ИСХОД БЕРЕМЕННОСТИ
ГУЗ «Перинатальный центр» министерства здравоохранения Хабаровского края; Институт повышения квалификации специалистов здравоохранения министерства здравоохранения Хабаровского края, г. Хабаровск; ГОУВПО «Новосибирский государственный медицинский университет», г. Новосибирск
