Система антиоксидантного захисту нирок щурів при ураженні тетрахлорметаном за різних світлових режимів
Вивчення стану вільнорадикального окиснення білків і активності системи антиоксидантного захисту у нирках щурів. Аналіз впливу настоянки ехінацеї пурпурової та мелатоніну на уражені органи. Розкриття механізму взаємодії організму з абіотичними чинниками.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 27.07.2015 |
Размер файла | 2,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
ЧЕРНІВЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
імені Юрія Федьковича
УДК 616.36-002:616.61-085.357+615.322]-119
АВТОРЕФЕРАТ
на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук
СИСТЕМА АНТИОКСИДАНТНОГО ЗАХИСТУ НИРОК ЩУРІВ ПРИ УРАЖЕННІ ТЕТРАХЛОРМЕТАНОМ ЗА РІЗНИХ СВІТЛОВИХ РЕЖИМІВ
03.00.04 - біохімія
Мацьопа Інна Володимирівна
Чернівці - 2010
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана на кафедрі медичної хімії Буковинського державного медичного університету Міністерства охорони здоров'я України
Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор МЕЩИШЕН ІВАН ФЕДОРОВИЧ, Буковинський державний медичний університет, завідувач кафедри медичної хімії
Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор ВЕЛИКИЙ МИКОЛА МИКОЛАЙОВИЧ, Інститут біохімії імені О.В. Палладіна НАН України, завідувач лабораторії медичної біохімії
доктор біологічних наук, професор СТОЛЯР ОКСАНА БОРИСІВНА, Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка професор кафедри хімії, науковий керівник науково-дослідної лабораторії порівняльної біохімії і молекулярної біології
Захист відбудеться «17» листопада 2010 року о 1200 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 76.051.05 в Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича МОН України за адресою: 58012, м. Чернівці , вул. Лесі Українки, 25, корпус 3, факультет біології, екології та біотехнології, ауд. 81.
З дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича МОН України за адресою: 58012, м. Чернівці , вул. Лесі Українки, 23.
Автореферат розісланий « 15 » __жовтня__ 2010 року
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Легета У.В.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Живі організми постійно знаходяться під впливом несприятливих абіотичних чинників зовнішнього середовища, таких як токсичні речовини екзогенного походження, зокрема тетрахлорметан, який виявляє токсичну дію на всі органи і, в першу чергу, на печінку та нирки (Губський Ю. И. и др., 2005; Боднар В. С. та ін., 2005).
Адаптація організму до факторів зовнішнього середовища забезпечується на органному, тканинному та молекулярному рівнях, особливо в результаті підтримання про/антиоксидантної рівноваги організму (Galie J., Wanner C., 1997; Петрович Ю. А., Гуткин Д. В., 1999; Locatelli F. et al., 2003; Taki K., Takayama F., Tsuruta Y., Niwa T., 2006). Розробка еколого-фізіологічних і біохімічних аспектів адаптації дозволяє розширити уявлення про особливості та розкрити механізми, що забезпечують розвиток адаптаційних процесів за екстремальних природних умов (Shavgulidze N. et al., 2002; Albalak R. et al., 2003; Шумина О.С., Грызлова Л.В., 2004).
Вивчення біохімічних аспектів та специфіки адаптації, управління адаптаційними процесами та їх корекція є неодмінними умовами профілактики багатьох захворювань (Кашуро В. А. и др., 2006; Taki K., Takayama F., Tsuruta Y., Niwa T., 2006; Тугушева Ф. А., Зубина И. М., Митрофанова О. В., 2007).
Посилення оксидативних процесів є універсальним механізмом у розвитку таких типових патологічних процесів, як гіпоксія, запалення, імунний конфлікт, інтоксикація та пов'язаних з ними захворювань нирок (Беккельман И., 2001; Adrienne S. et al., 2004).
Порушення рівноваги між процесами вільнорадикального окиснення й антиоксидантного захисту встановлено у численних клінічних дослідженнях при хронічному гломерулонефриті, пієлонефриті, хронічній нирковій недостатності, де більшість авторів спостерігали зростання вмісту продуктів вільнорадикального окиснення в мембранах еритроцитів і сечі хворих при зниженні активності факторів антиоксидантного захисту (Бєленічев І. Ф. та ін., 2002; Орлова Е.А., 2003; Zhong X., Jiang Z., 2004).
Одним із чинників, який істотно впливає на адаптивну здатність організму, є фотоперіодизм (Пішак В. П. та ін., 2003).
Основним регулятором біологічних ритмів у організмі є мелатонін, який знайшов широке використання у клініці (Reiter R. J., Tan D. X., Osuna C., Gitto E., 2000; Бондаренко Л. О., 2002; Мінак О. М., 2003; Нікула Г. Г., Дудар І. О., Король Л. В., 2005). Йому притаманні антиоксидантні, онкостатичні, хроноритмологічні, імунозахисні, антистресорні властивості (Бєленічев І. Ф., Коваленко С. І., Дунаєв В. В., 2002; Gwinner W., Grone H., 2000). Поряд з цим, настоянка ехінацеї пурпурової також проявляє антиоксидантні, протизапальні, ранозагоювальні, імуномодулюючі, біостимулюючі, протимікробні та противірусні властивості на організм (Дубініна О. Ю., 2001; Геруш І. В., 2001; Губський Ю. И. и др., 2005).
Тому актуально дослідити вплив токсичного ураження тетрахлорметаном на стан системи антиоксидантного захисту в нирках за умов зміненого фотоперіоду та з'ясувати можливості його корекції з використанням мелатоніну, настоянки ехінацеї пурпурової та їх поєднаної дії.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація є фрагментом науково-дослідної роботи кафедри медичної біології, генетики та гістології Буковинського державного медичного університету (м. Чернівці) “Вплив стресу та солей важких металів на хроноритми функцій нирок та морфологічні показники деяких ендокринних органів” (№ державної реєстрації 0104U009025, 2004-2009 рр.). Автор є співвиконавцем зазначеної теми, виконавцем фрагменту "Стан системи антиоксидантного захисту у нирках щурів при токсичному ураженні тетрахлорметаном за різних світлових режимів та його корекція".
Мета роботи. З'ясувати особливості вільнорадикального окиснення ліпідів і білків, активності чинників антиоксидантного захисту в нирках щурів при токсичному ураженні тетрахлорметаном за зміненого фотоперіоду й оцінити можливість їх корекції з використанням мелатоніну, настоянки ехінацеї пурпурової та їх сумісної дії.
Для досягнення даної мети були поставлені такі завдання:
1. Оцінити стан вільнорадикального окиснення ліпідів, білків і антиоксидантної системи у нирках щурів при окремій та поєднаній дії мелатоніну, настоянки ехінацеї пурпурової за умов зміненого фотоперіоду.
2. Установити особливості стану вільнорадикального окиснення ліпідів, білків і антиоксидантної системи у нирках щурів при інтоксикації тетрахлорметаном, окремій та поєднаній дії мелатоніну, настоянки ехінацеї пурпурової за умов зміненого фотоперіоду.
3. З'ясувати особливості хроноритмів показників вільнорадикального окиснення ліпідів, білків і активності антиоксидантних ферментів у нирках щурів при окремій та поєднаній дії мелатоніну, настоянки ехінацеї пурпурової при токсичному ураженні тетрахлорметаном за умов різних світлових режимів.
Об'єкт дослідження. Стан системи антиоксидантного захисту нирок за дії абіотичних чинників.
Предмет дослідження. Вміст продуктів вільнорадикального окиснення ліпідів, білків і активність антиоксидантних ферментів у нирках щурів при токсичному ураженні тетрахлорметаном за умов зміненого фотоперіоду та дії мелатоніну, настоянки ехінацеї пурпурової.
Методи дослідження. У роботі використано біохімічні (визначення вмісту продуктів вільнорадикального окиснення ліпідів, білків і активностей антиоксидантних ферментів), гістологічні (дослідження структури тканин нирок), гістохімічні (визначення ступеня окиснювальної модифікації білків за коефіцієнтом R/B) і статистичні методи.
Наукова новизна отриманих результатів. Уперше у дисертаційній роботі на основі теоретичного підходу й експериментального дослідження розкриті нові особливості перебігу вільнорадикального окиснення ліпідів і білків, змін активності ферментів антиокcидантної системи у нирках щурів при токсичному тетрахлорметановому ураженні за умов різної тривалості й інтенсивності світлового періоду.
З'ясовано, що при інтоксикації тетрахлорметаном незалежно від умов освітлення у нирках щурів відбуваються порушення структури тканин, які пов'язані із посиленням вільнорадикального окиснення ліпідів, білків і активностей антиоксидантних ферментів (каталазної, супероксиддисмутазної, глутатіонпероксидазної, глутатіон-S-трансферазної) та їх субциркадіанних ритмів.
Уперше встановлено ефективність поєднаної дії мелатоніну та настоянки ехінацеї пурпурової на стан вільнорадикального окиснення ліпідів і білків та активність антиоксидантної системи у нирках щурів при токсичному ураженні тетрахлорметаном за умов різної тривалості світлового періоду.
Продемонстровано високу ефективність застосування настоянки ехінацеї пурпурової з метою корекції порушень процесів вільнорадикального окиснення макромолекул і активностей антиоксидантних ензимів у нирках щурів, викликаних ураженням тетрахлорметаном на фоні зміненого фотоперіоду.
Уперше показано, що уведення мелатоніну відновлює субциркадіанні ритми показників вільнорадикального окиснення ліпідів, білків і активності ферментів антиоксидантної системи нирок при інтоксикації тетрахлорметаном за умов зміненого фотоперіоду.
Оптимальним є п'ятиденне внутрішньошлункове уведення тваринам препаратів для відновлення вмісту продуктів вільнорадикального окиснення ліпідів і білків, корекції активностей антиоксидантних ферментів та їх субциркадіанних ритмів у нирках щурів на фоні інтоксикації тетрахлорметаном за умов експериментального рівнодення.
Практичне значення одержаних результатів. Результати експериментальних досліджень розширюють уявлення про антиоксидантний ефект настоянки ехінацеї пурпурової та мелатоніну в окремому та поєднаному використанні у нирках при інтоксикації тетрахлорметаном за умов різної тривалості світлового періоду.
Доведено доцільність застосування мелатоніну окремо та в комплексі з настоянкою ехінацеї пурпурової для корекції порушень процесів вільнорадикального окиснення макромолекул й антиоксидантної системи у нирках при токсичному ураженні тетрахлорметаном незалежно від умов освітлення.
Результати роботи впроваджено в науково-дослідну роботу та навчальний процеси на кафедрах медичної хімії, фізіології та фармакології Буковинського державного медичного університету. Отримано деклараційний патент на корисну модель - № 43232 від 10.08.2009 (Спосіб корекції прооксидантної системи в нирках при токсичному гепатиті).
Особистий внесок здобувача. Дисертантом особисто виконано експериментальні дослідження, проведено аналіз та інтерпретація даних наукової літератури за темою роботи, отриманих результатів, оформлення дисертації. У наукових розробках, що висвітлені у статтях, опублікованих сумісно зі співавторами, участь здобувача полягала у проведенні літературного пошуку, лабораторних дослідженнях, статистичній обробці отриманих даних, формулюванні висновків і підготовці публікацій до друку. Загальне планування роботи, обговорення результатів і формулювання висновків проведено автором спільно з науковим керівником.
Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались та обговорювались на: ІІІ, ІV та V міжнародній медико-фармацевтичній конференції студентів та молодих вчених (Чернівці, 2006, 2007, 2008), міжнародній науково-практичній конференції студентів та молодих вчених „Новітні підходи до лікування в сучасній медицині” (Ужгород, 2007), III Міжнародній Пироговській студентській науковій медичній конференції (Москва, 2007), всеукраїнській науково-практичній конференції студентів та молодих вчених "Актуальні питання створення нових лікарських засобів" (Харків, 2008), ІV всеукраїнській науково-практичній інтернет-конференції "Простір і час сучасної науки" (Київ, 2008), ІV всеукраїнській науково-практичній конференції "Актуальні проблеми клінічної та фундаментальної медицини" (Луганськ, 2008), науково-практичній конференції з міжнародною участю "Прискорене старіння: механізми, діагностика, профілактика" (Чернівці, 2009), Х українському біохімічному з'їзді (Одеса, 2010).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 16 праць, у тому числі 8 - статті у фахових наукових виданнях, рекомендованих ВАКом України, де можуть публікуватися матеріали докторських і кандидатських дисертацій (з них 1 - одноосібна), 7 - матеріали і тези доповідей наукових конференцій, 1 - деклараційний патент на винахід.
Структура й обсяг дисертації. Дисертація викладена на 173 сторінках комп'ютерного набору, складається зі вступу, огляду літератури, опису матеріалів і методів досліджень, чотирьох розділів власних досліджень, аналізу й узагальнення результатів дослідження, висновків, практичних рекомендацій, списку використаних джерел. Робота містить 12 таблиць і 45 рисунків, 6 додатків. Бібліографічний список складається із 271 джерела, з них 89 - латиною.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
В огляді літератури, який складається з чотирьох підрозділів, проаналізовано особливості вільнорадикального окиснення макромолекул і антиоксидантної системи у нирках щурів при різних патологіях, розкрито деякі молекулярні основи і прояви токсичного ураження нирок. Наведено відомості щодо використання мелатоніну в експериментальних дослідженнях і клініці. Розкрито терапевтичний ефект препаратів настоянки ехінацеї пурпурової.
Матеріали та методи досліджень. Експерименти проведено на 660 білих нелінійних статевозрілих щурах-самцях масою 180±10г. Вивчали стан вільнорадикального окиснення ліпідів, білків і антиоксидантної системи у нирках щурів за умов різного фотоперіоду при інтоксикації тетрахлорметаном, окремому і сумісному застосуванні настоянки ехінацеї пурпурової та мелатоніну за цих умов.
При проведенні експериментів дотримувалися національних “Загальних етичних принципів експериментів на тваринах” (Україна, 2001 р.), що відповідають вимогам “Європейської конвенції із захисту хребетних тварин, яких використовують із експериментальною та науковою метою” (Страсбург, 1986 р.). Досліди проведено згідно з вимогами комісії з біоетики БДМУ (протокол № 4 від 01 червня 2009 року). Тварини утримувалися за умов віварію зі сталим температурним режимом і вільним доступом до їжі та води, з відповідними до змодельованого фотоперіоду умовами освітлення. Експерименти проводили за чотирьох варіантів світлового режиму:
1. Природне освітлення у різні пори року з різною тривалістю світлового дня. Тварини перебували за таких умов: а) природне рівнодення - навесні - у березні (тривалість: 12 годин світла/12 годин темряви); б) найдовший світловий день - влітку - в червні (тривалість: 16 годин 27 хвилин світла/7 годин 33 хвилин темряви); в) найкоротший світловий день - взимку - в грудні (тривалість: 8 годин світла/16 годин темряви).
2. При дослідженні впливу експериментального рівнодення (у різні пори року) тварини перебували у приміщенні віварію за умов моделювання штучного освітлення лампами денного світла в режимі 12 годин світла (8.00 - 20.00) та 12 годин темряви (20.00 - 8.00) протягом 12-ти діб.
3. Вплив постійної темряви на тварин створювали в результаті їх перебування у кімнаті віварію за умов моделювання світлової депривації (24 години темряви) протягом 12-ти діб з освітленням для годування тварин і проведення маніпуляцій з тваринами при слабкому червоному світлі інтенсивністю - 2 Лк упродовж 10-ти хв. на добу.
4. При дослідженні впливу тривалого освітлення тварини перебували у кімнаті віварію за умов моделювання штучного освітлення лампами денного світла в режимі 24 години світла (інтенсивністю 1500 Лк на рівні дна кліток) протягом усього часу експерименту (світлова стимуляція) (Заморський І.І. та ін., 2002).
Інтоксикацію тварин тетрахлорметаном (ІТХМ) здійснювали його 50% олійним розчином у дозі 0,25 мл/100 г маси тварини за методом, запропонованим (Губский Ю. И., 1984).
Для корекції метаболічних процесів у нирках щурів, після токсичного ураження тетрахлорметаном, тваринам уводили мелатонін і настоянку ехінацеї пурпурової.
Препарати мелатоніну та настоянки ехінацеї пурпурової внутрішньошлунково вводили тваринам за відповідних умов освітлення після 7-денного моделювання світлового режиму протягом 5-ти днів. Мелатонін (фірма «Sigma», США) вводили у дозі 3,0 мг/кг маси тіла тварини вранці о 8.00 год. Настоянку ехінацеї пурпурової вводили у дозі 0,25 мл/кг маси тварини. Використана для досліджень настоянка ехінацеї пурпурової кореневищ з коренями офіцинальна (1:5) (ТОВ ДКП «Фармацевтична фабрика», м. Житомир, Україна). Сумісне внутрішньошлункове уведення препаратів здійснювали в аналогічних дозах з інтервалом у 5 хвилин.
Усі тварини перед виведенням з експерименту голодували 24 години. Евтаназію тварин проводили шляхом декапітації під легким ефірним наркозом. Для вивчення хроноритмів показників вільнорадикального окиснення макромолекул і активності антиоксидантної системи у нирках щурів при зміненому фотоперіоді тварин декапітували о 8.00, 12.00, 16.00 та 20.00 годині; для з'ясування даних показників на 5-ту та 7-му доби після уведення препаратів - тільки о 8.00.
У супернатантах нирок щурів визначали стан вільнорадикального окиснення ліпідів і білків за вмістом ТБК-реакційних продуктів (ТБК-РП) (Владимиров Ю. А., Арчаков А. И., 1972), які виражали у мкмоль/г тканини; продуктів окисно-модифікованих білків (ПОМБ) (Мещишен І. Ф., 1998), виражених в Одиницях абсорбції на 1 г білка (Од. Абс/г білка). Активність антиоксидантної системи визначали за вмістом відновленого глутатіону (ВГ) за методом (Мещишен И. Ф., Петрова И. В., 1983) і виражали у мкмоль/г тканини; каталазною активністю (КАТ) (Королюк М. А., Иванова Л. И., Майорова И. Г., Токарев В. Е., 1988), яку виражали у нмоль Н2О2/мг білка; супероксиддисмутазною (СОД) (Дубинина Е. Е., Сальникова Л. А., Ефимова Л. Ф., 1983), виражену в Од/мг білка; глутатіонпероксидазною (ГП) (Геруш І. В., Григор'єва Н. П., Мещишен І. Ф., 1995), яку виражали у нмоль ГSН /хв. на 1 мг білка та глутатіонтрансферазною активністю (Г-S-Т) за методом (Habig H. W., Pabst M. J., Jacoby W. B., 1974), що виражали у нмоль кон'югату ГSН /хв на 1мг білка. Вміст бiлка у супернатанті нирок визначали за методом (Lowry O.H., 1951).
Ділянки тканини нирок, відібраних для мікроскопічних досліджень, фіксували протягом 48 годин у розчині нейтрального забуференого формаліну (10%), після чого проводили процедуру зневоднювання у висхідній батареї етанолу. Парафінову заливку проводили при температурі 580С. Для вивчення морфологічної структури тканин парафінові зрізи забарвлювали гематоксиліном й еозином.
Гістохімічні особливості тканин вивчали на препаратах, забарвлених бромфеноловим синім за Мікель-Кальво, в яких оцінювали ступінь окиснювальної модифікації білків за коефіцієнтом R/B (відношення інтенсивності забарвлення червоного (R) спектра, характерного для «кислих» білків, до інтенсивності забарвлення синього (B) спектра, характерного для «основних» білків) (Шендерюк О. П., Давиденко І. С., 2006; Venerucci F., 2001).
Статистичну обробку даних, включаючи кореляційний та багатофакторний регресійний аналізи, проводили на комп'ютері за допомогою програми «Excel-7», «Statistica» та «Statgrafics», використовуючи t-критерій вірогідності Ст'юдента (Ойвин И.А., 1960).
Результати досліджень та їх обговорення. Дослідження стану системи антиоксидантного захисту в нирках щурів, що знаходилися за умов віварію, у різні пори року, показало, що найнижчий рівень показників вільнорадикального окиснення ліпідів і білків спостерігався у літній період, коли тривалість світлового дня найдовша. Найвищий рівень процесів вільнорадикального окиснення ліпідів і білків у нирках тварин був у період природного рівнодення (табл. 1).
Таблиця 1. Стан системи антиоксидантного захисту у нирках щурів за умов сезонних світлових режимів (М±m, n = 6)
Умови/ Показники |
Найкоротший світловий день (19-25 грудня) |
Найдовший світловий день (22-26 червня) |
Природне рівнодення (19-25 березня) |
Експериментальне рівнодення |
|
ТБК-РП, мкмоль/г тканини |
39,2±1,09 |
25,7±2,03* |
45,5±4,54 |
40,9±2,88 |
|
ПОМБ,Од.Абс./1г білка |
170,5±7,24* |
124,8±10,57* |
280,9±21,33 |
237,1±10,67* |
|
Примітка: * - вірогідні зміни порівняно з показниками за умов природного рівнодення, Р < 0,05 .
У результаті порівняльного аналізу сезонних коливань основних показників антиоксидантної системи захисту у нирках щурів показано, що найвищу активність чинників першої ланки антиоксидантної системи захисту - каталазну, супероксиддисмутазну та відновленого глутатіону відмічено у літній період.
За умов природного рівнодення глутатіонпероксидазна активність була найвищою, а за умов експериментального рівнодення - найнижчою (табл. 2).
Таблиця 2. Стан системи антиоксидантного захисту у нирках щурів за умов сезонних світлових режимів (М±m, n = 6)
Умови/ Показники |
Найкоротший світловий день |
Найдовший світловий день |
Природне рівнодення |
Експериментальне рівнодення |
|
КАТ, нмольН2О2/хв. на мг білка |
134,3±13,30 |
192,3±24,30* |
109,5±5,20 |
165,4±9,89* |
|
СОД, Од/мг білка |
5,0±0,17* |
6,9±0,19* |
5,8±0,26 |
4,7±0,29* |
|
ВГ,мкмоль/г тканини |
6,5±0,34 |
9,2±1,07* |
6,8±0,64 |
6,2±0,54 |
|
ГП, нмоль ГSН /хв на 1мг білка |
137,5±11,57 |
122,6±7,48* |
155,6±12,10 |
113,9±11,00* |
|
Г-S-Т, нмоль кон'югату глутатіону /хв на 1мг білка |
24,5±1,29 |
24,7±1,31 |
24,1±1,68 |
23,9±1,72 |
|
Примітка: * - вірогідні зміни порівняно з показниками за умов природного рівнодення, Р < 0,05
Найвищий рівень окиснювальних процесів у нирках і найнижча активність системи антиоксидантного захисту порівняно з іншими сезонними світловими режимами спостерігалися у період природного рівнодення.
При експериментально-змодельованому рівноденні стан процесів вільнорадикального окиснення й антиоксидантної системи у нирках щурів (ТБК-РП, ВГ, Г-S-Т) знаходився на рівні основних показників за умов природного рівнодення (табл. 2), що зумовило вибір даної модельної системи для вивчення впливу мелатоніну, настоянки ехінацеї пурпурової на про-/антиоксидантний стан нирок.
За екстремальних умов освітлення (світлової депривації, тривалого освітлення) у нирках щурів відбувалися однотипні зміни стану процесів вільнорадикального окиснення макромолекул порівняно зі станом за умов експериментального рівнодення - зниження вмісту ТБК-РП (на 37%), ПОМБ (на 42%) як за постійної темряви, так і тривалого освітлення (рис. 1а,1б).
а
б
Рис. 1. Вміст ТБК-реакційних продуктів (а) й альдегідо- та кетопохідних ДНФГ (б) у нирках щурів за умов різних світлових режимів. Примітка: * - вірогідні зміни порівняно з показниками відповідних груп за умов експериментального рівнодення, Р < 0,05.
Очевидно, обидва види екстремальних умов освітлення були стресовими чинниками, тому однаково впливали на стан окиснювальних процесів у нирках щурів.
За умов інвертованих світлових режимів порівняно з показниками за умов експериментального рівнодення зросла активність тільки двох антиоксидантних ферментів: СОД і КАТ (рис. 2а, 2б).
а
б
Рис. 2. Каталазна (а) та супероксиддисмутазна (б) активність у нирках щурів за умов різних світлових режимівПримітка: * - вірогідні зміни порівняно з показниками відповідних груп за умов експериментального рівнодення, Р < 0,05.
Активність інших антиоксидантів (ВГ, ГП, Г-S-Т) вірогідно не змінилася порівняно з показниками за умов експериментального рівнодення.
Зниження вмісту кінцевих продуктів вільнорадикального окиснення - ТБК-РП продуктів і продуктів окисно-модифікованих білків за умов постійної темряви та тривалого освітлення, можливо, пов'язане не тільки з активацією ферментів знешкодження пероксиду гідрогену і супероксид-аніон-радикалу, а й із підсиленням деградації модифікованих макромолекул.
П'ятиденне уведення мелатоніну, настоянки ехінацеї пурпурової та їх сумісне уведення за умов різних світлових режимів вірогідно не вплинуло на показники стану вільнорадикального окиснення макромолекул й активності антиоксидантних ферментів у нирках щурів (рис. 1, 2).
Отруєння тварин тетрахлорметаном призвело до морфологічних змін у структурі тканин як печінки, так і нирок. У периферійних відділах печінкової часточки було видно густу інфільтрацію лейкоцитами портального тракту,повнокров'я вени портальних трактів і частково синусоїди навколо них. Зафіксовано порушення трабекулярної організації печінкових часточок. Гепатоцити збільшені в розмірах з підвищеною зернистістю цитоплазми. В окремих гепатоцитах присутні ознаки жирової дистрофії.
а б
Рис. 3. Кіркова речовина нирки щура за умов експериментального рівнодення (контроль (а), інтоксикація тетрахлорметаном (б)).
На гістологічних зрізах нирок (рис. 3) видно зменшення просвіту звивистих канальців, помутніння цитоплазми клітин, що є проявом зернистої дистрофії, збільшення кровонаповнення інтерстиційних судин у кірковій речовині. Морфологічні зміни у структурі тканини нирок при експериментальному токсичному ураженні найбільш виражені у кірковій речовині нирок, де розміщені клубочки та проксимальні канальці. Саме ця частина нирок наповнена мітохондріями і може бути джерелом вільних електронів для утворення активних форм оксигену. Отримані результати дають підставу стверджувати про появу ознак гепато-ренального синдрому у щурів за дії тетрахлорметану.
Нами встановлено, що вміст ТБК-реакційних продуктів у постядерних супернатантах нирок при інтоксикації тетрахлорметаном зріс на 31%, а продуктів окисно-модифікованих білків - на 21%, ступінь ОМБ при гістохімічному аналізі за коефіцієнтом R/B - у 2,2 разу (табл. 3). Отже, відзначені нами порушення структури за дії тетрахлоретану є наслідком зрушення рівноваги між про- та антиоксидантною ланками, а саме: некомпенсованого підсилення процесів вільнорадикального окиснення ліпідів і білків у нирках. Такий же напрямок змін продуктів вільнорадикального окиснення макромолекул у нирках щурів при отруєнні тетрахлорметаном спостерігали і за умов постійної темряви та тривалого освітлення.
Таблиця 3. Стан вільнорадикального окиснення ліпідів і білків у нирках щурів при токсичному ураженні тетрахлорметаном за умов експериментального рівнодення (М±m, n = 6)
Групи/ Показники |
Контроль |
Токсичне ураження тетрахлорметаном |
|
ТБК-реакційні продукти,мкмоль/г тканини |
40,9±2,65 |
58,9±4,25* |
|
Продукти окисно-модифікованих білків, Од.Абс./1г білка |
237,1±10,67 |
311,2±22,45* |
|
Ступінь окисної модифікації білків, за коефіцієнтом - R/B |
0,64±0,077 |
1,30±0,096* |
|
Примітка:* - вірогідні зміни порівняно з показниками контролю, Р < 0,05.
При токсичному уражені тетрахлорметаном за всіх світлових умов у нирках щурів різко знизилася активність антиоксидантних ферментів (каталазна, супероксиддисмутазна, глутатіон-S-трансферазна). Зросли глутатіонпероксидазна активність і вміст відновленого глутатіону (табл. 4).
У контрольній групі у нирках щурів протягом світлового періоду дня (з 8.00 до 20.00) всі досліджувані показники коливалися у межах середнього значення з відхиленням у межах 7 - 8% без статистично вірогідної різниці.
При токсичному ураженні тетрахлорметаном за умов експериментального рівнодення у нирках щурів також спостерігали зміну субциркадіанних ритмів деяких показників, а саме: на 16.00 год різко зростав вміст ТБК-реакційних продуктів (на 35%), продуктів окисно-модифікованих білків (на 23%), вміст відновленого глутатіону (на 45%) та глутатіонпероксидазна активність у 2 рази на 12.00 год з формуванням чіткого максимуму чи мінімуму порівняно з показниками контролю. Cубциркадіанні ритми активності інших ферментів не змінювалися.
Уведення мелатоніну у дозі 3,0 мг/кг, настоянки ехінацеї пурпурової у дозі 0,25 мл/кг маси тіла тварини за умов інтоксикації тетрахлорметаном призвело до зниження вмісту ТБК-РП та ПОМБ до контрольних значень з відновленням їх субциркадіанного ритму.
Відбувалося відновлення ритму ГП активності у нирках щурів за дії препаратів зі зниженням їх абсолютних значень.
Поряд з цим, уведення препаратів на фоні токсичного ураження тетрахлорметаном не змінило субциркадіанний ритм умісту відновленого глутатіону, однак призвело до вірогідного зниження абсолютних значень.
Таблиця 4. Стан системи антиоксидантного захисту у нирках щурів при токсичному ураженні тетрахлорметаном за умов експериментального рівнодення (М±m, n = 6)
Групи/Показники |
Контроль |
Токсичне ураження тетрахлорметаном |
|
Каталазна активність, нмоль Н2О2/хв. на мг білка |
165,4±9,89 |
97,9±6,21* |
|
Супероксиддисмутазна активність, Од/мг білка |
4,7±0,29 |
3,5±0,25* |
|
Глутатіонпероксидазна активність, нмоль ГSН /хв на 1мг білка |
113,9±11,28 |
235,1±10,19* |
|
Глутатіон-S-трансферазна активність, нмоль кон'югату глутатіону /хв на 1мг білка |
23,9±1,73 |
12,3±2,45* |
|
Відновлений глутатіон, мкмоль/г тканини |
6,2±0,65 |
9,3±1,21* |
|
Примітка: * - вірогідні зміни порівняно з показниками контролю, Р < 0,05.
Таблиця 5 Вміст продуктів вільнорадикального окиснення ліпідів і білків у нирках щурів при токсичному ураженні тетрахлорметаном та дії мелатоніну, настоянки ехінацеї пурпурової, їх сумісного уведення за умов експериментального рівнодення (М±m, n = 6)
Показники/Групи |
ТБК-реакційні продукти, мкмоль/г тканини |
Продукти окисно- модифікованих білків,Од.Абс./1г білка |
Ступінь окисної модифікації білків, за коефіцієнтом - R/B |
|
Контроль |
40,9±2,88 |
237,1±7,14 |
0,64±0,077 |
|
ІТХМ |
58,9±4,25* |
315,3±24,79* |
1,30±0,096* |
|
ІТХМ+мелатонін |
44,3±3,41 |
275,5±16,67** |
0,85±0,085** |
|
ІТХМ+ехінацея |
43,8±2,49 |
264,7±17,94** |
0,70±0,043** |
|
ІТХМ+мелат.+ехін. |
44,2±3,51 |
268,6±17,75** |
0,81±0,099** |
|
Примітка: * - вірогідні зміни порівняно з показниками контролю, Р < 0,05; ** - вірогідні зміни порівняно з показниками при токсичному ураженні, Р < 0,05.
Це також підтверджують результати статистичної обробки, за якими вміст ТБК-РП під дією препаратів на фоні токсичного ураження тетрахлорметаном за умов експериментального рівнодення знаходився у межах контролю, а на вміст ПОМБ за цих же умов експерименту препарати проявляли корегувальний ефект. Гістохімічне дослідження ступеня ОМБ за коефіцієнтом R/B показало, що за дії настоянки ехінацеї пурпурової відбулося повне відновлення даного показника до значень контролю, що не спостерігали при дії мелатоніну окремо та при його поєднаній дії з настоянкою ехінацеї пурпурової (табл. 5).
Для порівняння ефективності корегувальної дії досліджуваних препаратів за умов інтоксикації тетрахлорметаном розрахували відсоток корекції, як відношення показника за умов дії препарату у порівнянні з показником за дії тетрахлорметану до показників за дії тетрахлорметану у порівнянні з контролем (табл. 6). Установлено, що: 1) відновлювальний ефект препаратів при введенні мелатоніну та настоянки ехінацеї пурпурової тваринам, отруєним тетрахлоретаном, на вміст продуктів пероксидного окиснення ліпідів (відсоток корекції - 82%) був вищим, ніж на вміст окисно-модифікованих білків (відсоток корекції - 65%); 2) відсоток корекції настоянкою ехінацеї пурпурової всіх досліджуваних показників був вищим, ніж за дії мелатоніну; 3) корегувальний ефект на активності ферментів (крім ГП) знаходився у межах 50-60%.
Таблиця 6. Відсоток корекції показників вільнорадикального окиснення ліпідів і білків та системи антиоксидантного захисту в нирках щурів, інтоксикованих тетрахлорметаном, за дії мелатоніну, настоянки ехінацеї пурпурової та їх сумісного уведення
Показники % корекції |
ТБК-РП |
ПОМБ |
КАТ |
СОД |
ВГ |
ГП |
ГSТ |
|
мелатоніном |
81,1 |
61,3 |
21,8 |
41,7 |
48,4 |
97,1 |
55,2 |
|
настоянкою ехінацеї пурпурової |
83,9 |
71,0 |
39,7 |
58,3 |
67,7 |
97,4 |
59,9 |
|
мелатоніном+ехінацеєю |
81,7 |
64,5 |
30,8 |
50,0 |
54,8 |
96,9 |
56,9 |
|
Корекція окисно-відновних процесів у нирках щурів, уражених тетрахлорметаном, мелатоніном і настоянкою ехінацеї пурпурової, супроводжувалася позитивними змінами морфологічної структури тканин нирок. Так, при аналізі гістологічних зрізів тканин нирок установлено, що: 1) при введенні настоянки ехінацеї пурпурової відбувалося повне відновлення структури тканини нирок,
2) при введенні мелатоніну у структурі тканини нирок ще залишалися локальні крововиливи,
3) поєднана дія мелатоніну та настоянки ехінацеї пурпурової за морфологгічними ознаками наближала відновлення структури до ознак при дії настоянки ехінацеї пурпурової (рис. 5).
а б
в г
Рис. 5. Кіркова речовина нирки щура за умов експериментального рівнодення (а- контроль, б- ІТХТ+мелатонін, в- ІТХМ+ехінацея, г- ІТХМ+мелатонін+ехінацея)
За результатами проведеного нами багатофакторного аналізу між показниками вмісту відновленого глутатіону та ферментативною активністю ензимів його використання виявлено корегуючу дію настоянки ехінацеї пурпурової - препарату з чітко вираженими антиоксидантними властивостями, що найбільш ефективно проявлялася за токсичного ураження тетрахлорметаном на фоні експериментального рівнодення та постійної темряви. вільнорадикальний мелатонін антиоксидантний
Мелатонін за цих умов не виявляв вираженого нормалізуючого ефекту.
ВИСНОВКИ
У дисертації наведено теоретичне узагальнення й експериментальне дослідження особливостей вільнорадикального окиснення ліпідів і білків, активності чинників антиоксидантного захисту у нирках щурів за умов зміненого фотоперіоду та дії тетрахлорметану. Встановлено особливості корекції порушень про-/антиоксидантної рівноваги у нирках тварин при токсичному ураженні тетрахлорметаном за дії мелатоніну та настоянки ехінацеї пурпурової, що є теоретичною основою для розширення можливостей клінічного застосування цих препаратів.
Адаптаційні перебудови в системі антиоксидантного захисту (зміна каталазної, супероксиддисмутазної та глутатіонпероксидазної активностей), що супроводжуються підсиленням вільнорадикального окиснення ліпідів і білків у нирках щурів у період як природного, так й експериментального рівнодення обумовлені зміною сезонних світлових режимів та інтенсивністю освітлення за експериментальних умов (1500 Лк).
П'ятиразове внутрішньошлункове введення мелатоніну у дозі 3,0 мг/кг маси тіла щура, настоянки ехінацеї пурпурової у дозі 0,25 мл/кг маси тіла тварини не впливає на вміст ТБК-реакційних продуктів, альдегідо- та кетопохідних ДНФГ й активність антиоксидантних ферментів, проте змінює субциркадіанний ритм вмісту відновленого глутатіону (зсув максимуму на 16.00 год) та глутатіон-S-трансферазної активності (мінімум о 8.00 год) у нирках щурів.
Отруєння щурів тетрахлорметаном стимулює утворення продуктів вільнорадикального окиснення макромолекул у нирках щурів незалежно від режиму освітлення (експериментальне рівнодення, постійна темрява, тривале освітлення). Вміст ТБК-реакційних продуктів за дії тетрахлорметану збільшується у порівнянні з контролем у 1,4 рази за умов експериментального рівнодення; у 1,7 рази - за умов постійної темряви і в 1,9 рази - за умов тривалого (протягом 12-ти днів) освітлення.
При інтоксикації тварин тетрахлорметаном незалежно від умов світлового режиму у постядерних супернатантах нирок щурів знижується каталазна (на 45%), супероксиддисмутазна (на 25%), глутатіон-S-трансферазна (на 30%) активності, зростає глутатіонпероксидазна активність (на 21%) і вміст відновленого глутатіону (на 35%) та змінюються їх субциркадіанні ритми порівняно з величинами контрольної групи щурів.
Біохімічні порушення системи антиоксидантного захисту при тетрахлорметановому ураженні супроводжуються й морфологічними та гістохімічними змінами у кірковій речовині нирок: зменшенням просвіту звивистих канальців, появою зернистої дистрофії, збільшенням кровонаповнення інтерстиційних судин. Ступінь окисної модифікації білків за коефіцієнтом R/В у гістологічних зрізах нирок щурів за умов експериментального рівнодення зростає у два рази порівняно з контролем.
Процеси вільнорадикального окиснення макромолекул (ТБК-РП, ПОМБ) і активності антиоксидантних ензимів (КАТ, ГП) у нирках щурів на фоні токсичного ураження тетрахлорметаном за умов зміненого фотоперіоду нормалізуються при уведенні настоянки ехінацеї пурпурової (у дозі 0,25 мг/кг маси тіла тварини) та відновлюється морфологічна структура тканин нирок.
Субциркадіанні ритми вмісту ТБК-реакційних продуктів, альдегідо- та кетопохідних ДНФГ, каталазної, супероксиддисмутазної, глутатіонпероксидазної, глутатіону-S-трансферазної активностей нирок відновлюються при п'ятиденному внутрішньошлунковому введенні тваринам мелатоніну (у дозі 3,0 мг/кг маси тіла тварини) на фоні токсичного ураження тетрахлорметаном.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ НАУКОВИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Мацьопа І. В. Адаптація антиоксидантної системи нирок щурів до різних світлових режимів за інтоксикації тетрахлорметаном та дії мелатоніну / І. В. Мацьопа, Н. П. Григор'єва, І. Ф. Мещишен // Український біохімічний журнал. - 2010. - Т. 82, № 2. - С. 79 - 88. (Дисертантка опрацьовувала літературу, проводила експериментальну частину роботи та оформила отримані результати до друку).
2. Мещишен І. Ф. Стан про- та антиоксидантної системи нирок за умов різної тривалості світлового періоду / І. Ф. Мещишен, І. В. Мацьопа // Медична хімія. - 2008. - Т. 10, № 1. - С. 34 - 38. (Дисертанткою проведено опрацювання літератури, експериментальної частини та оформлення матеріалів до друку).
3. Мещишен І.Ф. Показники про- та антиоксидантної системи нирок щурів при токсичному гепатиті та дії мелатоніну за різної тривалості світлового дня / І. Ф. Мещишен, І. В. Мацьопа // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. - 2009. - Т. 8, № 1. - С. 37 - 41. (Дисертантом виконано експериментальну частину роботи, статистичну обробку результатів та оформлення матеріалів до друку).
4. Мещишен І. Ф. Стан про- та антиоксидантної системи нирок щурів за умов токсичного гепатиту та дії мелатоніну при різній тривалості світлового періоду / І. Ф. Мещишен, І. В. Мацьопа // Клінічна та експериментальна патологія. - 2007. - Т. 6, № 3. - С. 65 - 69. (Дисертантка брала участь у проведенні експериментальної частини роботи, статистичної обробки результатів та оформленні матеріалів до друку).
5. Мацьопа І. В. Поєднана дія настоянки ехінацеї пурпурової та мелатоніну на вміст відновленого глутатіону в нирках при токсичному гепатиті та за умов різної тривалості світлового періоду дня / І. В. Мацьопа // Клінічна та експериментальна патологія. - 2009. - Т. 8, № 1. - С. 37 - 41.
6. Мацьопа І. В. Хроноритми активності супероксиддисмутази в нирках щурів / І. В. Мацьопа, Н. П. Григор'єва // Вісник проблем біології та медицини. - 2007. - Вип. 4. - С. 41 - 43. (Дисертантка брала участь у плануванні та проведенні експерименту, опрацювала літературу, здійснила статистичну обробку даних та їх аналіз).
7. Мацьопа І.В. Морфологічні особливості нирок щурів на фоні експериментального токсичного гепатиту при поєднаній дії настоянки ехінацеї пурпурової та мелатоніну за умов штучного рівнодення / І. В. Мацьопа, І. Ф. Мещишен, І. С. Давиденко // Світ медицини та біології. - 2008. - № 4. - С. 50 - 54. (Дисертантка брала участь у постановці та проведенні експерименту, статистично опрацювала результати та проаналізувала їх, готувала матеріали до друку).
8. Мацьопа І. В. Вміст продуктів вільнорадикального окиснення ліпідів і білків й активність антиоксидантної системи у нирках щурів за умов зміненого фотоперіоду та дії мелатоніну і настоянки ехінацеї пурпурової / І. В. Мацьопа, Н. П. Григор'єва / Вісник проблем біології та медицини. - 2009. - № 3. - С. 78 - 81. (Дисертантка виконувала експериментальну частину роботи, статистичну обробку та аналіз результатів).
9. Деклараційний патент України (UA 43232 U МПК (2006) А61В 36/00 від 10.08.2009) на корисну модель «Спосіб корекції прооксидантної системи в нирках при токсичному гепатиті» / І. В. Мацьопа, І. Ф. Мещишен (Дисертанткою проведено експериментальну частину роботи, статистичний підрахунок й аналіз результатів та оформлення матеріалів до друку).
10. Мацёпа И. В. Хроноритмы активности каталазы и глутатионпероксидазы почек крыс в условиях измененного фотопериода и влияние настойки Эхинацеи пурпурной / И. В. Мацёпа // III Международная (ХII Всероссийская) Пироговская студенческая научная медицинская конференция, (20 марта 2007 г., г. Москва) // Вестник РГМУ. - 2008. - Вып. 61, № 2. - С. 311.
11. Мацьопа І. В. Вміст прооксидантів та активність каталази у нирках при різній тривалості світлового періоду за умов фізіологічної норми / І. В. Мацьопа // Матеріали V Міжнародної науково-практичної конференції студентів та молодих вчених [«Новітні підходи до лікування в сучасній медицині»,] (м. Ужгород, 17-19 квітня 2007 р.). - У.: УжНУ, 2007. - С. 52.
12. Мацьопа І. В. Циркадіанні ритми показників прооксидантного стану в нирках щурів за умов зміненого фотоперіоду та введення настоянки ехінацеї пурпурової / І. В. Мацьопа // [Актуальні питання створення нових лікарських засобів: матеріали всеукраїнської науково-практичної конференції студентів та молодих вчених], (16-17 квітня 2008 р., м. Харків). - Х.: вид-во НФаУ, 2008. - С. 70.
13. Мацьопа І. В. Вплив настоянки ехінацеї пурпурової на показники вмісту малонового альдегіду та окисно-модифікованих білків у нирках щурів за умов токсичного гепатиту на фоні штучного рівнодення / І. В. Мацьопа // [Простір і час сучасної науки: матеріали ІV всеукраїнської науково-практичної інтернет-конференції], (24-26 квітня 2008 р., м. Київ). - Київ. - С. 3.
14. Matsiopa I. V. The content of reduced glutathione and activity of glutathione-S-transferase in the kidneys under a varying duration of the photoperiod under conditions of the physiological norm / I. V. Matsiopa [Actual problems of fundamental and clinical medicine (in english) for young scientists and students], (25-26 of December 2008 y. St. Lugansk). - Український медичний альманах. -2009. - Т. 12, № 1(додаток). - С. 39.
15. Мацьопа І. В. Корекція мелатоніном субциркадіанних ритмів показників вільнорадикального окиснення макромолекул у нирках щурів при інтоксикації тетрахлорметаном за умов експериментального рівнодення /І. В. Мацьопа, Н. П. Григор'єва // [Матеріали науково-практичної конференції з міжнародною участю "Прискорене старіння: механізми, діагностика, профілактика"], (8-10 жовтня 2009 р., м.Чернівці). - Буковинський медичний вісник. - 2009. - Т. 13, № 4. - С. 198.
16. Мацьопа І. В. Каталазна активність у нирках щурів за умов зміненого фотоперіоду та дії тетрахлорметану / І. В. Мацьопа, Н. П. Григор'єва, І. Ф. Мещишен // [Український біохімічний з'їзд], (13-17 вересня 2010 р., м. Одеса). - Український біохімічний журнал. - 2010. - Т. 82, № 4. (додаток 2) - С. 280.
АНОТАЦІЯ
Мацьопа І.В. Система антиоксидантного захисту нирок щурів при ураженні тетрахлорметаном за різних світлових режимів. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 - біохімія. - Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Чернівці, 2010.
Дисертацію присвячено вивченню стану системи антиоксидантного захисту в нирках щурів при токсичному ураженні тетрахлорметаном, дії мелатоніну, настоянки ехінацеї пурпурової за умов різних світлових режимів.
Отримані нові дані про стан вільнорадикального окиснення ліпідів, білків і активності системи антиоксидантного захисту у нирках щурів за умов впливу настоянки ехінацеї пурпурової та мелатоніну.
З'ясовано, що при інтоксикації тетрахлорметаном, незалежно від умов освітлення, у нирках щурів відбуваються деструктивні морфологічні зміни, посилюється вільнорадикальне окиснення ліпідів і білків, змінюються субциркадіанні ритми й активності антиоксидантних ферментів (каталазна, супероксиддисмутазна, глутатіонпероксидазна та глутатіон-S-трансферазна). Виявлено, що п'ятиденне внутрішньошлункове введення тваринам настоянки ехінацеї пурпурової в дозі 0,25 мл/кг та мелатоніну в дозі 3,0 мг/кг маси тіла тварини, окремо чи при поєднаній їх дії, відновлює субциркадіанні ритми активності антиоксидантних ферментів, корегує їх активність і нормалізує вміст продуктів вільнорадикального окиснення ліпідів і білків у нирках щурів при інтоксикації тетрахлорметаном за умов експериментального рівнодення.
Ключові слова: настоянка ехінацеї пурпурової, мелатонін, нирки, світлові режими, тетрахлорметан.
АННОТАЦИЯ
Мацёпа И.В. Система антиоксидантной защиты почек крыс при поражении тетрахлорметаном в различных световых режимах. - Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 - биохимия. - Черновицкий национальный университет имени Юрия Федьковича, Черновцы, 2010.
Диссертация посвящена изучению состояния системы антиоксидантной защиты в почках крыс при токсическом поражении тетрахлорметаном, действии мелатонина, настойки эхинацеи пурпурной в условиях различных световых режимах.
Получены новые данные о состоянии свободнорадикального окисления липидов и белков, активности антиоксидантной системы в почках крыс при действии настойки эхинацеи пурпурной и мелатонина.
Установлено, что при интоксикации тетрахлорметаном независимо от условий освещения в почках крыс происходят деструктивные морфологические изменения, усиливается свободнорадикальное окисление липидов и белков, изменяются субциркадианные ритмы и активности антиоксидантных ферментов (каталазная, супероксиддисмутазная, глутатионпероксидазная и глутатион-S-трансферазная).
Для коррекции установленных нарушений окислительных процессов, состояния антиоксидантной системы в почках крыс при токсическом поражении тетрахлорметаном впервые использована настойка эхинацеи пурпурной отдельно и в комплексе с мелатонином.
Рассчитан эффект коррекции настойкой эхинацеи пурпурной, мелатонином и их совместном введении на состояние свободорадикального окисления липидов и белков, активности антиоксидантной системы в почках крыс при токсическом поражении тетрахлорметаном в условиях различной продолжительности светового периода.
Показано, что пятидневное внутрижелудочное введение животным настойки эхинацеи пурпурной в дозе 0,25 мл/кг и мелатонина в дозе 3,0 мг/кг массы тела животного отдельно или при их совместном действии восстанавливает субциркадианные ритмы активности антиоксидантных ферментов, коррегирует их активность и нормализирует содержание продуктов свободнорадикального окисления липидов и белков в почках крыс при токсическом поражении тетрахлорметаном в условиях экспериментального равноденствия.
Ключевые слова: настойка эхинацеи пурпурной, мелатонин, почки, световые режимы, тетрахлорметан.
SUMMARY
Matsiopa I.V. The of antioxidative system in rats? kidneys in case of influence of tetrachloromethane under different light conditions. - Manuscript.
Thesis for a scientific degree of the сandidate of biological sciences on speciality 03.00.04 - biochemistry. Yurij Fedkovych Chernivtsi National University, Chernivtsi, 2010.
The thesis is devoted to the investigation of the state of antioxidative system in rat?s kidneys in case of toxic influence of tetrachloromethane, effect of melatonin, and Echinacea purpurea tincture under different light conditions.
New data of free-radical oxidation of lipids and proteins, activity of antioxidative system in rats? kidneys under the action of melatonin, and Echinacea purpurea tincture have been obtained.
It was elucidated, that in case of tetrachloromethane intoxication regardless of light conditions there were morphological changes in rats? kidneys, caused by increase free-radical oxidation of lipids and proteins and changes in subcircadian rhythms and activities of antioxidative enzymes (catalase, superoxide dismutase, glutathione peroxidase and glutathione-S-transferase). It was shown, that introduction of еchinacea purpurea tincture in dose 0,25ml/kg and melatonin in dose 3,0 mg/kg of body weight separately or jointly during 5 days recovers subcircadian rhythms of antioxidative enzyme activities, normalize the level of products of free-radical oxidation of lipids and proteins in the kidneys of rats in case of tetrachloromethane intoxication under condition of experimental equinox.
Key words: еchinacea purpurea tincture, melatonin, kidneys, light conditions, tetrachlormethane.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Накопичення продуктів вільнорадикального окислення ліпідів і білків. Ефективність функціонування ферментів першої лінії антиоксидантного захисту. Вільнорадикальні процеси в мозку при експериментальному гіпотиреозі в щурів при фізичному навантаженні.
автореферат [84,7 K], добавлен 20.02.2009Гістамін: історія вивчення, властивості, структура, шляхи синтезу і вивільнення. Активність супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази у нирках інтактних тварин. Зміна активності у нирках щура за дії гістаміну у концентраціях 1 та 8 мкг/кг.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 20.07.2014Антиоксидантна система як захист проти вільних радикалів. Гістамін:історія вивчення, структура, шляхи синтезу і вивільнення. Визначення активності супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази, вплив на неї наявності гістаміну в нирці щура.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 22.06.2014Біоритми як загальні властивості живого. Структурні елементи біоритмів, їх класифікація. Поведінкові реакції тварин і методи їх вивчення. Методика вироблення штучного циркадного біоритму у самців щурів лінії Вістар. Проведення тесту "Відкрите поле".
дипломная работа [226,2 K], добавлен 21.03.2011Участь супероксиддисмутази в адаптаційних процесах рослинних організмів. Пероксидаза як компонент ферментативного антиоксидантного захисту. Активність каталази в рослинних об'єктах за дії стресорів. Реакція антиоксидантних ферментів на стрес-чинники.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 11.02.2014Вплив попереднього періодичного помірного загального охолодження щурів-самців у віці 3 та 6 місяців на формування та наслідки емоційно-больового стресу при визначенні функціонального стану церебральних механізмів регуляції загальної активності.
автореферат [58,6 K], добавлен 12.02.2014Вільні амінокислоти у регуляторних і адаптаційних процесах організму. Надходження важких металів і кадмію та пошкодження макромолекул та надмолекулярних компонентів клітини. Вплив кадмію сульфату на азотний і вуглеводний обмін в організмі щурів.
автореферат [46,9 K], добавлен 09.03.2009Будова, фізичні та хімічні властивості білків. Для виявлення білків у різних матеріалах застосовують кольорові реакції, найважливішими з яких є ксантопротеїнова і біуретова. Елементарний склад, молекулярна маса білків. Застосування білків у промисловості.
реферат [296,8 K], добавлен 09.11.2010Вивчення еволюційного процесу розвитку плазунів. Анатомічні та фізіологічні особливості покриву тіла, будови скелету та функціонування систем органів плазунів. Ознайомлення із способом життя, циклами активності та засобами захисту гадюки звичайної.
курсовая работа [42,1 K], добавлен 21.09.2010Аналіз сутності, складу, будови, особливостей структури білків - складних високомолекулярних природних органічних речовин, що складаються з амінокислот, сполучених пептидними зв'язками. Порівняльні розміри білків та пептидів. Функції білків в організмі.
презентация [357,5 K], добавлен 10.11.2010Дихальний ланцюг та його компоненти. Неповні окиснення. Утворення оцтової кислоти. Аналіз основних способів вирощування оцтовокислих бактерій. Окиснення одновуглецевих сполук. Біолюмінесценція. Особливості нітратного, сульфатного та карбонатного дихання.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.01.2015Визначення терміну життя білків в організмі. Будова протеасоми як спеціального білкового утворення. Роль убіквіну в процесі утилізації білків. Методи виявлення злоякісних утворень або ослаблення імунної системи клітин. Функціональне призначення лізосоми.
презентация [111,1 K], добавлен 24.09.2014Механізми дії та функції цитокінів у нервовій системі, їх взаємодії на рівні головного мозку. Рецептори цитокінів в межах центральної нервової системи (ЦНС). Стимуляція гіпоталамо-гіпофізарно-адреналової системи як доказ прямого впливу цитокінів на ЦНС.
реферат [5,7 M], добавлен 13.11.2013Виноград як рослина теплого клімату, промислове вирощування якої зосереджене головним чином у південних районах. Знайомство з основами захисту винограду від мілдью. Характеристика біологічних особливостей збудника мілдью винограду Plasmoparaviticola.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 19.10.2013Особливості стану кардіо-респіраторної системи у підлітковому віці. Характеристика серцево-судинної системи: функції і будова серця, серцевий цикл та його регуляція. Дослідження впливу режиму дня підлітків та фізичних навантажень на стан серцевої системи.
творческая работа [44,6 K], добавлен 07.09.2014Організація організму людини як цілісної живої системи. Виокремлені рівні: молекулярний, клітинний, клітинно-органний, організменний, популяційно-видовий, біоценотичний, біосферний. Розвиток організму людини - онтогенез. Методи дослідження генетики.
контрольная работа [22,6 K], добавлен 09.01.2009Фази вегетації рослин. Умови росту й розвитку рослин. Ріст та розвиток стебла. Морфологія коренів, глибина і ширина їхнього проникнення у ґрунт. Морфогенез генеративних органів. Вегетативні органи квіткових рослин. Фаза колосіння у злаків і осоки.
курсовая работа [64,0 K], добавлен 22.01.2015Будова травної системи людини, органи у її складі. Функції травної системи. Залежність фізичного, психічного та сексуального здоров'я людини від їжі та характеру харчування. Витрати енергії за добу залежно від віку, статі, умов життя, характеру роботи.
реферат [566,6 K], добавлен 03.06.2014Біологічне значення процесів виділення. Анатомічна будова, структурна і функціональна одиниця нирки. Фільтраційно-реабсорбційна теорія утворення сечі нирками, механізм канальцевої реабсорбції та виведення сечі. Гормональна регуляція діяльності нирок.
реферат [14,5 K], добавлен 29.11.2009Загальна характеристика гемоглобінової системи в крові риб та її роль в підтриманні гомеостазу організму. Стан системи гемоглобіну (крові) за дії екстремальних факторів довкілля, температури, кислотних дощів. Токсикологічна характеристика інсектицидів.
дипломная работа [358,7 K], добавлен 16.09.2010