Научная статья на тему 'Восстановление метаболических реакций печени крыс экстрактом из морской бурой водоросли Saccharina japonica при интоксикации четыреххлористым углеродом'

Восстановление метаболических реакций печени крыс экстрактом из морской бурой водоросли Saccharina japonica при интоксикации четыреххлористым углеродом Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
164
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПЕЧЕНЬ / ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТЫЙ УГЛЕРОД / АНТИОКСИДАНТНАЯ ЗАЩИТА / ПОЛИФЕНОЛЫ / SACCHARINA JAPONICA

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Другова Е. С., Мерзляков В. Ю., Кушнерова Н. Ф., Фоменко С. Е., Спрыгин В. Г.

Введение четыреххлористого углерода в течение 4-х суток приводит к формированию в организме экспериментальных животных типичную картину окислительного стресса, жировой инфильтрации и ухудшением этерифицирующей функции печени. Прием экстракта из морской водоросли Saccharina japonica способствовал нормализации показателей антиоксидантной защиты и липидного обмена печени.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Другова Е. С., Мерзляков В. Ю., Кушнерова Н. Ф., Фоменко С. Е., Спрыгин В. Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Восстановление метаболических реакций печени крыс экстрактом из морской бурой водоросли Saccharina japonica при интоксикации четыреххлористым углеродом»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2016 ISSN 2410-700Х_

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 615.324+577.121:616.036

Другова Елена Сергеевна

канд. биол. наук, м.н.с. ТОИ ДВО РАН, г. Владивосток, РФ E-mail: dryg-2005.84@mail.ru Мерзляков Валерий Юрьевич н.с. ТОИ ДВО РАН, г. Владивосток, РФ E-mail: vum77@mail.ru Кушнерова Наталья Федоровна доктор биол. наук, профессор ТОИ ДВО РАН, E-mail: nkushnerova@poi.dvo.ru Фоменко Светлана Евгеньевна канд. биол. наук, вед.н.с. ТОИ ДВО РАН, г. Владивосток, РФ E-mail: sfomenko@poi.dvo.ru Спрыгин Владимир Геннадьевич канд. биол. наук, вед.н.с. ТОИ ДВО РАН, г. Владивосток, РФ E-mail: vsprygin@poi.dvo.ru Момот Татьяна Викторовна канд. мед. наук, доцент, ДВФУ, г. Владивосток, РФ E-mail: kushnerova83@mail.ru Лесникова Лариса Николаевна канд. биол. наук, н.с. ТОИ ДВО РАН, г. Владивосток, РФ E-mail: lorena-05@mail.ru

ВОССТАНОВЛЕНИЕ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ПЕЧЕНИ КРЫС ЭКСТРАКТОМ ИЗ МОРСКОЙ БУРОЙ ВОДОРОСЛИ SACCHARINA JAPONICA ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ

ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТЫМ УГЛЕРОДОМ

Аннотация

Введение четыреххлористого углерода в течение 4-х суток приводит к формированию в организме экспериментальных животных типичную картину окислительного стресса, жировой инфильтрации и ухудшением этерифицирующей функции печени. Прием экстракта из морской водоросли Saccharina japónica способствовал нормализации показателей антиоксидантной защиты и липидного обмена печени.

Ключевые слова

печень, четыреххлористый углерод, антиоксидантная защита, полифенолы, Saccharina japónica.

В результате воздействия техногенных факторов организм человека постоянно подвергается воздействию химических веществ. Потенциальная опасность для организма от их воздействия обусловлена активацией свободно-радикальных реакций, формированию тканевой гипоксии и нарушением детоксикационной функции печени. Система антиоксидантной защиты организма достаточно эффективна, но не рассчитана на длительный уровень воздействия, что сопровождается истощением и срывом защитных механизмов. Эффективным способом защиты является профилактическое использование растительных

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2016 ISSN 2410-700Х_

препаратов, содержащих комплексы полифенолов, способных гасить свободно-радикальные реакции [5, с. 1145]. На сегодняшний день известен ряд препаратов (легалон, калифен, эссенциале и др.), обладающих гепатопротекторными свойствами, способствующих восстановлению функции печени при различных повреждениях, в том числе при токсическом воздействии. Наиболее перспективными являются морские гидробионты, содержащие в своем составе комплексы биологически активных веществ [3, с. 151]. В первую очередь это бурые водоросли [1, с. 125]. В лабораторных условиях нами был получен экстракт из слоевищ сахарины японской (Saccharina japónica), содержащий полифенолы в количестве 35% в составе экстрактивных веществ.

Эксперимент проводили на крысах линии Вистар массой от 180-200 гр., содержащихся в стандартных условиях вивария. Животные были разделены на 5 групп: 1-я - контрольная (интактные); 2-я - введение четыреххлористого углерода (ЧХУ) в течение 4 дней; 3-я - введение ЧХУ с последующей отменой (депривация) в течение 7 дней; 4-я - ведение экстракта из сахарины в период депривации в течение 7 дней; 5-я - введение легалона в период депривации в течение 7 дней. По завершению эксперимента животных выводили из него методом декапитации под легким эфирным наркозом.

Токсический гепатит, вызванный ЧХУ, сопровождался увеличением относительной массы печени (г/100 г массы тела) на 50% (4,72±0,24 г против 3,14±0,15 в контроле, р<0,001), сплошной зернистостью жировых включений, что свидетельствует о жировой инфильтрации. Кроме того количество общих липидов в печени превышало контрольный уровень в 3,5 раза. Тот факт, что в крови крыс наблюдалось повышение активности маркерного фермента печени АлАТ в 7 раз (307,71±65,30 Ед/л против 43,80 Ед/л в контроле, р<0,001), обусловленное выходом фермента из гепатоцитов в кровь, определяет повышение проницаемости их мембран. Состояние антиоксидантной системы в печени оценивали по активности супероксиддисмутазы и уровню восстановленного глутатиона, перекисное окисление липидов - по концентрации малонового диальдегида. При исследовании активности супероксиддисмутазы отмечалось снижение в 2,5 раза по сравнению с таковой в контроле (264,96±4,5 усл. ед. против 669,17±4,48 усл. ед в контроле, р<0,001), тогда как количество малонового диальдегида (МДА) увеличилось в 2 раза (7,27 нмоль/мл плазмы против 3,43±0,3 нмоль/мл плазмы в контроле, р<0,001). Также было выявлено снижение активности глутатионпероксидазы на 22% (0,750±0,062 мкмоль НАДФН/мин/мл плазмы против 0,961±0,024 мкмоль НАДФН/мин/мл плазмы в контроле, р<0,01), глутатионредуктазы на 38% (12,65±1,15 нмоль/мин/мл плазмы, р<0,001) и концентрации восстановленного глутатиона на 18% (4,76±0,39 мкмоль/г Hb против 5,82±0,23 мкмоль/г Hb в контроле, р<0,05). На основании полученных данных по воздействию ЧХУ на организм экспериментальных животных свидетельствуют об истощении антиоксидантной системы организма и развитии токсического гепатита [2, с. 124].

В период депривации (3 группа) в течение 7 дней полного восстановления исследуемых параметров не наблюдалось, что определяет сохранение стрессовой реакции после воздействия токсического агента, радикальных реакций и оксидативного поражение мембран. При вскрытии в печени крыс все еще имелись зернистые включения липидов, масса понизилась на 8% (р<0,05) относительно 2-й группы (ЧХУ), тогда как относительно контроля - на 12% (р<0,05). При исследовании значений общих липидов печени крыс относительно таковых во 2-й группе было выявлено снижение на 15%, а относительно контрольных величин отмечалось превышение в 3 раза (р<0,001). Также сохранялась достоверно высокая (на 32%, р<0,05) активность маркерного фермента печени АлАТ. Кроме того, оставалась относительно контроля низкая активность супероксиддисмутазы (на 34%, р<0,001), глутатионпероксидазы (на 17%, р<0,05) и высокий уровень малонового диальдегида (на 63%, р<0,001), что определяет продолжающуюся высокую активность перекисного окисления липидов (ПОЛ). Полученные результаты исследования показали, что в отсутствие токсического агента (период депривации) продолжаются нарушения метаболических реакций печени в связи с присутствием в организме свободных радикалов хлорина и недоокисленных продуктов метаболизма.

Введение экстракта из бурой водоросли Saccharina japónica после интоксикации ЧХУ способствовало нормализации практически всех исследованных показателей печени крыс. Также стоит

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №9/2016 ISSN 2410-700Х_

отметить, что гепатопротекторный эффект сахарины был идентичен таковому у гепатопротекторного препарата легалон, но имел разную степень выраженности. Масса печени снизилась при введении обоих препаратов до контрольных значений (3,40±0,18 и 3,54±0,16 г/100 г массы тела, соответственно). В то же время, по сравнению с массой печени у животных 3-й группы (4,10±0,13 г/100 г массы тела), она была ниже на 8-12% (р<0,05). Также снизилось количество общих липидов в печени (45,95±4,26 мг/г печени и 46,16±3,44 мг/г печени, соответственно, по сравнению с 42,17±3,97 мг/г печени в контроле). Величина активности АлАТ в крови 4-й и 5-й групп крыс восстановилась до контрольного уровня и составила, соответственно, 47,77±2,51 и 43,79±2,54 ед/л, (в контроле 43,80±4,25 ед/л). Данный факт свидетельствует о мембранопротекторных качествах препаратов. По-нашему мнению этот феномен обусловлен как прямым ингибирующим действием флоротаннинов на активность фософлипаз и липоксигеназ [4, c. 63], так и их способностью образовывать флоротаннин-протеиновые комплексы на поверхности мембран [5, c. 1890], защищая их от действия свободных радикалов. До контрольных значений в печени крыс восстановилась активность супероксиддисмутазы, глутатионредуктазы, глутатионпероксидазы. Также нормализовалась величина малонового диальдегида. Согласно литературным данным, антиоксидантную и антирадикальную функцию выполняют флоротаннины (полифенолы водорослей), входящие в состав растительных препаратов. Биохимический механизм обусловлен способностью растительных полифенолов улавливать свободные радикалы, образуя при этом стабильные соединения, что в значительной степени сдерживает процессы перекисного окисления липидов и снимает состояние оксидативного стресса [4, с. 157]. Таким образом, введение экстракта из бурой водоросли способствовало коррекции нарушения липидного обмена печени при поражении ЧХУ. В то же время восстанавливающее действие экстракта из сахарины оказалось более эффективным по сравнению с таковым у препарата сравнения «Легалон». Большая эффективность экстракта по нашему мнению обусловлена наличием в его составе практически всех известных классов фосфолипидов морского происхождения, обладающих репаративными свойствами.

Работа поддержана Российским научным фондом, проект № 14-50-00034.

Список использованной литературы:

1. Аминина Н.М., Вишневская Т.И., Гурулева О.Н., Ковековдова Л.Т. Состав и возможности использования бурых водорослей Дальневосточных морей // Вестник Дальневосточного отделения РАН. 2007. № 6. С. 123130.

2. Удут В.В., Венгеровский А.И., Коршунов Д.А., Каркищенко Н.Н. Влияние гепатопротекторов фосфолипидной природы на биоэнергетику и перекисное окисление липидов печени при экспериментальной патологии, вызванной парацетамолом // Биомедицина. 2012. № 1. С. 120-127

3. Хотимченко Ю.С., Ковалёв В.В., Савченко О.В., Зиганшина О.А. Физико-химические свойства, физиологическая активность и применение альгинатов - полисахаридов бурых водорослей // Биология моря. 2001. Т 27, № 3. С. 151-162.

4. Shibata T., Nagayama K., Tanaka R. et al. Inhibitory effects of brown algal phlorotannins on secretory phospholipase A(2)s, lipoxygenases and cyclooxygenases // J. Appl. Phycol. 2003. Vol. 15, № 1. P. 61-66.

5. Stern J.L., Hagerman A.E., Steinberg P.D. et al. Phlorotannin-protein interactions // J. Chem. Ecol. 1996. Vol. 22, № 10. P. 1877-1899.

6. Zhu Q., Chen J., Li Q., Wang T., Li H. Antitumor activity of polysaccharide from Laminaria japónica on mice bearing H22 liver cancer // J. Biol Macromol. 2016. V. 92. P. 156-158.

7. Yuan Y.V., Walsh N.A. Antioxidant and antiproliferative activities of extracts from a variety of edible seaweeds // Food and Chemical Toxicology.2006. N 44. Р. 1144-1150.

© Другова Е.С., Мерзляков В.Ю., Кушнерова Н.Ф., Фоменко С.Е., Спрыгин В.Г., Момот Т.В., Лесникова Л.Н., 2016

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.