CC BY
10
before the transfer of patients to intensive care ward, 60 min and 120 min after surgery. Evaluation of pain by visual analogue scale (VAS) was performed on the above-mentioned stages and in 6 hours after surgery. The time till the first "saving" injection of analgesic and its quantity during first 24 hours of postoperative period was observed. Incidence of dyspnea in the recovery room was controlled during two hours. Statistical analysis was provided with a program Statistica for Windows version 6.0.
Demographic and clinical data of the patients did not significantly differ between two groups (p>0.05). At all the stages of the research in group Dex 1/0.5 AT was 10-15% lower than in group Dex 0 (p<0.05) and values of the heart rate didn't differ between the groups (p>0.05). For analgesia during surgery fentanyl was used 1.5 times less in group Dex 1/0.5 than in group Dex 0 (p<0.05). For bradycardia and hypotension correction atropine and phenylephrine was used almost with the same frequency both in groups Dex 0 and Dex 1/0.5. After tracheal extubation in group Dex 1/0.5 sedation level of 4 points 15% of patients had and in group Dex 0 - none of patients (p<0.05); after 30 minutes in group Dex 1/0.5 sedation level of 3 points 40% of patients had and in group Dex 0 -10% of patients (p<0.05); after 60 minutes in group Dex 1/0.5 sedation level of 2 points 80% of patients had and in group Dex 0 - 20% of patients (p<0.05). In group Dex 0 average time for the use of "saving" analgesia was 60 min in 100% of patients, in group Dex 1/0.5 - 360 min appropriately, and it was needed in 85% of patients (p<0.05). Patients of group Dex 0 in the first 2 hours after surgery had 2 times higher incidence of dyspnea than patients from group Dex 1/0.5 (p<0.05). The total dose of trimeperidine during 24 hours in postoperative period also was 1.5 times higher in group Dex 0 than in group Dex 1/0.5 (p<0.05).
So we found that infusion of dexmedetomidine in the loading dose 1 |ig/kg BMI for 10 min and maintenance dose of 0.5 |ig/kg BMI/h intraoperatively control hemodynamic stress response in patients with obesity to whom non-bariatric laparoscopic surgery is provided under general anesthesia. Dexmedetomidine reduces the need for intraoperative opioid analgesics, prolongs a painless period immediately after operation thereby reducing the total demand for analgesics and incidence of postoperative respiratory depression, making it an ideal adjuvant of anesthesia during laparoscopic surgery in obese patients.
Keywords: obesity, laparoscopic non-bariatric surgery, a2-agonists, dexmedetomidin.
Рецензент - проф. Дудченко М. О.
Стаття надшшла 12.11.2017 року
DOI 10.29254/2077-4214-2017-4-3-141-111-117 УДК 615.2.72.4+615.244
1Горчакова Н. О., 2Белешчев I. Ф., 2Бухт'ярова Н. В. ВПЛИВ СЕЛЕНВМ1СНИХ ЗАСОБ1В НА Р1ВЕНЬ Б1ЛК1В ТЕПЛОВОГО ШОКУ ТА ПОКАЗНИКИ Т1ОЛ-ДИСУЛЬФ1ДНО1 СИСТЕМИ В МОЗКОВ1Й ТКАНИН1 ЩУР1В В УМОВАХ ГОСТРОГО ПОРУШЕННЯ МОЗКОВОГО КРОВООБ1ГУ
1Нац1ональний медичний ушверситет iMeHi О.О. Богомольця (м. Кив) 2Запор1зький державний медичний ушверситет (м. Запорiжжя)
Представлена робота е фрагментом НДР «Екс-периментальне обфунтування ефективност орга-нопротекторно! дм антиоксидан^в рослинного та синтетичного походження», № державно! реестраци 011111004156.
Вступ. Селенвмюы сполуки володють органо-протекторною дiею при рiзних патолопчних станах [5]. Входячи до складу селенопроте1ыв, глутатюнпе-роксидаза (зв'язана у формi селену, пщтримуе функ-цю Ыших фермен^в) захищае м^охондрп [9,10]. Надходячи з протешами Тж1, селен перетворюються не ттьки в селенцистеш, але також в селенметюын, як беруть участь у створены системи iмунного за-хисту, обм^ лейкотрiену, тромбоксану, простаци-клЫу. Селенвмюы сполуки дозволяють здмснюва-ти профтактику зниження когнггивних здiбностей, появи злояюсних пухлин i виникнення iшемiчноI хво-
роби серця, вiрусних захворювань. Похщы селену належать до одые! з основних груп антиоксидант-них засобiв та грають роль в процесах обмшу. По-передньо встановлено, що селенгг натрт у виглядi селенази (селенгг натрт) при токсичному гепатит мае захисний вплив щодо показниюв енергетичного обмЫу та прооксидантно-антиоксидантного гоме-остазу мюкарду, печЫки, головного мозку щурiв [6]. Також визначено, що селеназа знижувала леталь-нють гербел та вщновлювала показники тюл-дис-ульфщно! системи при гострм недостатност моз-кового кровооб^ [2]. Саме зi змщенням показниюв тюл-дисульфщно! системи пов'язують з порушен-ням транспорту оксиду азоту, утворенням перок-сиытриту, розвитком оксидативного i нiтрозуючого стресiв [3,8]. Було попередньо проведене досл^ дження впливу селенази, селеыту цисте!ну, селенiту
метюншу на ферментативну ланку тюл-дисулыфщ-но! системи в мозковм тканинi щурiв при гострм не-достатностi мозкового KpoBoo6iry: активнiсть глута-тiонредуктази, що вщновлюе дисульфiдний зв'язок окисненого глутатiону, глутатюн-Б-трансферази, що е одним з ключових ферментiв тiол-дисульфiдноI та антиоксидантно! систем та глутатюнпероксидази, яка грае провщну роль щодо руйнування активних форм кисню. Всi сполуки при гострому порушены мозкового кровооб^ вiдновлювали активнюты ви-щезазначених ферментiв, але найбтыш вираженим ефектом володiв селенiт цисте!ну [4]. При прове-деннi цих доотджены було висловлено припущення, що ступЫы активностi cеленвмiсних засобiв щодо впливу на показники тюл-дисулыфщно! системи за-лежиты вiд спiввiдношення мiж вiдновленими i окис-неними компонентами неферментативно! ланки цiеI системи.
Мета дослщження. Оцiнка впливу селенвмiсних сполук на вмiст бiлкiв теплового шоку та неферментативно! ланки тюлдисулыфщно! системи в мозковм тканинi щурiв при гострому порушены мозкового кровооб^ (ГПМК).
Об'ект i методи дослiдження. Експеримен-ти проведенi на 40 самцях щурiв лЫп Вiстар масою 180-220 г, яким пщ тiопенталовим наркозом (40 мг/ кг) проводили двобiчну оклюзт сонних артерiй. Тва-рин утримували у вiварi! НМУ iм. О.О. Богомолыця згiдно положены бвропейсыко! конвенци про захист безхребетних тварин, як використовуютыся для експериментiв та шших наукових цiлей (Страсбург, 2005), «Загалыних етичних принципiв експеримен-^в на тваринах», ухвалених П'ятим нацюналыним конгресом з бiоетики (Ки!в, 2013). При вщтворены патологи спостерiгали падЫня мозкового кровообг гу на 50-60% з наступним вщновленням до 85-90% через 2-3 дн за рахунок компенсаторних включены колатералыного кровообiгу [7]. Для вивчення дм препаратiв застосовували селеназу - селенгг натрiю (Arzperimittel GmbH, Нiмеччина) в дозi 50 мкг/кг, селенгг цисте!ну та селеыт метiонiну в дозах 30 мкг/кг (Sigma, Aldrich) внутрiшныоочеревинно 1 раз на добу протягом термЫу доотдження (4 доби) для визна-чення показникiв тюл-дисулыфщно! системи та 18 дыв при щентифкаци бiлкiв теплового шоку. Тва-ринам контролыно! групи протягом експерименту внутрiшныоочеревинно вводили фiзiологiчний роз-чин в еквiвалентному об'емг В якостi iнтактно! групи застосовували хибнооперованих тварин, яким видг ляли сонну артерю, але не перев'язували. По закш-ченню експерименту згщно протоколу дослiдження тварин наркотизували тюпенталом натрiю (40 мг/ кг), декапгтували та вилучали головний мозок для бiохiмiчних дослiджены. Мозок промивали в 0, 25 М сахарозного буферу (pH 7,4), охолодженому до 20°С та подрiбнювали у десятикратному об'емi буферу. Спiввiдношення компонентiв тiол-дисулыфiдно! системи в умовах шемп головного мозку е виршалыним фактором у розвитку каскаду бiохiмiчних реакцiй, формуванн мiтохондрiалыно! дисфункцп, загибелi клiтин. Тому, крiм попередныо визначеного впливу
селенвмюних сполук на ферментативну ланку, нами встановлювався !х вплив на неферментативну ланку тюл-дисулыфщно! системи. Стан тюл-дисулыфщно! системи дослщжували за рiвнем вщновлювалыного та окисненого глутатiону, вiдновлених i окиснених тiолыних груп, вмiсту цисте!ну, метiонiну, гомоцисте-!ну. Глутатiон визначае антиоксидантну властивюты, пiдтримуе тiоловий статус детоксикацп, е донором електронiв в реакцп вiдновлення перекисiв. Пщви-щення рiвня гомоцисте!ну показуе розвиток окисно-го стресу. Цисте!н i метюнш е головними штермедг антами вщновлених тiолiв. Крiм того, iдентифiкували вмют нiтротирозину. Нiтротирозин е специфiчним маркером окисного стресу головного мозку. Дослг дження бiохiмiчних маркерiв проводили в гомогена-тi тканин головного мозку. Для бiохiмiчного дослг дження пюля вилучення з головного мозку видаляли кров, а також вщокремлювали вщ мозково! оболонки та занурювали тканини в рщкий азот. Надалi тканину подрiбнювали та гомогенiзували в десятикратному об'емi середовища при температурi 2°С, що мiстило (в молях): сахарози 250, трис-НС1-буферу 20, ЕДТА-1 (рН 7,4). Саме стввщношення компонен^в тюл-дисулыфiдно! системи в умовах шеми головного мозку е виршалыним у розвитку ланцюга бiохiмiчних реакцм, формуваннi мiтохондрiалыно! дисфункцп, загибелi клгтин.
Визначали вмiст окисненого та вщновленого глутатiону за допомогою флуорометрп при Ех/Ет 340-420 нм, проводили розрахунки за калiбровоч-ною кривою. Вмют сумарних SH-груп визначали спектрофотометрично за реак^ею з 5, 5-дитюбю-7-ытробензойною кислотою [7]. Дослiдження вмю-ту вщновлених iнтермедiантiв (цисте!ну i метюыну) проводили методом тонкошарово! хроматограф^, наносячи на лЫю старту 0,1 г гомогенату мозково! тканини та стандарти 10, 5М цисте!ну та 10, 5М ме-тiонiну, з подалышою спекрофотометрiею при до-вжинi хвилi 530 нм. Вмiст окиснених та вщновлених сулыфгщрилыних груп iдентифiкували спектрофотометрично [1]. Вмют ытротирозину визначали за допомогою твердофазного iмуноферментного аналiзу методом ELISA з застосуванням стандартного тест-набору «Nitrotirosine ELISA KIT». Гомоцисте!н до-слiджували ензиматичним методом за допомогою дiагностичного набору, коли зв'язаний гомоцисте!н вiдновлювали до втыного гомоцисте!ну, який реагу-вав з серином до утворення L-цистешу, що розще-плюетыся на гомоцисте!н, пiруват i амiак. Надалi пг руват пiд дiею лактатдегiдрогенази перетворюетыся на лактат, коферментом якого е НАДН. Вщношення НАДН до НАД прямо пропорцмне концентраци гомо-цисте!ну. Розрахунок ведуты за калiбровочною кривою (мкмолы/л) [7]. Концентрацiю бтку теплового шоку HSP70 в цитоплазматичнм фракци гомогенату серця визначали методом Вестерн-блот аналiзу. Бiлки роздтяли в 10% полiакриловому гелi. Роздт фракцiй проводили шляхом електрофорезу при на-прузi 100 Вт, коли проби досягали меншого роздiлу гелiв - при напрузi 200 В. Бтки з гелю переносили на ытроцелюлярну мембрану при напрузi 100 В та
силi струму 0,35А протягом 1 годи-ни. Мембрану розмютили в блоку-ючий буфер, що мiстить 1% розчин бичачого сироваткового альбумЫу. Пiсля вщмивання на шейкерi протягом 5 хвилин мембрану пересували в розчин первинних антитт проти HSP70 (1:500), знову вщмивали на шейкерi 4 рази по 5 хвилин в 0,1М фосфатного буферу i занурювали в розчин вторинних антитiл (1:1000) для Ыкубаци протягом 2 годин та ще раз вiдмивали на шейкерi 4 рази по 5 хвилин в розчин 0,1М фосфатного буфера. Надалi мембрану занурювали в розчин ExtrAvidin пе-роксидази в 1% розчин бичачого сироваткового альбумшу (1:1000), iнкубували протягом 1 години i промивали. Детекцю HSP70 здй снювали за допомогою декситометри в програмi Adobe Photoshop. Статистичну оцЫку проводили за методом Колмогорова-Смирнова (D) та Shapiro-Wilk (W). Отриман данi були проаналiзованi варiацiйно-статистичним методом з застосуванням критерт t-Стьюдента та параметру Уггни Манна. Результати дослщження об-робленi з застосуванням статистич-ного пакету лщензмно'| програми «Statistica for Windows 6.0.», а також «SPSS 16.0», «Microsoft Excel 2003». Для вЫх видiв аналiзу статистично значимими вважали вiдмiнностi при р<0, 05.
Результати дослiджень та ïx обговорення. Результати прове-дених дослщжень вказують на те, що розвиток церебрально'! шеми у щурiв призводить до змiщення не ттьки ферментативно'| ланки тюл-дисульфщно|' системи, що було показано ранше, але i неферментативно'|, яка характеризуемся змiщенням пула вiдновлених форм аж до 4 доби експерименту. Так, в мозковм тканинi щурiв спостерiгаеться падiння вмiсту вiдновлених штер-медiантiв: цистешу в 2,7 раза, метюншу в 2,3 раза. При цьому зростае рiвень показникiв оксидативно-го стресу - гомоцистешу в 2,1 раза та ытрозуючого стресу - нггротирозину в 3,6 раз (табл. 1).
Паралельно зростае вмют рiвня окисненого глу-татiону в 2,3 рази та сумiшi окисних сульфтдриль-них груп в 4,9 раз. В той же час падае вмют вщ-новленого глутатюну в 6,7 разiв, сума вщновлених сульфгiдрильних груп в 3,9 раза (табл. 2).
Пониження рiвня вщновленого глутатiону в тканинах мозку щурiв з ГПМК може бути наслщком по-рушення його синтезу, що пов'язано з порушенням тканьового дихання при шемп. Це, в свою чергу, ви-кликае зменшення рiвня АТФ, який необхiдний для синтезу глутатюну. 1ншою причиною, що веде до па-дiння вмюту внутрiшньоклiтинного глутатiону, може бути дефщит рiвня цистешу, внаслiдок його актив-
Таблиця 1.
Вплив селенвм1сних засобт на стан неферментативно'Г ланки тюл-дисульфщно'Г системи в тканинах головного мозку щур1в з ГПМК
Умови експерименту Гомоцисте'Ун, ммоль/г тканини Цисте'Ун ммоль/г тканини Метiонiн, ммоль/г тканини Нiтротирозин, у.о./мг бiлку
Хибноопероваш щури (штактш) 5,6+0,52 31,5+1,63 28,6+1,49 10,6+0,8
Щури з ГПМК (контроль) 25,9+2,1* 11,4+0,74* 12,5+0,82* 38,3+1,66*
ГПМК+селешт цистеУну 12,2+0,89** 26,5+0,93** 25,3+1,14** 22,2+1,1*
ГПМК+селенiт метюншу 14,6+0,82** 22,6+1,53** 33,7+1,38** 25,6+0,98**
ГПМК+селешт натрт 18,4+0,9** 17,7+1,1** 19,4+1,6** 26,8+1,2**
Примака: тут I надал1 *р<0,05 щодо хибнооперованих; **р<0,05 щодо ГПМК.
ного споживання в якост антиоксиданта. Пониження вмюту бтюв теплового шоку, що спостер^аеться на 18 добу в мозковм тканинi в 2 рази свщчить про iнтенсифiкацiю вiльнорадикального окиснення, зм^ щенню тiол-дисульфiдноI рiвноваги, розвитку ^ро-зуючого стресу та глутаматно! ексайтотоксичностi (табл. 3).
Таблиця 2.
Вплив селенвм1сних засоб1в на вмют глутатюну та суму тюл1в в тканинах головного мозку щур1в з ГПМК
Умови експерименту Вщновлеш тюли, ммоль/г бтку Окиснеш тюли ммоль/г бтку Глутатюн вщновлений, ммоль/г тканини Глутатюн окиснений, ммоль/г тканини
Хибноопероваш щури (штактш) 19,1+1,8 3,5+0,2 4,3+0,83 0,33+0,08
Щури з ГПМК (контроль) 4,8+0,62* 17,2+1,64* 0,62+0,1* 0,76+0,1*
ГПМК+селешт цистеУну 15,2+0,87** 5,5+0,68** 3,24+0,12** 0,35+0,05**
ГПМК+селешт метюншу 12,9+0,65** 7,1+0,93** 3,05+0,2** 0,4+0,06**
ГПМК+селешт натр^ 10,8+0,46** 8,4+0,01** 2,3+0,15** 0,5+0,07**
Проведення церебропротекторно'| терапи щурам з ГПМК сприяе пониженню штенсивност оксида-тивного стресу в нервовм тканинi. При цьому на 4 добу збтышуеться рiвень вiдновленого глутатюну як i активной пов'язаних з його обмшом ферментiв -глутатюнпероксидази i глутатiонредуктази, що було встановлено ранШе, захищае мозок вiд активних форм кисню, продуктiв пероксидаци i певною мiрою
Таблиця 3.
Вплив селенвм1сних засоб1в на р1вень HSP70 в тканинах головного мозку щур1в з ГПМК
Умови експерименту HSP70, у.о./г бтку
Хибноопероваш щури (штактш) 15,5+0,36
Щури з ГПМК (контроль) 6,4+0,35*
ГПМК+селешт цистеУну 21,7+0,28**
ГПМК+селешт метюншу 18,3+0,3**
ГПМК+селешт натр^ 11,5+1,38**
дозволяе вщновлювати рiвновагу i полiпшити регу-ляцю.
Селенвмiщуючi засоби вiдновлюють рiвень ш-термедiантiв - цисте!ну i метюншу в тканинах мозку щурiв, однак ступшь вираженостi змiн в залежнос-тi вiд засобу в кожнм групi вiдрiзнялися. Найбiльш суттевi змши отриманi пiсля застосування селенiту цисте!ну i селенiту метiонiну, менш виражен - при введеннi селенiту натрю При введеннi селенiту цисте!ну спостерталося найбiльш оптимальне ств-вiдношення мiж рiвнями вiдновлених i окиснених тюльних груп, а також вiдновленого i окисненого глутатiону, що свiдчить про активну мобiлiзацiю тг ол-дисульфiдноI системи в нейтралiзацiI продуктiв вiльнорадикального окиснення. Пщвищення функ-цiональностi тiол-дисульфiдноI системи при ГПМК може сприяти особливо пщ впливом селеыту цис-те1ну пiдвищенню бiодоступностi оксиду азоту, по-ниженню цитотоксичностi дериватiв оксиду азоту, що проявляеться пониженням рiвня нггротирозину. Падiння рiвня гомоцисте1ну пiд впливом селенвмг щуючих засобiв, особливо селенггу цисте1ну, також свiдчить про зменшення явищ оксидативного i нг трозуючого стресу при ГПМК та пщвищення стм-костi нервово! тканини до явищ шемп. Модуляцiя рiвня ендогенного вщновленого глутатiону, сприяе регуляцiI експреси бiлкiв теплового шоку в клмтинах мозково! тканини. Згiдно даним лтературних дже-рел, бiлки теплового шоку грають захисну роль при ГПМК, !х зростання супроводжуеться пригнiченням iнтенсифiкацiI процесiв вiльнорадикального окис-нення.
Курсове введення вЫх селенвмiсних сполук про-тягом 18 дiб сприяе нормалiзацiI рiвня НЗР70, що свiдчить про !х протекторнi властивостi i здiбнiсть запобiгати пригнiченню експресiI гену НБР70 в нейронах. При введены селеыту метюншу концен-трацiя НБР70 в гомогенат головного мозку щурiв пщвищилася в 2,8 рази, селенiту цистешу - в 3,4 рази. Отриман дан свiдчать про бiльшу актива^ю експресiI гену НБР70 в нейронах пщ дiею селенiту цисте!ну. В зв'язку з тим, що цей бток належить до шаперонiв, пщвищення його рiвня грае значну роль в нормалiзацiI життедiяльностi клiтин та поперед-жае розвиток апоптозу i некрозу в умовах ГПМК. Бтьшють захисних функцiй НБР70 пов'язана з ша-пероновою активнiстю, тобто здатнютю впiзнавати пошкодженi i заново синтезован полiпептиди та ви-правляти !х структуру опосередковано, е данi щодо регулюючого впливу бiлкiв теплового шоку на явище мiтохондрiальноI дисфункцiI, яка розвиваеться при iшемiчному пошкодженнi головного мозку. Одыею з функцiй НБР70 е iндукцiя пролонгацiI життя стабть-но! форми Н!Р-1а, що пов'язано з реак^ями присто-сування в клмтиы i може сприяти пщтримщ активностi компенсаторного АТФ-малат-аспартатного човни-кового мехаызму. Таким чином, однiею з ланок не-йропротективного ефекту селенвмщуючих засобiв, особливо селенiту цисте!ну е здатнють стабiлiзувати тiол-дисульфiдну рiвновагу та вмют бiлкiв теплового шоку. Найбтьшу ефективнiсть стосовно бiохiмiчних
дослiджень виявляе селеыт цисте!ну завдяки наяв-ност в його структурi тюлово! групи, триазолового ктьця та залишку селену. В основi ефективностi селенiту цисте!ну е здатнiсть цисте!ну впливати на активнють аеробного глiколiзу за рахунок збере-ження продукцп енерги на трикарбоновм дiлянцi i змiнювати активнють дикарбоново! дiлянки, стабг лiзуючи енергетичний метаболiзм при шемм мозку. Залишок метiонiну перетворюеться в карнiтин, який грае роль в процес утворення ацетилкоензиму А з жирних кислот. Мехаызм переносу довголанцюго-вих жирних кислот через внутрiшньомiтохондрiаль-ну мембрану в мiтохондрiальний матрикс вщбува-еться за участю карнiтину та особисто! ферментно! системи. Посилення мiтохондрiального енергетич-ного метаболiзму, що викликае карнггин, запобiгае утворенню пероксинiтриту та шших вiльних ради-калiв в умовах ппокси. Залишок селену в тканинах мозку модулюе афiннiсть глутамiнових рецепторiв, особливо ЫМйА, що важливо при глутаматнм «екс-айтотоксичностi», яка мае мюце при гiпоксi! i веде до пщвищення внутршньоклггинно! концентрацi! Са2+, активацi! ЫО-синтази, iнтенсивному утворенню N0 та пероксиытриту (ОЫОО), що впливае на загибель ктмтин. Понижуючи пперзбудливють глутаматних рецепторiв, селен зменшуе викид збуджуючих амг нокислот (глутамат, аспартат) нейтралiзуючи прояви глутаматно! «ексайтотоксичностЬ>. Паралельно селен мае властивiсть пщвищувати експресiю глута-тiонпероксидази.
Висновки
1. При ГПМК в тканинах мозку на 4 добу спосте-р^аються змши неферментативно! ланки показни-юв тiол-дисульфiдно! системи, а саме пониження вмюту цисте!ну в 2,7 рази, метюншу в 2,3 рази, рiвня глутатюну вiдновленого в 7 раз, сумш вiдновлених тiольних груп в 3,9 раз. При цьому зростае рiвень го-моцисте!ну в 2 раза, ытротирозину в 3,6 раз, окисненого глутатюну в 2,3 раза, сумi окиснених тiолiв в 4,9 раз. Також понижуеться вмют бтку теплового шоку в 2,4 раза на 18 добу.
2. Внутршньоочеревинне введення селенвмю-них засобiв - селеыту цисте!ну, селенiту метюншу, селенггу натрю на 4 добу моделювання ГПМК вщ-новлюе вмют показниюв неферментативно! ланки тiол-дисульфiдно! системи. Нормалiзацiя рiвня бiлку теплового шоку НБР70 вiдбуваеться на 18 добу. При курсовому введены селенвмюних засобiв нормалг зовувалась концентрацiя бiлка НБР70 в гомогенатi головного мозку: пщ впливом селенiту цисте!ну по-казник зростае в 3,4 рази, селеыту метюншу в 2,8 рази, селеыту натрт в 2,1 рази.
Перспективи подальших дослiджень. При-значення селенвмюних засобiв здiйснюе ендогенну нейропротекцiю при ГПМК, що вказуе на актуаль-нють подальшого вивчення фармакодинамiки похщ-них селену на iнших моделях патолопчних процесiв, що супроводжуються проявами шемп мозку.
Лiтература
1. Alekseev V.V. Meditsinskie laboratorne tehnologii: rukovodstvo po klinicheskoy laboratornoy diagnostike: v 2 t. / V.V. Alekseev, A.I. Karpischenko. - M., 2012. - 30 s.
2. Belenichev I.F. Neyroprotektivnyie effektyi pri modulyatsii glutationovoy sistemyi golovnogo mozga: vliyanie na letalnost, nevrologicheskiy defitsit, oksidativnyiy stress v usloviyah eksperimentalnoy ONMK / I.F Belenichev, E.S. Litvinenko // Visnik problem biologiyi i meditsini. - 2016. - Vip. 2 (3). - S. 94-99.
3. Kolesnik Yu.M. Tiol-disulfidnoe ravnovesie - opredelyayuschiy faktor rezistentnosti neyronov k nitroziruyuschemu stressu v usloviyah ishemii mozga (obzor literaturyi) / Yu.M. Kolesnik, I.S. Chekman, I.F. Belenichev [ta in.] // Zhurnal NAMN Ukrayini. -2013. - Vip. 19, № 1. - S. 3-11.
4. Notsek M.S. Vpliv preparativ selenu na pokazniki fermentativnoyi lanki tiol-disulfidnoyi sistemi u tkaninah golovnogo mozku tvarin z gostroyu nedostatnistyu mozkovogo krovoobigu / M.S. Notsek, N.O. Gorchakova, I.F. Belenichev [ta in.] // Visnik problem biologiyi i meditsini. - 2015. - Vip. 4 (2). - S. 202-205.
5. Pogotova G.A. Gepatotropni zasobi: organoprotektorna diya (oglyad literaturi) / G.A. Pogotova, N.O. Gorchakova, I.F. Belenichev, I.S. Chekman // Visnik problem biologiyi i meditsini. - 2015. - Vip. 1. - S. 19-27.
6. Pogotova G.A. Diya selenazi na pokazniki energetichnogo obminu ta prooksidantno-antioksidantnoyi sistemi v organah schuriv pri toksichnomu gepatiti / G.A. Pogotova, N.O. Gorchakova, I.F. Belenichev, I.S. Chekman // Visnik problem biologiyi i meditsini.
- 2014. - Vip. 3 (2). - S. 216-220.
7. Chekman I.S. Doklynychne vivchennya spetsifichnoyi aktivnosti potentsyynih likarskih zasobyv pervinnoii ta vtorinnoyi neyroprotektsiyi: metodichni rekomendatsiyi / I.S. Chekman, I.F. Belenichev, O.O. Nagorna [ta in.]. - Kiyiv, 2016. - 93 s.
8. Belenichev I.F The thiol-disulfide balance and the nitric oxide system in the brain tissue of rats subjected to experimental acute impairment of cerebral blood flow: The therapeutic effects of nootropic drugs / I.F. Belenichev, S.V. Gorbacheva, A.V. Demchenko, N.V. Bukhtiyarova // Neurochemical Journal. - 2014. - Vol. 8, № 1. - P. 24-27.
9. Mehta S.L. Selenium preserves mitochondrial function, stimulates mitochondrial biogenesis, and reduces infarct volume after focal cerebral ischemia / S.L. Mehta, S. Kumari, N. Mendelev, P. A. Li // BMC neuroscience. - 2012. - Т. 13, № 1. - Р 79.
10. Rahmanto A.S. Selenium-containing amino acids as direct and indirect antioxidants / A.S. Rahmanto, M.J. Davies // IUBMB life.
- 2012. - Т. 64, № 11. - Р. 863-871.
ВПЛИВ СЕЛЕНВМ1СНИХ ЗАСОБ1В НА Р1ВЕНЬ Б1ЛК1В ТЕПЛОВОГО ШОКУ ТА ПОКАЗНИКИ Т1ОЛ-ДИСУЛЬФЩНО'1' СИСТЕМИ В МОЗКОВ1Й ТКАНИН1 ЩУР1В В УМОВАХ ГОСТРОГО ПОРУШЕННЯ МОЗ-КОВОГО КРОВООБ1ГУ
Горчакова Н. О., Белешчев I. Ф., Бух~пярова Н. В.
Резюме. Селенвмюы сполуки володтть органопротекторною, антиоксидантною дieю при уражен-нях рiзних систем i оргаыв, в тому чи^ вщносно тканин головного мозку. Попередньо була встановле-на захисна, метаболтотропна дiя селеыту натрт стосовно показниюв енергетичного обмшу, проокси-дантно-антиоксидантного гомеостазу в органах тварин при токсичному гепатитк Також була показана роль селеыту натрт в захист показниюв тюл-дисульфщно! системи при гострому порушены мозкового кровообку.
Мета роботи - оцшити вплив селенвмюних сполук та вмют бтюв теплового шоку на неферментативну ланку тюл-дисульфщно! системи в мозковм тканин щурiв при гострому порушены мозкового кровообку.
Об'ект i методи дослiдження. Експерименти проведен на самцях щурiв лшп Вютар масою 180-220 г, яким пщ тюпенталовим наркозом проводили двобiчну оклюзт сонних артерй В мозковм тканин щурiв згщно Методичним рекоменда^ям ДЕЦ МОЗ Укра!ни визначали вмют показниюв неферментативно! ланки тюл-дисульфщно! системи, а саме вщновлених iнтермедiантiв (цисте!ну, метюншу), маркерiв ок-сидативного стресу (гомоцисте!ну i нтротирозину), вщновленого i окисненого глутатюну, вщновлених та окиснених тiолiв. 1дентифкували також рiвень бтюв теплового шоку HSP70. Внутршньоочеревинно вводили селенгг натрт в дозi 50 мкг/кг, селент цисте!ну та селент метiонiну в дозах 30 мкг/кг протягом 4 днв для визначення дм препаратiв на показники тюл-дисульфщно! системи i 18 днв для iдентифiкацi! бiлкiв теплового шоку.
Результати дослiдження. Встановлено, що при гострому порушены мозкового кровообку в тканинах мозку на 4 добу спостер^аються змши показникiв неферментативно! ланки тюл-дисульфщно! системи, а саме пониження вмюту цисте!ну, метiонiну, глутатюну вщновленого, вщновлених тюлових груп при пщвищены рiвня гомоцисте!ну, нiтротирозину, окисненого глутатюну та суми окиснених тюлових груп. На 18 добу щентифкували достовiрне пониження бтюв теплового шоку. Селенвмюы засоби селеыт цисте!ну бтьшою мiрою, а також селенiт метюншу та селеыт натрiю на 4 добу моделювання гострого порушення мозкового кровооб^ вiдновлюють вмiст показникiв неферментативно! ланки тюл-дисульфщно! системи, а на 18 добу рiвень бтюв теплового шоку. Одыею з ланок нейропротективного ефекту селенвмюних засобiв, особливо селенггу цисте!ну, е здатнiсть стаб^зувати тiол-дисульфiдну рiвновагу та вмiст бтюв теплового шоку.
Ключовi слова: селенвмюы засоби, гостре порушення мозкового кровообку, тiол-дисульфiдна система, бiлки теплового шоку.
ВЛИЯНИЕ СЕЛЕНСОДЕРЖАЩИХ СРЕДСТВ НА УРОВЕНЬ БЕЛКОВ ТЕПЛОВОГО ШОКА И ПОКАЗАТЕЛИ ТИОЛ-ДИСУЛЬФИДНОЙ СИСТЕМЫ В МОЗГОВОЙ ТКАНИ КРЫС В УСЛОВИЯХ ОСТРОГО НАРУШЕНИЯ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ
Горчакова Н. А., Беленичев И. Ф., Бухтиярова Н. В.
Резюме. Селенсодержащие соединения обладают органопротекторным действием при повреждениях разных систем и органов, в том числе относительно тканей головного мозга. Предварительно было установлено защитное, метаболитотропное действие селенита натрия относительно показателей энергетического обмена прооксидантно-антиоксидантного гомеостаза в органах животных при токсическом гепатите. Также была показана роль селенита натрия в защите показателей тиол-дисульфидной системы при остром нарушении мозгового кровообращения.
Цель работы - оценить влияние селенсодержащих соединений на содержание белков теплового шока на неферментативное звено тиол-дисульфидной системы в мозговой ткани крыс при остром нарушении мозгового кровообращения.
Объект и методы исследования. Эксперименты проведены на самцах крыс линии Вистар массой 180220 г, которым под тиопенталовым наркозом проводили двустороннюю окклюзию сонных артерий. В мозговой ткани крыс согласно Методическим рекомендациям ДЭЦ МОЗ Украины определяли содержание показателей неферментативного звена тиол-дисульфидной системы, а именно восстановленных интер-медиантов (цистеина, метионина), маркеров оксидативного стресса (гомоцистеина и нитротирозина), восстановленного и окисленного глутатиона, восстановленных и окисленных тиолов. Идентифицировали также уровень белков теплового шока HSP70. Внутрибрюшинно вводили селенит натрия в дозе 50 мкг/ кг, селенит цистеина и селенит метионина в дозах 30 мкг/кг на протяжении 4 дней при установлении действия препаратов на показатели тиол-дисульфидной системы и 18 дней для идентификации белков теплового шока.
Результаты исследования. Установлено, что при остром нарушении мозгового кровообращения в тканях мозга на 4 день отмечаются изменения показателей неферментативного звена тиол-дисульфидной системы, а именно понижение содержания цистеина, метионина, глутатиона восстановленного, восстановленных тиоловых групп при повышении уровня гомоцистеина, нитротирозина, окисленного глутатиона и суммы окисленных тиоловых групп. На 18 день идентифицировали уровень белков теплового шока. Одним из звеньев нейропротективного эффекта селенсодержащих средств, особенно селенита цистеина является способность стабилизировать тиол-дисульфидное равновесие и содержание белков теплового шока.
Ключевые слова: селенсодержащие средства, острое нарушение мозгового кровообращения, тиол-дисульфидная система, белки теплового шока.
INFLUENCE OF THE COMPOUNDS CONTAINING OF SELENIUM ON THE HEAT SHOCK PROTEINS' LEVEL AND THE MARKERS OF THIOL-DISULFIDE SYSTEM IN THE RATS' BRAIN TISSUE IN ACUTE CEREBROVASCULAR INSUFFICIENCY
Gorchakova N. A., Belenichev I. F., Buchtyarova N. V.
Abstract. The compounds containing selenium have organoprotective, antioxidant action in the damage of different systems and organs including the brain tissue. Previously it was stated the protective metabolitotropic action of sodium selenite, cysteinum selenite, methioninum selenite on the markers of energetic metabolism, prooxidant-antioxidant homeostasis in the rats organs in toxic hepatitis. Also it was shown sodium selenite role in the thiol-disulfide system protection in acute cerebrovascular insufficiency.
The changes of the thiol-disulfides markers was connected with the nitrogeniumoxide transport' damage, with peroxynitrite formation, with oxidative and nitrosive stresses development. Early it was stated the influence of the compounds containing selenium on the enzymic link of the thiol-disulfide system in the rats' brain tissue in acute cerebrovascular insufficiency - the activity of glutathione reductase, glutathione-S-transferase, glutathione peroxidase. The compounds containing selenium restored the activities of antioxidant enzymes.
Aim of the investigation - estimate influence of the compounds containing selenium on the heat shock proteins' level and the markers of nonenzymic link of thiol-disulfide system in the rats' brain tissue in acute cerebrovascular insufficiency.
Object and methods. The experiments were conducted on 40 male Wistar rats. Bilateral occlusion of common carotid arteries was performed under general thiopental-sodium anesthesia. In the rats' brain tissue accordingly Methodical recommendation of the State Expert center of the Ukrainian Ministry of Health the content of nonenzymic markers of thiol-disulfide system have been identificated. There were investigated such markers as the contain of rebuilt intermediates (cysteine, methionine), markers of oxidative stress (homocysteine, nitrothyrosine), rebuilt and oxidative glutathione, rebuilt and oxidative thiol groups, the heat shock proteins' level (HSP70). Sodium selenite in 50 mkg/kg, cysteine selenite and methioninum selenite in 30 mkg/kg have been administered intraperitoneally during 4 days in the case of identification of the thiol-disulfide markers and during 18 days in the case of investigation of the heat shock proteins' level.
Results. It was shown that in acute cerebrovascular insufficiency in the brain tissue on the 4thday the markers of nonenzymic link of the thiol-disulfide system have been changed. The content of cysteine, methionine, rebuilt glutathione, rebuilt thiol groups sum have been decreased. The level of homocysteine, nitrothyrosine, oxidative
glutathione, oxidative thiol groups sum has been evaluated. In the 18th day of investigation the content of heat shock proteins' level has been fallen also. The drugs containing selenium restore the content of the thiol-disulfide system markers of non-enzymic link on the 4th day and the heat shock proteins' level on the 18th day. Cysteine selenite had the most expressive effect on all markers of thiol-disulfide system and heat shock proteins' level. It was conjugated with the structure of cysteine selenite. Cysteine selenite contains of thiol groups, triazol ring and selenium. It may also influence on the activity of aerobic glycolysis and other markers of energetic metabolism expressively. Cysteine selenite changes the activity of the compounds on the dicarbonic and tricarbonic regions.
So the compounds containing selenium have neuroprotective properties in the acute cerebrovascular insufficiency.
Keywords: compounds containing of selenium, acute cerebrovascular insufficiency, thiol-disulfide system, heat shock proteins level.
Рецензент - проф. Литвиненко Н. В.
Стаття надшшла 07.11.2017 року
DOI 10.29254/2077-4214-2017-4-3-141-117-122 УДК 616.45-001.1/3:616-005.1-036.11:615.001.5 Дев'ятшна Т. О., Важнича О. М., Власенко Н. О.
СТРЕСОРН1 МЕХАН1ЗМИ ГОСТРОТ КРОВОВТРАТИ ТА ТХ ФАРМАКОЛОГ1ЧНА
КОРЕКЦ1Я В ЕКСПЕРИМЕНТ1
ВДНЗУ «Укра'Гнська медична стоматолопчна академiя» (м. Полтава)
Робота була фрагментом планово! ш^ативно! НДР «Пошук засобiв та бюлопчно активних речовин з числа похщних 2-оксошдолу та 3-окситридину для фармакокорекци адаптивних процеЫв при по-рушеннях гомеостазу рiзно! етюлоги» (№ державно! реестраци 0111и004879).
Вступ. Крововтрата являе собою комплекс ком-пенсаторних i патолопчних реакцм що виникають у вщповщь на кровотечу [11,12,17]. Кровотеча супро-воджуе травми, операци, пологи; вона виникае при захворюваннях шлунково-кишкового тракту, бувае ускладненням антикоагулянтно! та фiбринолiтично! терапи [17]. Неконтрольована кровотеча викликае значну ктьюсть смертних випадюв, пов'язаних iз тяжкою травмою, i е провщною причиною смерт в цм ситуаци, яку можна попередити [16].
ЗмЫи функцм органiзму при гострiй крововтра-тi мають унiверсальний адаптивний, або точнше компенсаторний характер. Рiзниця мiж цими по-няттями полягае в тому, що адапта^я мае мюце тодi, коли вiдбуваеться значне посилення штенсив-ностi зовнiшнього фактору, але напруження при-стосувальних систем запоб^ае розвитку патологи [11]. Компенсацiя розвиваеться за дм патогенних факторiв, коли наявне ушкодження, а показники гомеостазу виходять за межi норми. Основу адаптаци i компенсацi! становлять оды й т ж мехаызми, зо-крема стрес-реалiзуючi системи. Лiмiтацiя !х актив-ностi iнгiбiторами центрально! нервово! системи, зокрема загальними анестетиками, нейролептиками, транквiлiзаторами, наркотичними анальгетиками, становить суть класично! стреспротекци [14]. Хоча гостра крововтрата доволi часто зустрiчаеть-ся в клшМ i достатньо вивчена, роль згадано! вище стреспротекцi! в модифкаци розвитку !! компенса-
торних реакцм дослiджена недостатньо i потребуе подальшо! уваги.
Мета роботи - вивчити вплив лкарських засо-бiв зi стреспротективними властивостями на пере-бк компенсаторних реакцiй при гострiй експери-ментальнiй крововтратi.
Об'ект I методи дослщження. Дослiди було виконано на 99 бiлих статевозрiлих щурах-самцях, яких утримували в стандартних умовах вiварiю на рацюы змiшаного тику та втьному доступi до води. Проведення експериментв не викликало запере-чень комiсi! з бiоетики ВДНЗУ «Укра!нська медична стоматологiчна академiя».
Експерименти виконан з дотриманням вимог бвропейсько! конвенци про захист хребетних тва-рин, що використовуються для дослщних та шших наукових цiлей, (Страсбург, 1986) та Закону Укра!-ни «Про захист тварин вщ жорстокого поводження» (2006).
Згрупування дослiдiв мало наступний вигляд:
1. Гостра крововтрата як контрольна патолопя;
2. Гостра крововтрата з введенням мексидолу; 3. Гостра крововтрата з введенням натрт оксибути-рату. У вЫх серiях експериментiв до^дження по-казникiв проводили через 3, 24 i 72 год та 5 дiб вiд моменту вилучення кровг Кожнiй серi! вiдповiдала група штактних тварин (контроль), показники яко! приймали за вихiдний рiвень на початку до^джен-ня. Строки доогндження обирали виходячи з даних лтератури про тривалiсть фаз компенсаторних ре-акцiй при гострiй крововтратi [11].
Гостру крововтрату моделювали шляхом пункци серця й вилучення 25% об'ему циркулюючо! кровi пiд кетамiновим наркозом (1,5-2 мг/кг, внутршньо-очеревинно) [5].
