Взаимосвязь между пероксидным окислением липидов, активностью антиоксидантной системы защиты и содержанием веществ низкой и средней молекулярной массы при интоксикации животных ацетальдегидом

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Взаимосвязь между пероксидным окислением липидов, активностью антиоксидантной системы защиты и содержанием веществ низкой и средней молекулярной массы при интоксикации животных ацетальдегидом

И.П. Степанова, Л.М. Дмитриева, А.Г. Патюков,

В.В. Мугак, И.В. Конева

INTERRELATION BETWEEN THE PROCESSES OF PEROXIDICAL OXIDATION OF LIPIDS, ANTIRADICAL PROTECTION AND THE CONTENTS OF SUBSTANCES OF LOW AND AVERAGE MOLECULAR WEIGHT AT ACETALDEHYDIC INTOXICATION OF ANIMALS

I.P. Stepanova, L.M. Dmitrieva, A.G. Patyukov, V.V. Mugak, I.V. Koneva

The possible interface of processes peroxidical oxidation of lipid, antiradical protection with an operating time of substances of low and average molecular weight in plasma and binding them erythrocytes of white rats blood at acetaldehydic intoxication is discussed. At revealed metabolically infringements at large horned cattle with the help of an integrated method based on definition of connections of low and average molecular weight, it is recommended to estimate intensity of free -- radical oxidation of the not sated greasy acids and activity of free -- radical protection for a choice of pathogenesically of the proved methods of correction of shifts in an exchange of animals substances.

Оценивали взаимосвязь между интенсивностью пероксидного окисления липидов, функциональным состоянием системы антиоксидантной защиты и концентрацией веществ низкой и средней молекулярной массы в плазме и эритроцитах крови при ацетальдегидной интоксикации белых крыс.

Для диагностики нарушений метаболизма у крупного рогатого скота используют интегральный метод, основанный на определении содержания веществ низкой и средней молекулярной массы в плазме и эритроцитах крови (ВНСММ) (1). При разработке патогенетически обоснованных способов коррекции метаболических сдвигов у животных необходимо учитывать степень взаимосвязи между содержанием ВНСММ в крови, интенсивностью пероксидного окисления липидов (ПОЛ) и состоянием антиоксидантной системы (АОС), так как при активации процессов свободнорадикального окисления происходит запуск механизма каскадных реакций, вызывающих глубокие нарушения обмена веществ (2). В последние годы среди возможных причин метаболических нарушений и развития эндогенной интоксикации важная роль отводится такому соединению, как ацетальдегид, который является естественным метаболитом и присутствует в крови и тканях мозга млекопитающих, образуясь не только из эндогенного этанола, но и других субстратов (пируват, треонин, фосфоэтаноламин) (3). Значимость каждого из возможных способов образования ацетальдегида и его роль в метаболизме окончательно не выявлены. Существует гипотеза, что именно ацетальдегид, а не этанол, оказывает регуляторное воздействие на работу дыхательной цепи клетки посредством изменения структурно-функционального состояния убихинона. В то же время известно, что ацетальдегид является токсическим веществом, способным к образованию аддуктов с белками и нуклеиновыми кислотами, что сопровождается выработкой антител, инактивацией ферментов, нарушением репарации ДНК, кроме того, он снижает содержание восстановленного глутатиона и нарушает другие механизмы антиоксидантной защиты (4). Поэтому ацетальдегид в организме животных должен достаточно быстро окисляться, при этом необходимо участие систем детоксикации. Существует баланс между ферментативными реакциями синтеза и окисления ацетальдегида альдегиддегидрогеназами, представленными во всех тканях. Возможно, что уксусный альдегид также восстанавливается под влиянием редуктаз. В результате этих процессов содержание эндогенного ацетальдегида существенно снижается. В любой живой системе при избыточном поступлении токсических веществ может нарушаться процесс детоксикации, что влечет за собой образование в тканях ацетальдегида, сопровождающееся метаболическими нарушениями.

В задачу нашей работы входила оценка взаимосвязи между содержанием веществ низкой и средней молекулярной массы в плазме крови и эритроцитах, интенсивностью пероксидного окисления липидов и активностью антиоксидантной системы защиты при интоксикации белых крыс ацетальдегидом с целью выявления сдвигов в обмене веществ.

Методика. Объектом исследования служили половозрелые самцы крыс линии Вистар живой массой 260-300 г. Животным в опыте (n = 49) интрагастрально вводили 20 % раствор уксусного альдегида в дозе 14 ммоль/кг живой массы (половина LD50), в контроле (n = 15) -- воду. Пробы крови отбирали, основываясь на фармакокинетике ацетальдегида, через 30 мин, 1, 2, 4, 6, 12 и 24 ч после интоксикации. Так, в течение первых 2 ч, как правило, происходит резорбция и метаболизация экзогенного вещества, а затем вовлечение в различные окислительные процессы. Через 24 ч такое реакционноспособное химическое соединение не оказывает непосредственного токсического влияния, но, инициируя ферменты первой фазы детоксикации, способствует ослаблению компенсаторно-приспособительных реакций, что приводит к развитию патологических реакций. интоксикация животное ацетальдегид

Содержание ВНСММ в сыворотке крови и эритроцитах определяли по методу Малаховой (5) с использованием спектрофотометра СФ-46 и оценивали по площади фигуры (S), ограниченной спектральной кривой и осью абсцисс, при длине волны от 246 до 302 нм: S = 4D(246-302), где D -- оптическая плотность (усл. ед.), 4 -- шаг измерения.

Интенсивность ПОЛ и активность антиоксидантной системы защиты оценивали методом индуцированной хемилюминесценции сыворотки крови (хемилюминометр БХЛ-06М) -- соответственно по сумме световых хемилюминесцентных вспышек в пробах сыворотки крови за 30 с и в относительных единицах тангенcа угла наклона кинетической кривой индуцированной хемилюминесценции (6). Статистическую обработку данных проводили с использованием критериев Стьюдента и Пирсона.

Результаты. Спектрограммы плазмы и эритроцитов крови крыс в контроле имели вид параболы с максимальным светопоглощением соответственно при = 282 и = 258 нм (рис. 1). При этом средняя оптическая плотность в плазме и эритроцитах крови составляла соответственно 0,16 и 0,31 усл. ед., а площадь спектрограмм варьировала от 5,37 до 7,37 и от 8,56 до 10,20 усл. ед.2

Рис. 1. Спектрограммы плазмы (1) и эритроцитов (2) крови интактных крыс линии Вистар.

После введения ацетальдегида содержание ВНСММ в плазме крови подопытных животных через 30 мин было таким же, как в контроле, однако уже через 1 ч достоверно повышалось, достигая максимума через 6 ч, а через 12 ч возвращалось к норме (рис. 2, а). Средняя оптическая плотность при максимальном светопоглощении через 30 мин, 1, 2, 4, 6, 12 и 24 ч составляла соответственно 0,15; 0,25; 0,25; 0,29; 0,34; 0,16 и 0,15 усл. ед. (P > 0,05). Содержание ВНСММ в эритроцитах крови достоверно повышалось уже через 30 мин после введения ацетальдегида, сохранялось на этом уровне в течение 4 ч, а через 6 ч возвращалось к норме (рис. 2, б). Средняя оптическая плотность при максимальном светопоглощении через 30 мин, 1, 2, 4, 6, 12 и 24 ч составляла соответственно 0,39; 0,38; 0,38; 0,35; 0,31; 0,30 и 0,34 усл. ед. (P < 0,05).

Рис. 2. Содержание (усл. ед.2) веществ низкой и средней молекулярной массы в плазме (а) и эритроцитах (б) крови крыс линии Вистар в зависимости от времени введения ацетальдегида (* P < 0,05; ** P < 0,01; *** P < 0,001).

Нами выявлена положительная линейная корреляция между содержанием ВНСММ в плазме и эритроцитах крови (коэффициент Пирсона 0,86; P 0,001). В течение первых 6 ч после интрагастрального введения ацетальдегида интенсивность накопления ВНСММ в плазме и сорбции этих соединений эритроцитами крови повышалась; через 12 ч метаболические процессы в крови животных нормализовались, что, вероятно, следует рассматривать как проявление общего адаптационного синдрома.

Сумма световых хемилюминесцентных вспышек в пробах сыворотки крови крыс в контроле варьировала в пределах от 10,35 до 11,53 ед. за 30 с (табл.). В течение первых 2 ч после токсического воздействия интенсивность ПОЛ была такой же, как в контроле, через 4 ч -- достоверно повышалась, после чего оставалась на этом уровне в течение 8 ч, через 24 ч -- практически нормализовалась.

Показатели интенсивности пероксидного окисления липидов и активности антиоксидантной системы защиты у крыс линии Вистар в зависимости от времени введения ацетальдегида

Тангенс угла наклона кинетической кривой индуцированной хемилюминесценции сыворотки крови у крыс в контроле составлял в среднем 0,14 отн. ед. (см. табл.). Активность АОС в течение 2 ч после введения ацетальдегида практически не изменялась, через 4 ч -- достоверно увеличивалась, а через 12 ч -- нормализовалась.

Полученные нами данные свидетельствуют о том, что в течение первых 6 ч после ацетальдегидной интоксикации повышается интенсивность ПОЛ и функциональная активность антиоксидантной системы защиты (максимальные изменения выявлены через 4 ч), затем обмен веществ нормализуется.

Обнаружена линейная взаимосвязь между интенсивностью ПОЛ и активностью АОС (коэффициент Пирсона 0,88; P < 0,001), между интенсивностью ПОЛ и содержанием ВНСММ в плазме и эритроцитах крови (коэффициент Пирсона соответственно 0,89 и 0,90; P < 0,001), а также между активностью АОС и содержанием ВНСММ в плазме и эритроцитах (коэффициент Пирсона в обоих случаях 0,87; P < 0,001).

Таким образом, выявленную нами взаимосвязь между интенсивностью пероксидного окисления липидов, функциональной активностью антиоксидантной системы защиты и содержанием веществ низкой и средней молекулярной массы в плазме и эритроцитах крови рекомендуется использовать на практике с целью подбора патогенетически обоснованных методов коррекции метаболических сдвигов у животных различных видов, в том числе крупного рогатого скота.

Литература

1. Степанова И.П., Власова И.В., Дмитриева Л.М. Интегральный метод диагностики метаболических нарушений у коров. С.-х. биол., 2003, 4: 109-113.

2. Величковский Б.Т. Свободнорадикальное окисление как звено срочной и долговременной адаптации организма к факторам окружающей среды. Вест. РАМН, 2001, 6: 45-52.

3. Пронько П.С., Сатановская В.И., Горенштейн Б.И. и др. Влияние пирувата, треонина и фосфоэтаноламина на обмен эндогенного ацетальдегида у крыс с токсическим поражением печени. Вопр. мед. хим., 2002, 48, 3: 278-285.

4. Feihman L., Lieber C. Ethanol and lipid metabolism. Am. J. Clin. Nutr., 1999, 70: 791-792.

5. Малахова М.Я. Метод регистрации эндогенной интоксикации. СПб, 1995.

6. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты. Вест. РАМН, 1998, 7: 43-51.

Размещено на Allbest.ru