ВПЛИВ КАДМіЮ СУЛЬФАТУ НА ПОКАЗНИКИ АЗОТНОГО ОБМіНУ КРОВі ЩУРіВ В ОНТОГЕНЕЗі Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

УДК 577.122:612.1:599.23

Мельникова Н.М., к.б.н., професор © Шепельова I.A., к.б.н., старший викладач ([email protected]) Деркач С.А., к.б.н., доцент Нацюнальний утеерситет 6iopecypcie i природокористування Украти,м. Кигв

ВПЛИВ КАДМ1Ю СУЛЬФАТУ НА ПОКАЗНИКИ АЗОТНОГО ОБМ1НУ

КРОВ1 ЩУР1В В ОНТОГЕНЕЗ1

До^джено показники азотного обмту у крoei отруених щyрie рiзнoгo eixy. Вияелено зниження концентрацп загального быка на фот eiрoгiднoгo тдеищення концентрацп амiакy, cечoeини i креатинту e крoei щyрie уЫх до^дних груп. Найбыьш eираженi змти концентрацп показниrne азотного обмту eiдмiченo у крoei отруених щyрie 3-мкячного eiку.

Ключоei слова: кадмт сульфат, онтогенез, cечoeина, креатинт, амiак, загальний быок, крoe, щури, отруення.

Вступ. Накопичення важких мет^в в opraHi3Mi та 1хня стшюсть до процеЫв природно! детоксикаци створюе ризик для здоров'я людей i тварин. Кадмш е одним з найбшьш розповсюджених забруднювачiв, який не тддаеться бютрансформаци i характеризуеться високою токсичною i канцерогенною дiею

[7].

Функщональна активнiсть кадмiю пов'язана з його здатшстю замiщувати життево необхщш мiкроелементи в активних центрах ферменив та структурних бiлках, зумовлюючи алостеричш змiни, якi спричиняють iнгiбування активност ензимiв. Це зумовлено, насамперед, високим вмютом важких металiв у кормах, вирощених у зонах техногенного забруднення, що призводить до порушення обмiну речовин в органiзмi людини i тварин [1, 3, 7].

У механiзмi реалiзацil токсично! ди важких мет^в значну роль вiдiграе збшьшення кiлькостi супероксидних радикалiв та активащя процесiв пероксидного окиснення лiпiдiв (ПОЛ) i окисно! модифжацп бiлкiв (ОМБ). 1шщащя останнього е найбiльш небезпечною ланкою токсичного пошкодження клiтин шляхом шпбування цитоплазматичних ферментiв i блокування мембранних iонних насосiв, iз наступним запуском рiзноманiтних механiзмiв руйнування кл^ин. Кадмiй дiе на окремi ланки метаболiзму, що обумовлено його високою спорщнешстю до HS-груп бiлкiв, антагошзмом з есенцiйними металами та впливом на юнш канали.

Встановлено, що на раншх етапах онтогенезу на характер взаемоди мiж органiзмом i важкими металами впливае екологiчна ситуащя, оскiльки вiн е бiльш чутливим до li змiн. Дослiджено, що за умов внутршньошлункового введення хiмiчних сполук тваринам рiзного вiку, найбшьшу чутливiсть виявлено у молодих тварин.

© Мельникова Н.М., Шепельова I.A., Деркач G.A., 2009

96

Виявлено пщсилення штенсивност ОМБ з вжом. Вщомо, що piBeHb ОМБ вiдображаe баланс мiж швидкiстю оксидаци проте1шв та деградацп окиснених форм. У зв'язку з цим збшьшення 1хньо1 кiлькостi, ймовiрно, е результатом порушення рiвноваги мiж процесами, що регулюють синтез та оксидацш проте1шв, з одного боку, i зниженням активностi протеаз, яю селективно розщеплюють оксидованi форми - з шшого [2, 4, 5, 6].

Отже, молодий оргашзм найбшьш чутливий до ди шкiдливих сполук, порiвняно iз статевозрiлим органiзмом. Дослщжено, що чутливiсть молодого органiзму до ди ксенобiотикiв обумовлена особливостями функщональних систем, якi вiдповiдають за 1хнш метаболiзм.

Метою нашо! роботи було дослщити вплив кадмiю сульфату на показники азотного обмiну в кровi щурiв рiзного вiку.

Матер1ал i методи. Дослiд проведено на самцях бших лабораторних щурiв 3-, 6-, i 18-мiсячного вiку. Дослiднi тварини були подшеш на 2 групи: I - штактш щури; II - щури, яким вводили кадмш сульфат. Отруення кадмiю сульфатом проводилося шляхом щоденного внутрiшньочеревного введення кадмш сульфату в 0,89 % розчиш натрiю хлориду, з розрахунку 0,134 мг/100 г маси тiла, що становить 1/50 LD50. 1нтактним тваринам внутршньочеревно вводився вiдповiдний об'ем 0,89 % розчину натрiю хлориду. Дослщ тривав 14 дiб. Тварин декаттували пiд легким ефiрним наркозом на 15 добу вщ початку доотду.

Концентрацiю сечовини, загального бiлка та креатишну в кровi визначали за допомогою бiохiмiчного аналiзатора Microlab-200 (Нщерланди). Дослiдження проводилися згiдно з методиками, визначеними шструкщею, з використанням стандартних наборiв реагентiв фiрми «Human» (Украша). Концентрацiю амiаку в кровi визначали за методом Сшаково!.

Результати дослiдження. Результатами проведених дослiджень показано (рис. 1), що в кровi щурiв 3-мiсячного вiку при отруеннi кадмiем концентрацiя загального бiлка знижуеться на 17,3 % вщносно цього показника в кровi щурiв iнтактноl групи, що, очевидно, пов'язано з порушенням транспорту амшокислот, пригнiченням бiлоксинтетичних процеав i посиленням катаболiзму.

За умов отруення кадмш вiдмiчено вiрогiдне пщвищення концентрацil сечовини в 2,0 рази та амiаку - в 2,1 раза в кровi молодих щурiв вiдносно вiдповiдних показникiв у кровi щурiв iнтактноl групи. Пiдвищення концентрацп зазначених метаболiтiв за умов отруення вказуе на активацш катаболiчних процеав пiд впливом iонiв кадмiю.

Встановлено, що концентращя креатинiну в кровi отруених щурiв 3-мiсячного вiку вiрогiдно пiдвищуеться в 2,5 раза вщносно вщповщного показника в кровi штактних тварин, що, можливо, е свщченням порушення процесiв нирково1 реабсорбцil.

Пдабний характер змiн вiдмiчено в кровi отруених щурiв 6-мiсячного вiку (рис. 1). Виявлено тенденцш до зниження концентрацп загального бшка в кровi отруених щурiв 6-мiсячного вiку, вщносно вщповщного показника в кровi

97

тварин штактно! групи. При цьому в кровi щурiв 6-мюячного в^ за умов отруення кадмieм вiрогiдно пiдвищуeться концентрацiя амiаку в 2,1 раза та сечовини - в 1,6 раза вщносно вщповщних показникiв у кровi iнтактних щурiв. Концентрацiя креатинiну в кровi щурiв 6-мiсячного вiку, отруених кадмiем, пщвищуеться на 64,7 % вiдносно цього показника в кровi тварин штактно! групи.

□ 3-мюячт 1нгактн1 щури П 6-мюячт итакти щури ЕЗ 18-мюячт итакти щури

ЕЗ 3-мюячт щури, отруен кадм]ю сульфатом И 6-мюячт щури, отруен кадм]ю сульфатом ЕЭ 18-мюячт щури, отрует кадмию сульфатом

250

200

150

£ 100

50

£

ж

А^ак, мкмоль/л

Креатин1н, мкмоль/л

Сечовина, ммоль/л

Загальний бiлок, г/л

Показники

*

А

*

А

*

л

0

Рис. 1. Концентращя показникчв азотного обмшу в кров1 щурiв 3-, 6- i 18-мiсячного вжу за умов отруення кадмiю сульфатом (М ± т, п = 8).

Примака. * - даш вiрогiднi (Р < 0,05) по вщношенню до iнтактних щурiв.

При дослщженш показникiв азотного обмiну в кровi отруених щурiв 18-мiсячного в^ (рис. 1), встановлено тенденцiю до зниження концентраци загального бiлка вщносно щурiв штактно! групи, що, очевидно, може свщчити про порушення бшоксинтетичних процесiв в отруеному органiзмi. З шшого боку, пiд дiею юшв важких металiв спостерiгаеться посилене розщеплення бiлкiв та пригнiчення функцiонування орштинового циклу, внаслiдок чого спостерiгаеться вiрогiдне пiдвищення концентраци сечовини на 26,1 %, амiаку -на 78,2 % та креатишну - на 41,4 % вщносно вщповщних показниюв у кровi тварин штактно! групи.

Характеризуючи концентрацш показникiв азотного обмiну в кровi отруених щурiв 3-, 6- i 18-мiсячного вiку, слщ вiдзначити, що з вiком чутливють

98

оргашзму до токсично! ди кадмш знижуеться, що можна пояснити пригшченням метаболiчних процесiв у старому оргашзмг

Висновки. Одержанi даш свiдчать, що введення кадмiю сульфату в оргашзм щурiв рiзного в^ призводить до змiни концентрацi! показниюв, якi характеризують стан азотного обмiну. Так, у кровi отруених тварин уах вiкових груп виявлено зниження концентраци загального бiлка на фош вiрогiдного пiдвищення концентрацi! амiаку, сечовини i креатинiну, що е свщченням посилення процесiв амонiегенезу та сечовиноутворення в тканинах, осюльки кадмiй е одним iз визначальних факторiв, що опосередковано, в результат низки складних метаболiчних перетворень, призводить до виникнення метаболiчного ацидозу. При цьому в органiзмi отруених тварин вiдбуваеться процес окисно! модифiкацi! бiлкiв, який призводить до агрегаци або фрагментацi! бшка. Такi окисненi бiлки е субстратом для дп протеолiтичних ферментiв, яю, в свою чергу, також обумовлюють зниження в кровi концентрацi! загального бшка. Найбшьш вираженi змiни концентраци показниюв азотного обмiну вiдмiчено у кровi отруених щурiв 3-мiсячного в^.

Л1тература

1. Губский Ю.И., Долго-Сабуров В.Б., Храпак В.В. Химические катастрофы и экология. - Ки!в: «Здоров'я», 1993. - 220 с.

2. Дубшша О.Ю. Окислювальний стрес i окислювальна модифiкацiя бiлкiв // Медична хiмiя. - 2001. - Т. 3, № 2. - С. 5 - 12.

3. Ерстенюк Г.М., Губський Ю.1., Брюзгша Т.С., Задорша О.В. Окиснювальна модифiкацiя бшюв i жирнокислотний склад плазми кровi щурiв за умов iнтоксикацi! кадмiем // Науковi записники ТДПУ. Серiя Бiологiя. - 2004. - № 3 - 4 (24). - С. 84 - 87.

4. Коротков С.А., Глазунов В.В., Розенград Е.В. и др. Действие гидрофобного органического комплекса кадмия на ионную проницаемость митохондриальной мембраны и дыхание митохондрий печени крыс // Биологические мембраны. - 1996. - Т. 13, № 2. - С. 178 - 183.

5. Кравщв Р.Й., Буцяк В.1. Вплив важких металiв на кислотно-лужний гомеостаз в органiзмi корiв // Вкник аграрно! науки. - 2005. - № 3. -С. 35 - 37.

6. Мещишен 1.Ф., Польовий В.П. Мехашзм окислювально! модифiкацi! бшюв // Буковинський мед. вiсник. - 1999. - Т. 3, № 1. - С. 196 - 205.

7. Нейко СМ., Губський Ю.1., Ерстенюк Г.М. 1нтоксикащя кадмiем: токсикоюнетика i механiзм бiоцидних ефекив (огляд лiтератури i власних дослщжень) // Журн. АМН Укра!ни. - 2003. - Т.9, № 2. - С. 250 - 261.

Стаття надшшла до редакцИ 4.09.2009

99