|
МЕХАНІЗМИ ІНТОКСИКАЦІЙ УДК616-053.6-06:616-099:541.4-019 Т.І. Кметь, Л.І. Власик, д.м.н. ОСОБЛИВОСТІ СТАНУ ПЕРОКСИДНОГО ОКИСНЕННЯ БІЛКІВ У ТВАРИН ЮВЕНІЛЬНОГО ВІКУ З РІЗНИМ ТИПОМ МЕТАБОЛІЗМУ ЗА УМОВ НІТРАТНО-КАДМІЄВОЇ ІНТОКСИКАЦІЇБуковинська державна медична академія, м. Чернівці, Україна, Забруднення навколишнього середовища солями кадмію та нітратами і їх вторгнення в гомеостаз організму людини створює сприятливі умови для виникнення "хімічного стресу" [3]. Розвиток токсичних ефектів внаслідок дії цих полютантів значною мірою залежить від особливостей метаболізму хімічних речовин, тому швидкість накопичення їх в організмі та прояви шкідливої дії будуть не однаковими в різних фенотипів за швидкістю метаболізму [16]. З літературних джерел відомий характер ізольованої дії хлориду кадмію та нітрату натрію на організм людини та тварин [8, 11]. Проте в реальних умовах частіше має місце комбінована дія. Разом з тим, характер дії вказаних хімічних речовин у молодих організмів вивчений недостатньо, що зменшує ефективність заходів первинної і вторинної профілактики їх шкідливої дії. У механізмі токсичної дії хлориду кадмію та нітрату натрію значну роль відіграє зростання кількості супероксидних радикалів та активація процесів окиснення ліпідів (ПОЛ) і білків (ПОБ) [12]. Ініціація останніх є найбільш небезпечною ланкою токсичного пошкодження клітин через інактивацію цитоплазматичних ферментів та мембранних іонних насосів, із наступним запуском різноманітних механізмів руйнування клітин [15]. Крім того, деструкція білків є більш надійним маркером окислювальних пошкоджень тканин, ніж ПОЛ, оскільки продукти окиснювальної модифікації білків (ОМБ) більш стабільні, порівняно з пероксидним окисненням ліпідів [6]. Разом з тим, залишається недостатньо вивченим рівень білкової пероксидації у статевонезрілих тварин з різним типом метаболізму під впливом багаточисельних полютантів. Тому, метою експерименту було вивчення особливостей комбінованої дії нітрату натрію та хлориду кадмію на процеси пероксидації білків плазми крові тварин ювенільного віку з різним типом ацетилювання. Матеріали та методи дослідження Експериментальні дослідження виконані на 43 статевонезрілих конвенційних аутбредних щурах-самцях 1,5-місячного віку масою 0,07±0,01 кг. Тварин утримували за сталої температури (20±2°С) та вологості повітря (відносна вологість 50±5%) з світловим періодом 12 год (з 7 до 19 год). Для харчування використовували стандартний корм віварію з вільним доступом тварин до води. Вміст нітратів і сполук кадмію в кормах і воді не перевищував ГДК. Для визначення ацетилюючої здатності тваринам вводили внутрішньошлунково (за допомогою зонда) 1% крохмальний розчин сульфадимезину з розрахунку 100 мг/кг маси тіла. Упродовж трьох годин у тварин збирали сечу, в якій визначали активність N-ацетилтрансферази за методом Пребсинг-Гаврилова в модифікації Тимофєєвої [9]. За кількістю виділеного з сечею вільного та загального сульфадимезину дослідних тварин було розподілено на дві групи: "швидкі" та "повільні" ацетилятори. У кожній групі виділено три підгрупи: I — контрольні (інтактні) тварини, II — тварини, яким вводили хлорид кадмію та нітрат натрію, III — тварини, яким вводили хлорид кадмію, нітрат натрію та спиртову настоянку ехінацеї пурпурової. Хлорид кадмію вводили внутрішньоочеревинно в дозі 0,1 мг/кг, що дорівнює 1/50 DL50, нітрат натрію — внутрішньошлунково в дозі 500 мг/кг (1/15 DL50). Тваринам III підгрупи за 1,5 год до введення хлориду кадмію та нітрату натрію внутрішньошлунково вводили спиртову настоянку ехінацеї пурпурової в дозі 0,25 мл/кг. Інтактним тваринам замість хлориду кадмію та нітрату натрію вводили, відповідно, ізотонічний розчин (внутрішньоочеревино) та водопровідну воду (внутрішньошлунково). Через 14 днів тварин під ефірним наркозом виводили з експерименту шляхом декапітації. Продукти білкової пероксидації визначали за реакцією з 2,4-динітрофенілгідразином [10]. Cтупінь ОМБ оцінювали за вмістом альдегідних і кетонних груп у радикалах залишків аліфатичних амінокислот білків плазми крові. Альдегідо- і кетонопохідні нейтрального характеру реєстрували за оптичною густиною при 370 нм, а основного — при 430 нм [10]. Вміст білка визначали за методом Лоурі-Фоліна [4]. Статистичну обробку отриманих даних проводили на ПЕОМ методами варіаційної статистики з використанням t-критерію Стьюдента. Результати та їх обговорення Аналізуючи результати експерименту дослідних та контрольних груп тварин, викладених у таблиці, слід відмітити, що в крові повільних ацетиляторів, які зазнали впливу ксенобіотиків, вміст альдегідо- та кетонопохідних нейтрального характеру зріс на 25% (р<0,05). У цих же тварин мала місце тенденція до зростання продуктів основного характеру (на 23%) порівняно з показниками інтактних тварин. Це свідчить про більш виражене пошкодження активними формами кисню білкових молекул (аліфатичних амінокислот нейтрального характеру) плазми крові тварин із повільним типом ацетилювання. У щурів з швидким типом ацетилювання вивчені показники зросли тільки на 18 та 17% відповідно, що виявилось статистично невірогідним у порівняні з контрольною підгрупою тварин. На нашу думку, нітратно-кадмієва інтоксикація призводить до підвищення процесів окисної деструкції білка, що є захисною реакцією, оскільки при цьому відбувається руйнування патологічно змінених білків і виведення їх з організму. Однак, дана реакція є компенсаторно вигідною для організму в певних фізіологічних межах. За подальшого зростання активності ПОБ можлива його денатурація, внаслідок чого відбувається руйнування ферментних систем і лізис клітин [1]. Як свідчать дані літератури [7, 14], препарати з лікарських рослин здатні нормалізувати вміст продуктів ОМБ у плазмі крові. Тому з метою захисту білкових молекул від токсичного впливу хлориду кадмію та нітрату натрію на організм тварин нами використана спиртова настоянка ехінацеї пурпурової, оскільки відома її протекторна роль при надходженні в організм солей важких металів, як ізольовано так і в комбінації з іншими полютантами [5, 13]. Показники ОМБ альдегідо- та кетонопохідних нейтрального та основного характеру в повільних ацетиляторів, які з профілактичною метою отримували настоянку ехінацеї пурпурової (ІІІ підгрупа), були вірогідно нижчими у порівнянні з тваринами ІІ підгрупи, відповідно на 40 та 44% (р<0,05). Позитивний вплив настоянки виявлений також у тварин із швидким типом метаболізму, в яких зміни ОМБ альдегідо- та кетонопохідних нейтрального та основного характеру вірогідно нижчі по відношенню до тварин ІІ підгрупи, відповідно на 32 і 37% (р<0,05). Протекторні властивості настоянки ехінацеї, очевидно, зумовлені наявністю біологічно активних речовин, що входять до її складу (поліфенольні сполуки, флавоноїди, каротиноїди, ненасичені жирні кислоти, макро- і мікроелементи, та ін.), які і визначають її біологічну ефективність у знешкодженні активних форм кисню та їх токсичних метаболітів [2]. Перспективними залишаються дослідження щодо з'ясування особливостей перебігу процесів вільнорадикального окиснення білків та стану антиоксидантної системи за умов нітратно-кадмієвої інтоксикації у інших вікових групах щурів з різним типом ацетилювання. Висновки 1. В умовах експерименту на щурах ювенільного віку при комбінованій нітратно-кадмієвій інтоксикації виявлено вірогідне зростання продуктів окиснювальної модифікації білків нейтрального характеру тільки у тварин із повільним типом ацетилювання. 2. Профілактичне застосування спиртової настоянки ехінацеї пурпурової сприяє зниженню вмісту продуктів окиснювальної модифікації білків у плазмі крові тварин як повільних, так і швидких ацетиляторів. Література |