МЕХАНІЗМИ ІНТОКСИКАЦІЙ

УДК 577.152.173/6/199.1/175.64

СОДЕРЖАНИЕ НЕКОТОРЫХ СТЕРОИДНЫХ ГОРМОНОВ, ПРОДУКТОВ КАТАБОЛИЗМА ПУРИНОВ И АЭРОБНОГО ОКИСЛЕНИЯ NO В ПЛАЗМЕ КРОВИ ДЕВУШЕК, ПРОЖИВАЮЩИХ В РЕГИОНАХ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЛИХЛОРБИФЕНИЛАМИ

В.В. Сумбаев, к.б.н., И.М. Ясинская, Е.О. Воскресенская

Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова,
Одесский государственный медицинский университет

В настоящее время более 100 соединений, присутствующих в окружающей среде, отнесены к разряду токсикантов эндокринной системы или так называемых эндокринных "дизрупторов". Среди этих соединений наиболее распространены ксеноэстрогены — полихлорированные бифенилы, полихлордибензодиоксины и полихлордибензофураны [1], обладающие эстрогенной активностью и являющиеся промоторами канцерогенеза. Установлено, что они индуцируют биосинтез изоформ 1А1, 1А2 и 1В1 цитохрома Р450 взаимодействуя с Аh-рецепторами (aromatic hydrocarbone) и активируя экспрессию соответствующих генов. Комплекс Аh-рецептор — лиганд частично фосфорилируется протеинкиназой С и приобретает митогенную активность [2]. С другой стороны, данные вещества ингибируют апоптоз клеток, тормозя образование его индукторов — супероксида и оксида азота [2—4]. Достигается это путем аллостерического ингибирования ксантиноксидазы (КФ: 1.2.3.2), превращающей гипоксантин в ксантин и далее в мочевую кислоту и являющейся главной системой генерирования супероксидных радикалов, а также ингибирования активности синтазы оксида азота (КФ: 1.14.13.19), превращающей аргинин в цитруллин с отщеплением NO [5—7].

В последнее время показано, что ксеноэстрогены ингибируют активность и экспрессию гена цитохрома Р450 XIXA1 ароматазы, превращающего андростендион и тестостерон в эстрон и эстрадиол, соответственно [8]. Кроме того, данные соединения ингибируют взаимодействие глюкокортикоидов с рецепторами [9].

На территории Украины существуют регионы, в значительной степени загрязненные ксеноэстрогенами, например, Сарата. В питьевой воде, коровьем молоке, растительных продуктах питания этого региона обнаружены относительно высокие концентрации дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ), дихлордифенилдихлорэтана (ДДД), дихлордифенилдихлорэтилена (ДДЕ), нитрофена и каратана.

Целью настоящей работы явилось определение содержания глюкокортикоидов, тестостерона, эстрогенов, мочевой кислоты, ксантина и продуктов аэробного окисления оксида азота в плазме крови девушек, проживающих в Сарате, и активности цитохрома Р450 ароматазы в плаценте женщин, проживающих в Сарате.

Материалы и методы исследования

В эксперименте были задействованы 10 девушек 12–18 лет (две — 12–14 лет, три — 14–16 лет, четыре — 16–18 лет). Контрольную группу составили 10 девушек того же возраста, проживающих в Одессе. У всех испытуемых проводили забор крови из вены в период овуляции (середина менструального цикла) в условиях стационара кафедры акушерства и гинекологии Одесского государственного медицинского университета.

О количестве глюкокортикоидов судили по содержанию в сыворотке крови 17-оксикортикостероидов, которое определяли по методике [10, 11]. Эстрогены (сумма концентраций эстрона, эстрадиола и эстриола) определяли спектрофотометрическим методом [12]. О количестве секретируемого прогестерона (предшественник кортикоидов, андрогенов и эстрогенов) судили по содержанию его гексагидропроизводного — прегнандиола, которое определяли спектрофотометрически [12]. Тестостерон изучали методом тонкослойной хроматографии на пластинках Silufol UV 254. Хроматографирование производили в системе Буша (метанол:бензол:ледяная уксусная кислота — 1:2:1). Хроматограммы проявляли 0,2 % раствором синего тетразолового в 7 % NaOH (тестостерон восстанавливает синий тетразоловый в бисформазан, имеющий максимум поглощения 525 нм) [13]. Концентрацию мочевой кислоты определяли унифицированным методом Фолина [14]. Содержание ксантина (предшественник мочевой кислоты) определяли методом тонкослойной хроматографии [15]. Количество продуктов аэробного окисления оксида азота определяли спектрофотометрическим методом, основанном на реакции Грисса [16].

Для исследования активности цитохрома Р450 ароматазы в условиях загрязнения ксеноэстрогенами использовали плаценту 5 женщин в возрасте 18–25 лет, проживающих в Сарате, и пяти женщин того же возраста, проживающих в Одессе. Материал был любезно предоставлен кафедрой акушерства и гинекологии Одесского государственного медицинского университета. Плаценту гомогенизировали в 0,25 М сахарозе в соотношении 1:5 и определяли активность ароматазы описанным нами методом, основанном на регистрации количества НАДФН+Н+, окисляемого ферментом в течение 1 мин на 1 мг белка в присутствии субстрата — тестостерона [17, 18].

Статистическую обработку результатов исследований проводили в соответствии с t-критерием Стьюдента [19].

Результаты и их обсуждение

Установлено, что содержание свободных 17-оксикортикостероидов в плазме крови девушек, проживающих в Сарате, достоверно повышено по сравнению с контрольной группой (табл. 1). Данный результат можно объяснить ингибированием связывания глюкокортикоидов с рецепторами. В этих условиях, как было ранее показано, наблюдается увеличение содержания свободных глюкокортикоидов [9] и, возможно, их гиперсинтез. Этому соответствует достоверное снижение содержания прегнандиола (табл. 2) в группе девушек, проживающих в Сарате.

У них же обнаружено достоверное снижение содержания эстрогенов и повышение содержания тестостерона в сыворотке крови по сравнению с контрольной группой (табл. 1), что косвенно свидетельствует об ингибировании ароматазы токсикантами. Этому соответстует достоверное снижение ароматазной активности в плаценте женщин, проживающих в Сарате по сравнению с контрольной группой (рисунок). Как нами ранее было установлено, ксеноэстрогены ингибируют ароматазную активность и тормозят экспрессию ее гена [8].

В сыворотке крови девушек, проживающих в Сарате, содержание мочевой кислоты было достоверно снижено, а ксантина — достоверно повышено по сравнению с контрольной группой (табл. 2), что свидетельствует об ингибировании ксантиноксидазной активности [20] в организме. Концентрация продуктов аэробного окисления NO в сыворотке крови испытуемых из Сараты достоверно ниже, чем в контрольной группе, что может являться результатом уменьшения NO-синтазной активности.

Полученные результаты свидетельствуют, что в условиях загрязнения ксеноэстрогенами наблюдаются нарушения биосинтеза эстрогенов, повышается содержание глюкокортикоидов. Кроме того, снижается активность ксантиноксидазы и синтазы оксида азота, что может быть причиной ингибирования апоптоза клеток и увеличивает риск онкологических заболеваний. Торможение биосинтеза эстрогенов может, в свою очередь, привести к развитию синдрома маскулинизации и увеличивает риск бесплодия.

Литература
1. Saegusa A. Japanese media fuel fears of endocrine disrupters // Nature. —1998. —393. —P. 613.
2. Кобляков В. А. Индукторы суперсемейства цитохрома Р 450 как промоторы канцерогенеза // Биохимия. —1998. —63, №8. —C. 1043-1059.
3. Брюне Б., Сандау К., фон Кнетен А. Апоптотическая гибель клеток и оксид азота: механизмы активации и антагонистические сигнальные пути // Биохимия —1998. —63, №7. —С. 966-975.
4. Sumbayev, V. V., Yasinska I. M. Nitric oxide activates Apoptosis signal regulating kinase 1 forming S-nitrosothiols with reactive thioredoxin SH-groups // LAMSO Biochem. —2000. —1. —P. 95-100.
5. Сумбаев В. В. In vitro влияние кортикостероидов, ДДТ и 4,9-дихлордибензодиоксина на активность ксантиноксидазы печени крыс. Обратная зависимость активности ксантиноксидазы и количества цитохрома Р450 в печени крыс in vivo // Биохимия —2000. —65, №8. —С. 1146-1150.
6. Маеда Х., Акаике Т. Оксид азота и кислородные радикалы при инфекции, воспалении и раке // Биохимия. —1998. —63, №7. —С. 1007-1020.
7. Сумбаев В. В., Ясинская И. М. Влияние ДДТ на активность синтазы оксида азота // Современные проблемы токсикологии. —2000. —3, №3. —С. 3-7.
8. Ясинская И. М., Розанов А. Я. Влияние нестероидных эстрогенов на активность ароматазы // Укр. биохим. журн. —2001. —73, №3 (в печати).
9. Сумбаев В. В., Ясинская И. М. Влияние ДДТ на связывание кортизола с глюкокортикоид —связывающими белками (ГКСБ) головного мозга крыс // Укр. биохим. журн. —2000. —72, №3. —С. 114-118.
10. Колб В.Г., Камышников В.С. Справочник по клинической химии —Минск: Беларусь, 1982. —336 с.
11. Асатиани В. С. Новые методы биохимической фотометрии —М: Наука, 1965. —545 с.
12. Джорджеску П., Пэунеску Е. Биохимические методы диагноза и исследования —Бухарест, 1963. —500 с.
13. Досон Р., Элиот Д., Элиот У., Джонс К. Справочник биохимика —М.: Мир, 1991. —543 с.
14. Меньшиков В.В. Лабораторные методы исследования в клинике —М.: Медицина, 1987. —531 с.
15. Сумбаев В.В., Розанов А.Я. Влияние кофеина на активность ксантиноксидазы // Укр. биохим. журн. —1997. —69, N5-6. —С. 196-200.
16. Hevel, S. M., White, K. A., Marletta, M. A. Purification of the inducible murine macrophage nitric oxide synthase. Identification as a flavoprotein // J. Biol. Chem. —1991. —266. —P. 22789-22791.
17. Ясинская И.М. Влияние восстановителей —антиоксидантов на активность ароматазы матки крыс in vitro // Укр. биохим. журн. —2000. —Т. 72, №2. —С. 47-50.
18. Yasinska I.M. Glutamate and aspartate as spacers for aromatase purification by affinity precipitation // Amino Acids. —1999. —V. 17, N1. —P. 66-67.
19. Зайцев Г.Н. Методика биометрических расчетов. —М.: Наука, —1973. 256 с.
20. Sumbayev V.V., Rosanov A.Ya. The mechanisms of the reciprocal dependence between xanthine oxidase activity and glucocorticoids formation // The Miami Nature Biotechnology Winter Symposium Short Reports (Oxford Press). —1999. —Р. 719.


| Зміст |