Регуляція гемоксигеназної активності гемом у серці, судинах та легенях щурів при введенні субстрату та інгібітору no-синтаз

23. V. P. Fylymonenko, P. A. Kaliman // Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека: Шестая национальная научно-практическая конференция с международным участием. Смоленск (Россия), 14-18 сентября 2009 г. - С. 41-42. (Дисертант провела дослідження впливу L-аргініну на вивчені показники за рабдоміолізу та провела їх статистичну обробку, підготувала тези).

24. Филимоненко В. П. Тканиноспецифічні зміни вмісту нітритів та нітратів у щурів за умов рабдоміолізу на фоні попереднього введення L-аргініну та

25. Zn-протопорфірину / В. П. Филимоненко // Досягнення і перспективи експериментальної і клінічної біохімії: Всеукраїнська науково-практична конференція. Київ-Тернопіль, 8-9 жовтня 2009 р. - Медична хімія. - 2009. - Т. 11,

26. № 4. - С. 114-116.

27. Филимоненко В. П. Значение активации гемоксигеназы L-аргинином в антиоксидантной защите тканей крыс при глицерольной модели рабдомиолиза /

28. В. П. Филимоненко // Біологія: від молекули до біосфери: 4 Міжнародна конференція молодих науковців. Харків, 15-18 грудня 2009 р. - С. 56-57.

АНОТАЦІЇ

Филимоненко В. П. Регуляція гемоксигеназної активності гемом у серці, судинах та легенях щурів при введенні субстрату та інгібітору NO-синтаз. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 - біохімія. - Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, Харків, 2010.

Дисертація присвячена вивченню гемоксигеназної активності та деяких показників прооксидантно-антиоксидантного статусу у серці, судинах і легенях щурів при введенні субстрату та інгібітору NO-синтаз за умов накопичення гему в крові, що спричинене ін'єкцією гліцеролу чи хлориду геміну.

Встановлено, що гліцерольна модель рабдоміолізу супроводжується активацією вільнорадикальних процесів та індукцією гемоксигенази в серці, судинах і легенях щурів, що обумовлено надходженням до цих тканин гему з кровотоку. Попереднє введення L-аргініну викликає більш ранню індукцію гемоксигенази у серці та легенях за рабдоміолізу, що виявляє антиоксидантний ефект в цих органах. За умов введення екзогенного геміну встановлено підвищення вмісту гему та гемоксигеназної активності лише в судинах. Попереднє введення

N-нітро-L-аргініну та введення тільки N-нітро-L-аргініну викликає підсилення активації гемоксигенази геміном і підвищення гемоксигеназної активності в судинах, відповідно, що може бути компенсаторною реакцією судин на пригнічення синтезу оксиду азоту.

Ключові слова: гем, гемоксигеназа, показники прооксидантно-антиоксидантного статусу, серце, судини, легені, гліцерол, хлорид геміну, L-аргінін, N-нітро-L-аргінін.

Филимоненко В. П. Регуляция гемоксигеназной активности гемом в сердце, сосудах и лёгких крыс при введении субстрата и ингибитора NO-синтаз. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 - биохимия. - Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина, Харьков, 2010.

Диссертация посвящена изучению гемоксигеназной активности и некоторых показателей прооксидантно-антиоксидантного статуса в сердце, сосудах и лёгких крыс при введении субстрата и ингибитора NO-синтаз в условиях накопления гема в крови, вызванного инъекцией глицерола или хлорида гемина.

Эксперименты выполнены на половозрелых крысах-самцах линии Вистар массой 200-250 г. В работе исследовали динамику гемоксигеназной активности, содержания общего гема, ТБК-активных продуктов и белковых карбонильных производных в сыворотке крови, сердце, сосудах и лёгких крыс, а также динамику каталазной и супероксиддисмутазной активностей и содержания восстановленного глутатиона в сердце и лёгких при введении глицерола и хлорида гемина. Изучали влияние предварительного введения субстрата NO-синтаз, L-аргинина, на исследованные показатели при глицерольной модели рабдомиолиза, а также влияние предварительного введения ингибитора NO-синтаз, N-нитро-L-аргинина, на исследованные показатели после инъекции экзогенного гемина. Учитывая полученные данные об антиоксидантном эффекте предварительного введения

L-аргинина при рабдомиолизе в органах, где наблюдалась более ранняя индукция гемоксигеназы, было проведено исследование вышеуказанных показателей в условиях ингибирования гемоксигеназной активности при совместном действии глицерола и L-аргинина.

В работе установлено, что введение глицерола вызывает значительное, в 18 раз превышающее контрольный уровень, накопление общего гема в сыворотке крови и его поступление в ткани сердца, сосудов и лёгких крыс. Повышение содержания гема сопровождается нарушением прооксидантно-антиоксидантного равновесия в сторону усиления свободнорадикальных процессов в исследованных тканях: накоплением ТБК-активных продуктов, белковых карбонильных производных, изменениями в антиоксидантной системе и увеличением гемоксигеназной активности. Предварительное введение L-аргинина не влияет на изменения, вызванные глицеролом, в сыворотке и сосудах. Однако в сердце и лёгких при совместном введении L-аргинина и глицерола наблюдается более раннее повышение гемоксигеназной активности и предотвращение нарушения прооксидантно-антиоксидантного баланса. Введение ингибитора гемоксигеназ, Zn-протопорфирина, не влияет на развитие оксидативного стресса в сыворотке и сосудах, вызываемое введением глицерола, что, очевидно, связано с отсутствием гемоксигеназ в крови и снятием ингибирующего эффекта Zn-протопорфирина высокими концентрациями гема в сосудах. В сердце и лёгких введение ингибитора гемоксигеназной активности блокирует антиоксидантное влияние L-аргинина, что свидетельствует о ключевой роли более ранней индукции гемоксигеназы L-аргинином в его защитном эффекте.

Введение хлорида гемина вызывает трёхкратное повышение содержания гема в сыворотке крови и его поступление в сосуды, что сопровождается изменениями прооксидантно-антиоксидантного баланса этих тканей: накоплением ТБК-активных продуктов в сыворотке крови и сосудах и повышением гемоксигеназной активности в сосудах. Предварительное введение N-нитро-L-аргинина не влияет на накопление гема и ТБК-активных продуктов в сыворотке крови и сосудах, однако усиливает повышение гемоксигеназной активности в сосудах, вызванное инъекцией экзогенного гемина. Введение только ингибитора NO-синтаз вызывает накопление гема и ТБК-активных продуктов и увеличение гемоксигеназной активности в сосудах. В сердце и лёгких уровень гема и гемоксигеназная активность не отличаются от контрольных значений после введения хлорида гемина. Нарушения прооксидантно-антиоксидантного статуса сердца (повышение содержания ТБК-активных продуктов, уровня нитритов и увеличение супероксиддисмутазной активности) обусловлены, главным образом, образованием оксида азота в NO-синтазных реакциях.

Полученные результаты позволяют заключить, что поступление гема в ткани сердца и лёгких и активация гемоксигеназы определяются уровнем гема в крови, а нарушения прооксидантно-антиоксидантного равновесия могут быть обусловлены как прямым, так и непрямым влиянием свободного гема. Модуляция гемоксигеназной активности введением субстрата и ингибитора NO-синтаз в условиях накопления гемсодержащих продуктов в крови показала, что активацию гемоксигеназы могут вызывать как усиление образования оксида азота при введении L-аргинина, так и ингибирование NO-синтазной активности N-нитро-L-аргинином.

Ключевые слова: гем, гемоксигеназа, показатели прооксидантно-антиоксидантного статуса, сердце, сосуды, лёгкие, глицерол, хлорид гемина,

L-аргинин, N-нитро-L-аргинин.

Fylymonenko V. P. The heme oxygenase activity regulation by heme in rat heart, vessels and lung under NO-synthases substrate and inhibitor administration. - Manuscript.

Thesis for obtaining the degree of candidate of biological science, speciality 03.00.04 - biochemistry. - V.N. Karazin Kharkiv National University, Kharkiv, 2010.

This thesis deals with the investigation of heme oxygenase activity and some parameters of prooxidant-antioxidant status in rat heart, vessels and lung under NO-synthase substrate and inhibitor administration under heme accumulation in blood caused by glycerol or hemin chloride injection.

The glycerol model of rhabdomyolysis was established to be accompanied by the activation of free radical processes and the heme oxygenase induction in rat heart, vessels and lung, caused by transport heme to these tissues from blood stream. Pretreatment by

L-arginine causes the earlier heme oxygenase induction in heart and lung that shows antioxidant effect in these organs. The hemin chloride administration was shown to cause increasing of heme content and heme oxygenase activity only in vessels. Pretreatment by N-nitro-L-arginine and the N-nitro-L-arginine alone strengthens heme oxygenase induction and elevates heme oxygenase activity in vessels, respectively, that may be compensatory reaction of vessels to inhibition of nitric oxide synthesis.

Key words: heme, heme oxygenase, parameters of prooxidant-antioxidant status, heart, vessels, lung, glycerol, hemin chloride, L-arginine, N-nitrо-L-arginine.

Размещено на Allbest.ru