CC BY
11
Б1ОЛОГ1Я
DOI 10.29254/2077-4214-2018-1-1-142-68-72 УДК 57.017.053:615.91 Кратенко Р. I.
ВПЛИВ МАКРОГЕТЕРОЦИКЛ1ЧНИХ КРАУН-СПОЛУК НА СИСТЕМУ ТТГ-Т3,
Т4 ОРГАН1ЗМУ ЩУР1В
Харкiвський нацiональний педагогiчний унiверситет ÏMeHÏ Г. С. Сковороди (м. Хармв)
royalspear@ukr.net
Зв'язок публiкацiI з плановими науково-до-слiдними роботами. Робота е фрагментом НДР «Мехаызм бюлопчно! дiI ксенобiотикiв на органiзм теплокровних тварин» (№ державно! реестрацiI 0111U011921).
Вступ. Останнiми роками, ксенобiохiмiя -з'ясування бюлопчного механiзму дiI чужорщних ор-ганiзму сполук - ксенобютиюв, набувае неабиякого розвитку, завдяки новим багаточисленим речови-нам, що виробляються пiдприемствами органiчного синтезу. Це, повною мiрою, притаманне новiй групi макрогетероци^чних краун-сполук, якi представ-ляють собою молекулярн системи з 9-60 атомами у цикгм, третина з яких складае атоми етерного оксигену, ытрогену або сульфуру [14]. Найбтыш важливою властивiстю макроциклiчних полiетерiв е !х здатнiсты утворювати стiйкi комплекси з солями лужних, лужноземелыних та шших металiв, включа-ючи у свою порожнину катюн [10]. Здатнюты краун-етерiв «коронувати» катiон, а також !хня коронопо-дiбна молекулярна структура прийнятi C.J. Pedersen за основу при назвi цыого класу сполук («crown» - корона) [14]. Ункалыы властивостi краун-етерiв утворювати комплекси з катюнами металiв, що маюты високу електропровiднiсты, розчинюватися в бага-тыох неводних розчинниках (лтофтынюты), включа-ти в макроцикл хiралынi атоми обумовлююты широке використання цих сполук при ршены прикладних задач в електро- та супрамолекулярнм х1мИ, фар-мацевтичному аналiзi, каталiзi, органiчному синте-зi, металургiI [10,14]. Однак ц властивостi, корисн у промисловост^ можуты стати причиною високо бiологiчноI активностi та токсично! деструктивно! дм краун-етерiв при надходженнi !х з водою до ор-гаызму людини та теплокровних тварин. 1снуюты на-уковi роботи, в яких тюструютыся протисудомна [4], крадiо- [8] та психотропна [13] дiя речовин даного класу, !х вплив на деяк ферменти [6] й юнну проник-нiсты мембран [2].
Осктыки у науковiй лiтературi вiдсутнi дан про вплив макрогетероциклiчних краун-етерiв на рiзнi гормоналынi системи органiзму та ферменти, як контролюютыся цими системами, то метою нашо-го дослщження було вивчення впливу краун-етерiв на функцiоналыний стан одые! з ланок ендокринно! системи - тиреотропш-тиреощы гормони (ТТГ - Т3,
Т4) у зв'язку з основними метаболiчними ферментами, що знаходяться пщ контролем цих гормоыв. Ця пiдсистема, за даними лтератури, е однieю з найбтыш чутливих до хроычно'| дм малих доз токсичних речовин [9]. Робота виконана в рамках комплексного дослщження по встановленню мехаызму бюло-пчно'| дм макрогетероцикгмчних краун-сполук.
Об'ект i методи дослщження. Застосовую-чи модель хронiчного експерименту (6 мiсяцiв) на 50 (10 на експерименталыну групу) щурах-самцях лши Вiстар трыохмiсячного вiку, було вивчено вплив 1/1000 LD50 18-краун-6 (0,00127 г/кг), 21-краун-7 (0,0032 г/кг), циклогексил-18-краун-6 (0,00265 г/кг) та дикето-18-краун-6 (0,00185 г/кг) на концентраци тиреотропного гормону (ТТГ), трийодтиронину (Т3), тироксину (Т4) сироватки кровi. Тваринам пероралы-но, щоденно, натщесерце за допомогою зонду вводили воднi емулыси дослiджуваних речовин. Щурам контролыно! групи вводили вщповщы об'еми води. По закшченню хронiчного експерименту щурiв обох груп забивали декапггащею гiлыйотинним ножем, попередныо анестезуючи тiопенталом натрiю (50 мг/кг внутршныопорожнинно) [7].
Концентраци гормоыв визначали радЫмуно-логiчними методами, використовуючи набори ре-активiв Ria-mtd TSH фiрми Mallinekard Diagnostika (Germany) i UPRLK-PR компани Oris industrie S.A. International-cis (Францiя).
Вiдомо, що синтез та секретя тиролiберину в п-поталамусi вiдбуваетыся пiд контролем нейротранс-мiттера норадреналiна [12], що мае доситы велику спорiдненiсты до алыфа2-адреналових рецепторiв (а2-АР) в ^eï структурi головного мозку [11]. У зв'язку з цим, вивчена дiя краун-етерiв на вмiст норадрена-лiну в ппоталамус спектрофлюориметричним методом [5] та параметри зв'язування 3Н-рауволысину (а2-АР селективного лiгaнду) з синаптосомалыною фрак^ею, що була видiленa з ^eï дiлянки головного мозку [16], радюл^андним методом [17]. Окрiм цыого, вивчен aктивнiсты гуaнiлaтциклaзи та вмюту цГМФ в гiпотaлaмусi [15], як речовин, як опосеред-куюты внутршныоклггинну дiю норaдренaлiну а2-АР [11].
Вщомо, що калоригенний ефект тиреоïдних гормоыв виявляетыся, з одного боку, пщвищеним синтезом АТФ в процесi окислювалыного фосфо-
Таблиця 1.
Вплив краун-eTepiB (1/1000 LD50) на BMicT норадреналiну, цГМФ, активнють гуанiлатциклази та параметри зв'язування 3Н-раувольсину в гiпоталамусi щурiв
Речовина Норадре-нал1н, нмоль/г тканини цГМФ, фмоль/ мг тканини Активн1сть гуан1латциклази, пмоль цГМФ/мг бткахв Параметри зв'язування 3Н-раувольсина
Базальний р1вень р1вень, шдукова-ний норадре-на п1ном Kd, нМ B , фмоль/мг max' ^ ' бтка
Контроль 2,40+0,18 45,30+3,16 1,34+0,16 1,45+0,13 1,54+0,12 153,0+14,3
18-краун-6 4,82+0,45* 64,62+7,23* 1,44+0,19 1,89+0,19* 1,52+0,15 181+11,3*
21-краун-7 6,50+0,48* 63,30+6,18* 1,47+0,15 1,81+0,19* 1,56+0,19 175,0+16,3
Дицикло-гексил-18-краун-6 3,72+0,31* 59,8+5,38* 1,38+0,14 1,72+0,12* 1,54+0,14 169,1+12,3
Дикето-18-краун-6 4,67+0,34* 65+6,32* 1,35+0,15 1,88+0,20* 1,57+0,17 187,3+13,2*
Примггка: * - р<0,05 вiдносно контролю.
рилювання, а з 1ншого - посиленою затратою Ц161 «енергетично! валюти» на посилення трансмембранного переносу юыв за допомогою р1зних АТФаз [12]. У зв'язку з цим, дослщжували активн1сть ци-тохромоксидази головного мозку та K+-Na+-, Ca2+, Mg2+-АТФаз м1тохондр1й печ1нки щур1в за умов дм макроцикл1чних етер1в [1,3]. Вмют б1лку в пробах ви-значався за Лоур1 [18].
Експериментальн1 дослщження було проведено з дотримання вимог гуманного ставлення до п1ддо-слщних тварин, регламентованих Законом Укра1ни «Про захист тварин вщ жорстокого поводження» (№ 3447-IV в1д 21.02.2006 р.) та бвропейською конвен-ц1ю про захист хребетних тварин, як1 викорис-товуються для досл1дних та шших наукових ц1лей (Страсбург, 18.03.1986 р.).
Статистичний анал1з даних проводили з використанням комп'ютерного пакета при-кладних програм для обробки статистично шформацп Statistica 6.1 (StatSoft, 1пс., США). Первинне статистичне опрацювання даних починали з перев1рки припущення про вщповщ-н1сть виб1рок закону гаус1вського розпод1лу. К1льк1сн1 ознаки, що мали нормальний розпо-д1л, описували параметричними характеристиками - середым значенням показника (М) та середым квадратичним в1дхиленням (s); у раз1 вщсутност нормального розпод1лу непараме-тричними - мед1аною (Ме) та штерквартильним розмахом. Для пор1вняння двох нормаль-них розпод1л1в застосовували t-критерiй Стьюдента. Якщо принаймн1 один з розпод1гмв не був нормальним, то для по-рiвняння незалежних вибiрок застосовували критерм Ман-на-Утнi. За критичний рiвень значущостi при перевiрцi ста-тистичних ппотез приймали р<0,05.
Результати дослщження та Ух обговорення. По закшченню хроычного експерименту було вияв-лено достовiрне пiдвищення вмiсту норадреналiну, цГМФ та пщсилення активностi гуанiлатциклази, шдуковано! норадреналiном в гiпоталамусi щурiв
ycix експериментальних груп (табл. 1). Пщ впливом 18-краун-6 та дикето-18-фаун-6 пщвищувалась максимальна к1льк1сть активних форм а2-АР синап-тосом в ппоталамус1, у той час як д1я циклогексил-18-краун-6 та 21-краун-7 була не ст1льки виражена, i цей показник мав лиш тенденцю до п1двищення. Базальний р1вень активност1 гуан1латциклази та спо-р1днен1сть а2-АР до селективного л1ганду не змшю-вались.
П1д впливом досл1джуваних сполук збтьшу-вались концентрацИ ТТГ та Т3 в сироватц1 кров1 (р<0,05), в той час як вмют Т4 достов1рно знижувався (табл. 2).
Таблиця 2.
Вплив краун-етерiв (1/1000 LD50) на концентрацiю
ТТГ, Т3 i Т4 в сироватцi кровi щурiв
Речовина ТТГ, нг/л Т3, нМ Т., нМ
Контроль 11,82+1,03 4,52+1,60 35,70+7,16
18-краун-6 22,12+2,6* 11,31+0,91* 18,34+3,21*
21-краун-7 17,56+3,40* 8,79+0,52* 22,81+3,78*
Дициклогексил-18-краун-6 15,16+1,82* 7,74+0,65* 19,26+2,34*
Дикето-18-краун-6 23,34+3,45* 10,24+1,12* 20,54+2,12*
Примiтка: * - р<0,05 вiдноcно контролю.
Таблиця 3.
Активнють цитохром оксидази головного мозку та АТФазна активнють гепатоци^в щурiв пщ впливом 1/1000 LD50 краун-етерiв
Речовина Цитохромом-сидаза, ум. од. Ca2+-АТФазаа Mg2+-АТФазаа K+-Na+-АТФазаа
Контроль 16,4+1,0 72,32+4,34 73,15+5,48 13,7+0,61
18-краун-6 26,17+3,11* 122,4+13,5* 108,5+7,3* 17,7+1,3*
21-краун-7 20,40+2,97* 114,3+7,7* 94,6+9,9* 16,4+1,1*
Дицикло-гексил-18-краун-6 21,37+3,20* 118,6+10,0* 93,3+7,1* 16,3+1,1*
Дикето-18-краун-6 25,74+2,36* 121,4+11,7* 101,9+8,6* 16,8+1,2*
Примiтки: а - мкмоль Ф /год мг бiлка * - р<0,05 вщносно контролю.
Активнiсть цитохромоксидази головного мозку та K+-Na+-, Ca2+, Мд2+-АТФаз печЫки щурiв достовiр-но пiдсилювались у тварин дослщних груп, порiвня-но з 1х активнiстю в контрольна групi (табл. 3).
За умов дм краун-етерiв також достовiрно пщси-лювалась активнiсть Ca2+-АТФази головного мозку:
122,5±10,8; 114,3±7,7; 112,8±8,5; 119,7±9,5 для 18-краун-6, 21-краун-7, дициклогексил-18-краун-6, дике то-18-краун-6 вщповщно, вiдносно контролю - 80,7±4,3.
Винaйденi нaступнi лiнiйнi зaлежностi:
- високi позитивнi кореляцiï мiж вмiстом нора-дренaлiну, iндуковaною активнютю aденiлaтциклaзи та вмiстом цГМФ у щурiв контролыноï (R2=0,88)тa дослiдних груп (R2=0,91; 0,93; 0,90; 0,94);
- висока позитивна кореляцiя мiж концентра^я-ми ТТГ та Т3 у сироватц кровi щурiв дослiдних груп (R2=0,92; 0,87; 0,86; 0,94);
- висока негативна кореляцiя мiж вмютом Т3 та Т4 у сироватц кровi щурiв експерименталыних груп (R2= - 0,91; - 0,96; - 0,91; - 0,94);
- висок позитивнi кореляцiï мiж концентрaцieю Т3 в сировaтцi кровi та активнютю ат фаз у щурiв до-слiдних груп (R2=0,91; 0,90; 0,92; 0,89).
Пщвищення концентрaцiï норaдренaлiну в ппо-тaлaмусi щурiв експерименталыних груп може бути наслщком посилення синтезу цыого нейромедiaто-ру в ядрах шву та/або активаци процесiв його транспорту й депонування. Однак, беручи до уваги ви-соку здатнюты краун-етерiв формувати комплекси з лужними та лужно-земелыними металами [10] та враховуючи той факт, що вивтынення норадренал^ на з везикул е Ca2+-зaлежним процесом [11], можна припустити наступне. Краун-етери, якi е лтофты-ними та надзвичайно кумулятивними речовинами, що слабо пiдлягaюты бютрансформацп, легко про-ходяты крiзы мембрани нейроыв i накопичуютыся в пресинаптичних дтянках. Вони зв'язуюты Ca2+, знижуючи концентрaцiю вiлыних iонiв бiля пресинаптичних мембран, тим самим пщсилюючи приток нових юыв ззовнi та перетворюючи цей процес у бтыш пролонгований. Це призводиты до посилення вивтынення нейромедiaтору, активуютыся калымо-дулш-залежы процеси, якi iнгiбуюты цАМФ-зaлежнi реакци, в тому числi зворотне захоплення норадре-нaлiну [12]. Це, непрямим чином, потенцюе транспорт норадреналЫу до норaдренергiчних нервових термiнaлей ппоталамусу (пiдвищене вивiлынення стимулюе транспорт [11]).
Пщтвердженням пiдвищення вмiсту норадрена-лшу в гiпотaлaмусi в резулытaтi накопичення комп-лексiв краун-етерiв i Ca2+ та aктивaцiï нейромедia-торного вивтынення й транспорту може служити бтыш силыний вплив 21-краун-7 на цей процес. За даними лтератури, даний краун-етер мае бтыший дiaметр молекулярно'| порожнини, нiж 18-краун-6, i бты активно зв'язуе йони лужно-земелыних метaлiв [14].
Пiдсилення aктивностi гуaнiлaтциклaзи, Ыдуко-вaноï норaдренaлiном, та пiдвищення вмюту цГМФ в гiпотaлaмусi щурiв дослщних груп може розцшюва-тися, як наслщок збiлышення вмiсту норaдренaлiнa в цм структурi головного мозку (висока позитивна лшмна кореляцiя мiж цими показниками). В свою чергу, пщвищення вмюту цГМФ е одыею з ютотних причин, внaслiдок чого пщсилюютыся синтез та се-крецiя тиреолiберину, який потенцюе синтез ТТГ aденогiпофiзу та його вихiд до кров'яного русла [12]. В резулытат активаци цыого ланцюга реакцм
вiдбувaeтыся пщвищення концентраци ТТГ в кров^ що i було зареестровано у тварин дослщних груп.
В наших експериментах краун-етери не впли-вали на спорщненюты а2-АР до селективного ра-дюл^анду (величини параметру Kd достовiрно не змiнювaлисы), що може вказувати на нездатнюты крaун-етерiв алостерично взaeмодiяти, з рецепторами цыого типу. Збтышення кiлыкостi активних форм а2-АР (Bmax) пiд впливом 18-краун-6 та дике-то-18краун-6, можливо е наслщком змши структури фосфолiпiдного мiкрооточення. На користы цыого припущення може вказувати нездатнюты 21-краун-7 та дициклогексил-18-краун-6 достовiрно змшюва-ти цей показник, ймовiрно, iз-зa великих розмiрiв молекули та бiчного радикалу та, як наслщок, бтыш слабко'| розчинностi в фосфолтщах мембран.
Пiдвищення концентрaцiï Т3 та зниження концентраци Т4 в кровi пiд впливом крaун-етерiв вказуе на шдукцю синтезу бiлыш активного гормону. Трийод-тиронин мае бтыш силыну дiю (в 5 рaзiв), нiж його метaболiт тироксин [12]. Висока позитивна кореля-цiя мiж концентрaцiями ТТГ та Т3 в сироватц кровi щурiв експерименталыних груп може пщтверджува-ти припущення про те, що пщвищены концентрaцi,i ТТГ потенцююты синтез Т3 та знижуюты його пере-творення до Т4.
Пiдвищення вмiсту бтыш активного тиреощно-го гормону в кровi не може не впливати на енерге-тичний метaболiзм тканин оргаызму - формувaннi та затрат АТФ. Маючи бiлыш високу здатнюты до проникнення у клггини та зв'язування з цитоплаз-матичними рецепторами [12], трийодтиронин ю-тотно активуе клггинне дихання та окислювалыне фосфорилювання (як рееструютыся, як пiдвищення активност цитохром оксидази в наших експериментах), з одного боку, та потенцюе споживання енер-ги АТФ завдяки посиленню юнного транспорту крiзы мембрани - з iншого (до 45 % енергетичних затрат кгмтини приходитыся на активний iонний транспорт пщ дieю АТФаз). Пiдтвердженням останныого поло-ження е збiлышення активной АТФаз пiд впливом краун-сполук.
Привертае увагу той факт, що, потенцюючи ак-тивнiсты Ca2+-АТФaзи у головному мозку через посилення синтезу Т3 та зв'язуючи юни Ca2+, краун-етери вносяты дисбаланс до внутршныокгмтинних концентрaцiй iонiв цыого металу. Мiтохондрiaлынa Ca2+-АТФaзa «перекачуе» iони Ca2+ проти грaдieнту концентраци, тобто з цитоплазми до мггохондрм, в той час як краун-етери, завдяки сво|'м комплексоут-ворюючим властивостям зв'язуюты деяку кiлыкiсты iонiв i утримуюты '|'х в цитозолi. В резулытaтi концен-трaцiя вiлыного Ca2+ в цитоплaзмi клiтин зменшуеты-ся до м^муму, що активуе приток цих юыв ззовнi. В головному мозку вивтынення багатыох нейроме-диaторiв та актива^я кaлымодулiн-пов'язaних фер-ментiв е Ca^-залежними процесами, тому можна припустити порушення '|'х балансу пiд впливом крaун-етерiв.
Таким чином, за умов ди крaун-етерiв, що утво-рююты комплекси з Ca2+ та впливаюты на концентра-цiю цих iонiв в нейронах головного мозку, у рент решт вщбуваетыся aктивaцiя норaдренергiчних ме-
хан1зм1в в структурах норадренал1ново1 мед1ацИ, тор1в Ca2+ при висок1й концентрацИ цих 1он1в та до-
через пщсилення вив1льнення норадренал1ну. Мед1- нор1в - при низьк1й.
атор активуе цГМФ-залежн1 процеси, що, зокрема в Висновки
ппоталамус1, призводить до пщвищення синтезу ти- 1. Краун-етери пщсилюють синтез та секрец1ю
реоглобул1на, який пщсилюе вив1льнення ТТГ через тиреотропного гормону ппоф1зу через активац1ю
останнм - синтез та секрец1ю Т3. Три1одтиронин по- норадренерг1чних механ1зм1в в г1поталамус1 шляхом
тенц1юе, зокрема, транспорт Ca2+ з цитоплазми не- формування комплекс1в з 1онами Ca2+.
йрон1в г1поталамусу в м1тохондрИ, активуючи Ca2+- 2. Краун-етери призводять до пщвищення кон-
АТФазу. Концентрац1я в1льного Ca2+ зменшуеться, центрацИ три1одтиронину в сироватц1 кров1 щур1в.
що зб1льшуе приток юн1в з м1жкл1тинно1 речовини 3. Краун-етери пщсилюють калоригенний ефект
та гл1альних клггин, i в певнм м1р1 п1дсилюе розпад орган1зму шляхом активаци окислювально-вщнов-
комплекс1в «краун-етери-Ca2+». Це призводить до них фермент1в та юнних насос1в кттин.
п1двищення концентрацИ Ca2+ в пресинаптичних Перспективи подальших дослщжень. В по-
пресинаптичних рег1онах та 1ндукцИ вив1льнення дальшому було б цкаво досл1дити вплив краун-спо-
адренал1ну. Таким чином, виникае замкнуте коло. В лук на стан системи кттинного та гуморального 1му-
даному процес1 краун-етери в1д1грають роль акцеп- нггету.
Л1тература
1. Asatiani VS. Fermentnye metody analiza. Moskva: Nauka; 1969. 560 s. [in Russian].
2. Bogatskiy AV, Lukianenko NG, Savenko TA. Vlyanie makrotsiklicheskogo poliefira 15-kraun-5 na ionnuiu pronitsaemost vozbudimyh membran. Biulleten eksperimentalnoy biologii i meditsiny. 1984;8:165-8. [in Russian].
3. Gudilova GP, Sorokina IN. Nekotorye usloviya spektrofotometricheskogo opredeleniya aktivnosti suktsinatdegidrogenazy i tsitohromoksidazy v mitohondriyah mozga. Biulleten eksperimentalnoy biologii i mediciny. 1967;1:24-6. [in Russian].
4. Ivanov Yel, Polishhuk AA. Sintez i protivosudorozhnaya aktivnost novyh proizvodnyh dibenzo-18-kraun-6. Himiko-farmakologicheskiy zhurnal. 1987;4:425-8. [in Russian].
5. Kogan BM. Chuvstvitelnyi i bystryi metod odnovremennogo opredeleniya dofamina, noradrenalina, serotonina i 5-oksiindoluksusnoy kisloty v odnoy probe. Laboratornoe delo. 1979;5:301-3. [in Russian].
6. Lamentova GG, Kryatov IA, Tsapkova NN, Dolinskaya SI. Harakteristika transplacentarnogo deistviya formaldegida i ditsiklogeksila-18-kraun-4 po morfologicheskim i biohimicheskim pokazateliam. Gigiena i sanitariya. 1989;3:89-90. [in Russian].
7. Lang SM, Wilson RP. Laboratornaya krysa. Laboratornye zhivotnye. 1993;2:101-10. [in Russian].
8. Lukyanenko NG, Bogatskiy AV, Jarosheko IM. Poisk i izuchenie antiaritmicheskih veshestv v riadu kraun-efirov. Farmakologiya i toksikologiya. 1984;5:29-31. [in Russian].
9. Makotchenko VM, Sonkin IS, Chuhno ZI. Endokrinnaya sistema organizma pri professionalnyh zabolevanijah. Kiev: Zdorovia; 1985. 364 s. [in Russian].
10. Maksiutina NP, Vetiutneva PA, Nazarenko AYu, Mitchenko FA. Perspektivy primeneniya kraun-efirov dlia ekstraktsionno-fotometricheskogo opredeleniya shchelochnyh metallov v lekarstvennyh preparatah. Farmakologicheskiy zhurnal. 1991;3:67-74. [in Russian].
11. Sergeev PV, Shimanovskiy NA. Receptory fiziologicheski aktivnyh veshhestv. Moskva: Meditsina; 1987. 400 s. [in Russian].
12. Teppermen D, Teppermen H. Fiziologiya obmena veshchestv i endokrinnoy sistemy. Moskva: Mir; 1989. 546 s. [in Russian].
13. Timofeeva SYe, Voronina TA, Karaseva TL. Osobennosti psihotropnyh effektov nekotoryh proizvodnyh kraun-efirov. Farmakologiya i toksikologiya. 1986;4:13-5. [in Russian].
14. Hiraoka M. Kraun-soedineniya, svoistva i primeneniya. Moskva: Mir; 1986. 277 s. [in Russian].
15. Chirkov YuYu, Tyshchuk IA, Belushkina NN, Severina IS. Guanilatciklaza trombocitov krovi cheloveka. Biohimiya. 1987;6:956-63. [in Russian].
16. Hajosh F. An improved method for preparation of synaptosomal fractions in high purity. Brain research. 1975;3:485-9.
17. Howe JR. Characterisation of 3H-rauwolscine binding to d2-adrenoreceptor sites in lumbal spinal cord of the cat: comparison with such binding sites in the cat frontal cerebral cortex. Ibid. 1986;1:87-100.
18. Lowry OH, Rosenbrough NJ, Farr AL, Randall RJ. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 1951;193:265-75.
ВПЛИВ МАКРОГЕТЕРОЦИКЛ1ЧНИХ КРАУН-СПОЛУК НА СИСТЕМУ ТТГ-Т3, Т4 ОРГАН1ЗМУ ЩУР1В
Кратенко Р. I.
Резюме. На щурах-самцях л1нИ Вютар у хроычному токсиколопчному експеримент1 (6 мюяц1в) вивчено бюлопчну д1ю 1/1000 LD50 18-краун-6, 21-краун-7, циклогексил-18-краун-6 та дикето-18-краун-6. Виявлено достов1рне пщвищення вмюту норадренал1ну, цГМФ i пщсилення активност1 гуантатциклази, шдуковано! норадреналшом, у ппоталамус1 щур1в дослщних груп. Пщ впливом 18-краун-6 та дикето-18-краун-6 пщвищувалась максимальна ктькють активних форм а2-адренорецептор1в синаптосом в ппоталамус1, у той час як д1я циклогексил-18-краун-6 та 21-краун-7 була не сттьки виражена, i цей показник мав лиш тенденц1ю до пщвищення. За умов дИ доотджуваних сполук пщвищувались концентрацИ ТТГ та Т3 у сироватц1 кров1, тод1 як вмют Т4 достов1рно знижувався. Активнють цитохром оксидази та K+-Na+, Ca2+-, Мд2+-АТФаз пщсилювалась у тварин дослщних груп. Встановлено значний вплив краун-етер1в на р1вень активност1 системи ТТГ-Т3, Т4 та ланок, що II контролюють i лежать пщ контролем.
Ключов1 слова: краун-етери,тиреотроп1н,трийодтиронин,тироксин, норадренал1н, а2-адренорецептори, гуаншатциклаза, цГМФ, цитохромоксидаза, АТФази.
ВЛИЯНИЕ МАКРОГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ КРАУН-СОЕДИНЕНИЙ НА СИСТЕМУ ТТГ-Т3, Т4 ОРГАНИЗМА КРЫС
Кратенко Р. И.
Резюме. На крысах-самцах линии Вистар в хроническом токсикологическом эксперименте (6 месяцев) изучено биологическое действие 1/1000 LD50 18-краун-6, 21-краун-7, циклогексил-18-краун-6 и дикето-18-краун-6. Выявлено достоверное повышение содержания норадреналина, цГМФ и усиление активности гуанилатциклазы, индуцированной норадреналином в гипоталамусе крыс опытных групп. Под влиянием 18-краун-6 и дикето-18-краун-6 повышалосы максималыное количество активных форм а2-адренорецепторов синаптосом в гипоталамусе, в то время как действие циклогексил-18-краун-6 та 21-краун-7 было не столы выраженным, и этот показателы имел лишы тенденцию к повышению. В условиях действия исследуемых веществ повышалисы концентрации ТТГ та Т3 в сыворотке крови, тогда как содержание Т4 достоверно сни-жалосы. Активносты цитохромоксидазы и K+-Na+, Ca2+-, Мд2+-АТФаз усиливаласы у животных исследуемых групп. Установлено значителыное влияние краун-эфиров на уровены активности системы ТТГ-Т3, Т4 и зве-ныев, которые ее контролируют и лежат под контролем.
Ключевые слова: краун-эфиры, тиреотропин, трийодтиронин, тироксин, норадреналин, а2-адренорецепторы, гуанилатциклаза, цГМФ, цитохромоксидаза, АТФазы.
INFLUENCE OF MACROHETEROCYCLIC CROWN-COMPOUNDS ON RATS ORGANISM ТТН-Т3, Т4 SYSTEM
Kratenko R. I.
Abstract. Within the recent years, xenobiochemistry (establishing biological action mechanism of chemical compounds, alien to the living organism, i.e. xenobiotics) gains extreme development, mostly due to brand new numerous substances, which are produced by organic synthesis industry. This fully concerns the new group of compounds - crown-ethers, the molecular core of which is represented by macroheterocyclic systems with 9-60 atoms in the cycle. One third of the atoms are etherized oxygens, which are separated by ethane groups. The most important property of macrocyclic polyethers is their capacity of forming stable complexes with salts of alkaline and other metals including the metal cation to their molecular niche.
Objective. Investigation of biological action of 18-crawn-6, 21-crawn-7, cyclohexyl-18-crawn-6, and diketo-18-crown-6 1/1000 LD50 upon Vistar line rats organism TTH-T3, T4 system.
Materials and methods. Applying a model of chronic experiment (6 months) and using 50 (10 per an experimental group) Vistar line male rats 1/1000 LD50 of 18-crown-6 (0.00127 g/kg), 21-crown-7 (0.0032 g/kg), cyclohexyl-18-crown-6 (0.00265 g/kg), and diketo-18-crown-6 (0.00185 g/kg) was studied to influence concentrations of blood serum thyrotropic hormone (TTH), triiodothyronine (T3), thyroxine (T4). The experimental animals were administered water emulsions of the investigated compounds daily, on an empty stomach, per orally, with the usage of oral catheter. The rats of the control group were given the correspondent volumes of water.
Since synthesis and secretion of TTH-releasing factor in hypothalamus is controlled by norepinephrine, which has high affinity to alpha2-adrenoreceptors (a2-AR) in this brain structure, we studied the action of crown-ethers on norepinephrine contents and 3H-rawolcine binding parameters in rats hypothalamus. Besides, activity of guanylate cyclase, and cGMP contents in hypothalamus were investigated.
Results. The results showed the significant increase in norepinephrine and cGMP contents, and enhance of guanylate cyclase activity induced by norepinephrine in rats experimental groups hypothalamus. The influence of 18-crown-6 and diketo-18-crown-6 led to the increase in active forms of a2-adrenoreceptors in hypothalamus synaptosomes, whilst the action of cyclohexyl-18-crawn-6 and 21-crawn-7 was not that pronounced, and the index had only a tendency to rising. At the conditions of experimental substances action, TTH and T3 blood serum concentrations grew increased, whereas T4 blood serum concentration got significantly diminished. Cytochrome oxidase and K+-Na+, Ca2+-, Mg2+-ATPases activities became induced in the organism of rats experimental groups. Generally, crown-ethers were established to have a significant influence upon the activity level of ТТГ-Т3, Т4 system and the links, which control the system and are controlled by it.
Key words: crown-ethers, thyrotropin, triiodthyronine, thyroxine, norepinephrine, a2-adrenoreceptors, guanilate cyclase, cGMP, cytochrome oxidase, ATPases.
Рецензент - проф. Непорада К. С.
Стаття надшшла 20.01.2018 року
