Свободнорадикальные процессы и антиоксидантная защита разных отделов центральной нервной системы на этапах постнатального онтогенеза белых крыс в норме и при действии промышленных серосодержащих поллютантов
Определение стационарного уровня свободнорадикальных процессов и антирадикальной защиты в разных отделах мозга на этапах онтогенеза разнополых животных, их модуляции при действии промышленных серосодержащих поллютантов с их коррекцией антиоксидантами.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.04.2018 |
Размер файла | 213,2 K |
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.
Ожидаемый антиоксидантный эффект б-токоферола проявился в снижении всех показателей ПОЛ, NO-метаболитов в ПМ старых самцов и уровня ОМБ старых животных обоего пола. Кроме этого у самок увеличились уровень NO-метаболитов и ОВП.
Все перечисленные изменения СРО после введения витамина Е произошли на фоне снижения активности СОД у молодых крыс обоего пола (Р<0,05), в-каротина у молодых самок (Р<0,05). Учитывая значимое увеличение содержания б-токоферола (Р<0,001 самцы, Р<0,01 самки), б-ТФХ (Р<0,05) и ОТФ (Р<0,01 самцы) в ПМ молодых животных можно предположить компенсаторный характер выявленных нами изменений.
У старых крыс на фоне введения витамина Е произошло увеличение содержания б-токоферола и его метаболитов (Р<0,001 все три показателя), а у старых самцов также увеличилась активность каталазы.
Введение эмоксипина привело к изменению в ПМ меньшего числа показателей СРО, чем б-токоферол. Так, у молодых животных эмоксипин значимо снизил лишь ОВП самок. Однако в отличие от витамина Е эмоксипин снизил активности и каталазы, и СОД молодых крыс.
У старых животных на фоне введения эмоксипина снизились показатели ПОЛ (кроме Аск.ПОЛ), ОМБ у самцов и ОВП у самок. В антиоксидантном звене под действием эмоксипина увеличилось содержание б-токоферола (Р<0,05) у разнополых крыс и б-ТФХ (Р<0,05) у самцов.
В среднем мозге под действием антиоксидантов произошли изменения свободнорадикальных процессов, имеющие половые и онтогенетические особенности. Витамин Е привел к значимому увеличению уровня ТБК-рп на 26,7 % у молодых самцов, 19,4 % у молодых самок и 18,4 % у старых самок. Кроме этого под действием витамина значимо увеличилась сп.ПОЛ у молодых самцов (Р<0,05) и старых самок (Р<0,05).
Антиоксидантный эффект витамина Е проявился в уменьшении Аск.ПОЛ у молодых животных (Р<0,05) и старых самцов, что свидетельствует об увеличении буферной емкости антиоксидантного пула ткани среднего мозга и дает возможность сдерживать свободнорадикальный процесс при его индукции ионами железа. Также нами отмечено увеличение уровня NO-метаболитов и ОВП у молодых и ОВП у старых самцов.
Несмотря на достоверное увеличение эндогенного токоферола и его метаболитов у разнополых животных разного возраста после двухнедельного введения витамина Е общая антиокислительная активность не изменилась, что вероятно связано со снижением активности других антиоксидантов. Действительно, введение витамина Е снизило активность СОД у молодых животных, каталазу у молодых самцов и в-каротин у молодых самок.
В среднем мозге на фоне ведения эмоксипина у молодых животных произошло снижение скорости Аск.ПОЛ (на 29% у самцов и 38% у самок). У старых самцов кроме этого снизился уровень ТБК-рп на 27,5 %. С другой стороны у старых самцов скорость Аск.ПОЛ увеличилась (Р<0,05), что на фоне возрастного снижения окислительного метаболизма вполне объяснимо.
Эмоксипин привел к снижению активности каталазы и СОД в СР молодых крыс, а у старых увеличил содержание б-токоферола.
Таким образом, картина изменения антиоксидантной защиты ткани СР мозга после введении антиоксидантов в целом сходна с таковой в ПМ.
В мозжечке введение антиоксидантов не привело к значимым изменениям интенсивности свободнорадикальных процессов у молодых животных. Исключение составляет исходный уровень ТБК-рп (Р<0,05), NO-метаболитов (Р<0,05) и ОВП (Р<0,05) молодых самцов, которые значимо превысили контрольные значения после введения витамина Е. Эмоксипин же увеличил лишь ОВП (Р<0,05) в мозжечке молодых самцов.
В группах старых животных витамин Е изменил большее число показателей, нежели у молодых крыс. Это проявилось в значимом снижении уровня ТБК-рп (Р<0,05), сп.ПОЛ (Р<0,05) и содержания ОМБ (Р<0,05). Однако, скорость Аск.ПОЛ (Р<0,05) в этих же условиях оказалась выше контрольных значений.
Как уже отмечалось, в ходе старения в МЧ у самок произошло значимое снижение ПОЛ по трем показателям. Введение же витамина Е старым самкам привело к увеличению исходного уровня ТБК-рп и сп.ПОЛ в этой области мозга. Учитывая то, витамин Е снизил ОМБ в МЧ старых животных обоего пола, мы можем утверждать, что токоферол предотвращает развитие окислительного стресса, т. к. усиление ОМБ более показательно свидетельствует о возрастной окислительной деградации ткани, нежели ПОЛ, а введение витамина Е успешно снижает ОМБ у старых самцов и самок.
Введение эмоксипина старым животным не привело к изменению изучаемых параметров свободнорадикальных процессов в мозжечке.
Полученные результаты свидетельствуют об увеличении содержания б-токоферола и его метаболитов в МЧ в результате его введения у животных разного возраста. Исключение составляет группа молодых самок, у которых введение природного антиоксиданта увеличило лишь уровень ОТФ (Р<0,001). Некоторое повышение уровня метаболитов б-токоферола в МЧ молодых самок при сохранении уровня эндогенного токоферола, вероятно, связано с повышенной утилизацией антиоксиданта. Компенсаторное снижение активности СОД на фоне введения токоферола отмечено только в группе молодых самцов, а в группе старых самок, напротив, витамин Е вызвал увеличение содержания витамина А на 58 % и в-каротина на 42 %.
Введение эмоксипина неодинаково изменило изучаемые параметры в МЧ у животных разного возраста и пола. Так, у молодых самцов активности каталазы (Р<0,05) и СОД (Р<0,01) оказались ниже контрольных значений, что позволило сохранить скорость СРО на базальном уровне. У старых самцов и самок эмоксипин значимо увеличил содержание витамина А и в-каротина. Вероятно, это повлекло за собой увеличение содержания токоферола у старых самцов (Р<0,05) и его димера -- у старых самок (Р<0,05).
В продолговатом мозге и б-токоферол, и эмоксипин проявили антиоксидантные свойства и вызвали практически равнозначное снижение сп.ПОЛ (Р<0,05) и Аск.ПОЛ (Р<0,05) у молодых самцов.
У молодых самок витамин Е вызвал изменения большего числа параметров, нежели эмоксипин. Под его влиянием сп.ПОЛ (Р<0,05) и Аск.ПОЛ (Р<0,05) процессов снизились, а уровень ТБК-рп (Р<0,05) значимо возрос. Эмоксипин же достоверно снизил лишь Аск.ПОЛ (Р<0,05).
В группах старых животных оба антиоксиданта снизили ПОЛ по некоторым показателям и уровень NO у самцов, а витамин Е также увеличил ОВП. В продолговатом мозге старых самок ни природный, ни синтетический антиоксиданты не вызвали достоверных изменений изучаемых параметров.
У молодых самцов экзогенный витамин Е не привел к накоплению этого антиоксиданта в ткани продолговатого мозга, но увеличил уровень б-ТХФ (Р<0,01) и ОТФ (Р<0,001) и незначительно снизил активность каталазы и СОД. Эмоксипин снизил активности каталазы (Р<0,05) и СОД (Р<0,05).
Картина изменения активности антиоксидантов в ПД молодых самок под действием б-токоферола схожа с таковой у самцов-ровесников, а введение эмоксипина привело к снижению активности только СОД (Р<0,05).
Учитывая большую потребность в антиоксидантах при старении введение витамина Е и эмоксипина не снизило активности ферментных антиоксидантов, а в случае б-токоферола увеличило содержание в-каротина у старых самцов. Эмоксипин не изменил изучаемые показатели в ПД самцов.
В ПД старых самок выявлена более сложная картина: витамин Е увеличил уровень тканевого б-токоферола (Р<0,001), его метаболитов (Р<0,05), витамина А (Р<0,05 - Р<0,001), в-каротина (Р<0,05), но снизил активности СОД (Р<0,05) и каталазы (Р<0,05). Введение эмоксипина оказало регуляторное воздействие на активности ферментных антиоксидантов, которое проявилось в снижении активности СОД на 27 % и каталазы на 24,5 %. Вероятно, это и позволило предотвратить колебания СРО под воздействием эмоксипина в ПД старых самок.
Результаты исследования влияния антиоксидантов на свободнорадикальные процессы спинного мозга в основном ключе совпадают с направлениями изменений, зафиксированных в ПД.
У старых самцов витамин Е снизил большее число показателей (ТБК-рп (Р<0,05), сп.ПОЛ (Р<0,05), NO (Р<0,05)), а эмоксипин снизил ТБК-рп (Р<0,05), сп.ПОЛ (Р<0,05), но увеличил скорость Аск.ПОЛ процесса (Р<0,05).
В спинном мозге старых самок нами не выявлены изменения уровня свободнорадикальных процессов под действием антиоксидантов.
Вводимый витамин Е увеличил уровень тканевого б-токоферола и его метаболитов во всех группах, помимо этого у старых животных увеличился уровень в-каротина (Р<0,05) у самцов, а также витамин А у самок на фоне снижения активности каталазы (Р<0,05) и СОД (Р<0,05).
Эмоксипин вызвал снижение активности СОД во всех группах, кроме старых самцов и каталазы у молодых самцов и старых самок.
Обращает на себя внимание факт, что если у интактных молодых животных в ПД и СП практически отсутствовали половые различия, то при введении антиоксидантов они проявились достаточно ярко. Это может свидетельствовать о более глубоких половых отличия регуляции функциональной активности этих отделов мозга антиоксидантами.
Почти во всех областях ЦНС на фоне антиоксидантной коррекции мы наблюдали компенсаторное снижение активности СОД и реже и менее значимо каталазы. Меньшая модуляция каталазы, вероятно, связана с разными скоростями реакций б-токоферола и эмоксипина с радикалами.
Нами установлено что усиление СРО при введении антиоксидантов в тканях мозга происходит чаще у самок, чем самцов, что мы наблюдали в больших полушариях, промежуточном, среднем мозге и мозжечке старых самок и в среднем, продолговатом и спинном мозге у молодых самок после введения б-токоферола Причину половых различий можно объяснить, учитывая факт ингибирующего действия стероидных гормонов на процессы ПОЛ (Бурлакова Е.Б., 1975, Чукаев С.А. и др., 1997). Однако помимо того, что половые различия зависят от антирадикальной активности андрогенов и эстрогенов, следует учитывать и различия в составе полиненасыщенных жирных кислот нейрональных мембран у животных разного пола (Сейфулла Р.Д., 1990), а также роль стероидных гормонов надпочечников. Помимо этого модифицирующее влияние на синтез эстрогенов и андрогенов оказывает гипоталамо-гипофизарная система. Различия во влиянии этой системы проявляются уже на ранних стадиях онтогенеза у животных разного пола (Угрюмов М.В., 1999).
3. Модуляция свободнорадикальных процессов и антиоксидантной защиты плазмы крови и ткани мозга белых крыс на фоне хронического воздействия природным серосодержащим газом Астраханского месторождения
Представляло интерес исследовать влияние хронического воздействия ССГ на стресс-реакции, поведение и антиоксидантно-прооксидантный статус плазмы крови и ткани головного и спинного мозга самцов и самок белых крыс разного возраста
Хроническое воздействие ССГ привело к снижению горизонтальной двигательной активности на периферии открытого поля (Р<0,05), числа вертикальных стоек с опорой на бортик (Р<0,05) у молодых животных независимо от пола. Число и длительность актов груминга на фоне воздействия значимо возросло и составило 5,7±0,44 у молодых самцов (Р<0,001) и 4,8±0,45 у молодых самок (Р<0,05). Снижение двигательной активности на фоне повышения реакции груминга может свидетельствовать об усилении уровня тревожности крыс при хроническом воздействии ССГ.
Как было показано с возрастом у животных произошло снижение горизонтальной и вертикальной активности. Степень выраженности этих изменений преобладает у самцов. Хронические ингаляции ССГ привели к уменьшению двигательной активности старых крыс, которое выразилось в снижении числа пересеченных центральных квадратов на 25,7 %, числа вертикальных стоек без опоры на 53,8 % у самок и самцов. У крыс обоего пола снизилась частота заглядываний в норки (Р<0,05) на фоне возросшей груминговой активности. Таким образом, у старых животных произошли схожие, но более выраженные изменения в поведении под действием ССГ, чем у молодых животных.
У самцов и самок обеих возрастных групп на фоне хронических ингаляций наблюдали развитие эозинопении, однако более глубокие нарушения, свидетельствующие о наличии стрессорной реакции мы наблюдали у старых самок.
Результаты исследования уровня свободнорадикальных процессов и антиоксидантной защиты плазмы крови разнополых молодых и старых животных на фоне хронического воздействия ССГ свидетельствуют, что на фоне хронического воздействия серосодержащего газа Астраханского месторождения в плазме крови животных, независимо от возрастной и половой принадлежности развивается оксидативный стресс, который проявился в усилении ПОЛ, увеличении ОМБ и ОВП. Указанные изменения ярче проявились у самцом обеих возрастных групп, чем у самок того же возраста. Обращает на себя внимание факт повышения концентрации суммарных метаболитов NO в плазме крови молодых самцов, получавших ССГ (46,73±2,765 мкмоль, Р<0,001).
У контрольных молодых самок содержание NO достоверно выше чем у интактных самцов-ровесников и составляет 78,35±5,103 мкмоль (Р<0,001, в сравнении с молодыми самцами), а после ингаляции показатель снижается до 43,51±3,171 мкмоль (Р<0,001, в сравнении с контролем) и выравнивается с показателями опытной группы самцов. Таким образом, у животных разного пола наблюдали противоположную картину изменения содержания NO-метаболитов, что вероятно связано с различиями в исходном уровне NO, в антиоксидантном статусе на гормональном уровне и в путях вовлечения NO в СРО на фоне оксидативного стресса. Об этом говорит анализ изменения уровня ТБК-рп, который показал увеличение этого показателя и у самцов (Р<0,001) и у самок (Р<0,001). Скорости сп.ПОЛ и Аск.ПОЛ у животных опытных групп оказались достоверно выше, чем в контроле.
У старых животных ингаляции ССГ привели к значимому увеличению NO-метаболитов у животных обоего пола, что может быть связано с усиливающимся каскадом окислительных процессов. Об этом же свидетельствуют результаты изучения антиоксидантов плазмы крови животных. Активность каталазы в крови как самцов, так и самок обоих возрастов после ингаляторного воздействия сероводородсодержащим газом снизилась до 23,11±1,39 у.е./мг белка у молодых самцов (Р<0,01), 19,34±0,89 у.е./мг белка у молодых самок (Р<0,001), 21,98±1,51 у.е./мг белка у старых самцов (Р<0,001), и 26,44±1,78 у.е./мг белка у старых самок (Р<0,01).
Та же направленность изменений имеет место и с активностью СОД, которая снизилась в плазме крови на фоне ингаляции ССГ у животных всех групп. В свою очередь NO может оказывать прооксидантное действие в плазме крови, в результате того, что его молекулы могут окислять б-токоферол, что мы имеем в плазме крови старых самок: на фоне роста NO-метаболитов почти на 56 %, содержание токоферола снижено (Р<0,05).
Таким образом, нарастающий вал свободнорадикальных процессов, вызванный хроническим ингаляторным воздействием ССГ, приводит к усилению ПОЛ, ОМБ и истощению антиоксидантного пула плазмы крови крыс, что усугубляет токсический эффект сероводорода.
Результаты исследования уровня свободнорадикальных процессов и антиоксидантной защиты ткани больших полушарий разнополых молодых и старых животных на фоне воздействия ССГ говорят о росте ОМБ в ткани БП у животных разного пола и возраста. Несмотря на снижение показателей ПОЛ у молодых животных (АскПОЛ у самцов и сп.ПОЛ у самок), усиление ОМБ служит доказательством повреждающего действия газа. Также обнаружено увеличение сп.ПОЛ у молодых самцов до 48,001±3,055 нмоль/ч (Р<0,001) и ОВП у молодых самок (0,205±0,012 эВ, Р<0,05).
При сравнении половых особенностей антирадикальной защиты БП молодых животных обнаружена неодинаковая направленность некоторых изучаемых показателей. Так, активность каталазы у молодых самцов опытной группы оказалась значимо выше (3,54±0,245 у.е./мг белка, Р<0,05), чем в контрольной. У самок того же возраста, напротив, активность каталазы снизилась и составила 1,34±0,087 у.е./мг белка. Параллельно с этим у молодых самцов произошло снижение содержания в-каротина (0,11±0,009 мкмоль/1г ткани, Р<0,001 по сравнению с контролем) и б-токоферола (0,34±0,021 мкмоль/1г ткани, Р<0,001). Несмотря на снижение содержания жирорастворимых антиоксидантов АОА ткани БП молодых самцов не изменилась. У самок же помимо каталазы, достоверно снизились содержание б-токоферол и АОА. Снижение содержания б-токоферола до 0,64±0,035 мкмоль/1г ткани привело к увеличению б-ТФХ (1,48±0,075 ед. оп. пл./1г ткани), что может свидетельствовать об усилении окислительной деструкции витамина Е в ходе вовлечения его в СРО.
В группах старых животных на фоне воздействия ССГ произошло увеличение большего числа показателей ПОЛ: на 44 % -сп.ПОЛ у самцов, на 58 % - уровень ТБК-рп и на 35 % Аск.ПОЛ у самок. У старых животных обоего пола значимо увеличились содержание ОМБ и показатель ОВП. У старых самцов в ответ на усиление СРО достоверно снизилось содержание в-каротина (Р<0,05) и б-токоферола (Р<0,05), а у самок -- активность каталазы (Р<0,05). Это повлекло изменение АОА ткани БП у старых разнополых животных, которая снизилась до 41,47±2,864 % у самцов и 48,11±3,951 % у самок (Р<0,05 в обоих случаях). Обращает на себя внимание факт увеличения уровня б-ТФХ на фоне снижения б-токоферола в группах старых животных.
Все эти изменения говорят о более глубоких нарушениях, происходящих в БП под действием ССГ у старых животных по сравнению с молодыми.
В промежуточном мозге молодых самцов на фоне воздействия ССГ произошло усиление сп.ПОЛ (Р<0,05), ОМБ (Р<0,05), NO-метаболитов (Р<0,05) и снижение Аск.ПОЛ (Р<0,05) и ОВП (Р<0,05). У молодых самок достоверно снизилась скорость сп.ПОЛ (20,31±1,333 нмоль/ч, Р<0,001), уровень NO (20,4±1,571 мкмоль, Р<0,001) и увеличился уровень ОМБ (0,42±0,025 мкмоль/мг белка, Р<0,01) и ОВП (0,204±0,013 эВ, Р<0,001). Ответная реакция антиоксидантного звена ПМ у молодых животных разного пола была неодинакова. Так у молодых самцов отмечено снижение АОА до 60,38±4,768 % при падении активности каталазы и витамина А до 3,11±0,145 у.е./мг белка (Р<0,05) 0,033±0,004 мкмоль/1г ткани (Р<0,05) соответственно. У молодых самок снижение активности каталазы, СОД и в-каротина, хотя и снизило АОА, но не достоверно, что косвенно может свидетельствовать об активизации других составляющих антиоксидантного звена ПМ.
У старых самцов на фоне затравки ССГ произошло снижение уровня ТБК-рп (4,06±0,304 нмоль/0,5г ткани, Р<0,01) и сп.ПОЛ (25,11±1,919 нмоль/ч, Р<0,05) при усилении Аск.ПОЛ (73,85±4,110 нмоль/ч, Р<0,05). О повреждении структур ПМ старых самцов говорит также увеличение уровня ОМБ (Р<0,05) и ОВП (Р<0,001). У старых самок все три показателя ПОЛ и ОМБ значимо увеличились. В ПМ старых крыс обоего пола произошли схожие изменения в антиоксидантной системе под действием ССГ. И у самцов, и у самок снизились активность каталазы, СОД, в-каротина и б-токоферола, кроме этого у старых самцов увеличился уровень б-ТХФ, а у самок того же возраста снизилось содержание витамина А, которое составило 0,032±0,003 мкмоль/1г ткани (Р<0,05 в сравнении с контролем).
Полученные данные свидетельствуют об истощении антиоксидантной системы ПМ на фоне хронического воздействия промышленного газа.
Реакция ткани среднего мозга на хроническое воздействие ССГ имеет возрастные и половые особенности. У молодых животных несмотря на повышение сп.ПОЛ у самцов до 29,539±1,982 нмоль/ч (Р<0,01) и уровня ТБК-рп у самок до 3,562 ± 0,280 нмоль/0,5г ткани (Р<0,05), скорость Аск.ПОЛ значимо снижается, причем у самцов более резко (в 2 раза по сравнению с контролем), под действием стрессора. Сдерживанию ПОЛ при его индукции, по-видимому, способствует некоторая активизация ферментного антиоксидантного звена, что проявилось в повышении активности каталазы (Р<0,05 самцы и самки). Однако о напряжении антиоксидантной системы СР говорит факт повышения уровня ОМБ почти в 2 раза у молодых самцов, 1,7 раза -- у молодых самок и резкое увеличение NO-метаболитов у крыс обоего пола (в 3,5 раза самцы и 1,6 раз самки).
В ходе старения уязвимость антиоксидантной системы СР увеличивается и ее емкости на хватает для сдерживания СРО в ответ на действие ССГ. У старых самок воздействие ССГ привело к увеличению всех показателей ПОЛ (Р<0,001), ОМБ (Р<0,001) и ОВП (Р<0,05). У старых самцов имеют место аналогичные изменения, что у самок, однако скорость сп.ПОЛ в результате воздействия снизилась (Р<0,05), а ОВП возросло более резко (на 44 %). Снижение активность каталазы, СОД, в-каротина, и б-токоферола у старых самцов и каталазы, СОД и в-каротина -- у старых самок объясняет падение АОА ткани СР. Увеличение содержания б-ТФХ на фоне снижения б-токоферола может быть следствием усиления расходования антиоксиданта по пути его окисления на фоне усиления СРО.
В мозжечке увеличение уровня ТБК-рп, сп.ПОЛ, ОМБ и ОВП у молодых самцов иллюстрируют интенсификацию СРО под действием ССГ. У самок того же возраста изменения оказались менее выраженными, чем у самцов и проявились в снижении сп.ПОЛ до 25,850±1,250 нмоль/ч (Р<0,05 с сравнении с контролем) и ОВП до 0,180±0,009 эВ (Р<0,05 с сравнении с контролем), но в усилении уровня ОМБ в 1,5 раза и NO-метаболитов в 1,8 раз. О более глубоком повреждении у молодых самцов говорит значимое снижение АОА, активности каталазы и СОД, б-токоферола и б-ТФХ. У молодых самок же, напротив активности каталазы и СОД увеличились при достоверном снижении в-каротина и б-токоферола. Такие разнонаправленные изменения в активности антиоксидантов позволило сохранить АОА мозжечка молодых самок на уровне контрольных значений.
Если у молодых животных больший повреждающий эффект газа выявлен в МЧ у самцов, то в группах старых животных и у самцов, и у самок возросло ПОЛ по всем показателям, уровень ОМБ и ОВП. Эти изменения произошли на фоне снижения АОА на 24,9 % у самцов и 23% у самок, активности каталазы, в-каротина, б-токоферола у животных обоего пола, а также усилении активности СОД у старых самцов, снижении содержания витамина А и увеличении б-ТФХ в мозжечке старых самок.
В условиях дефицита каталазы и глутатионпероксидазы высокая ферментативная активность СОД может служить причиной развития деструктивных процессов. В нашем эксперименте снижение активности каталазы при хроническом воздействии ССГ у старых животным может служить дополнительным фактором усиления радикал-продуцирующей активности СОД с последующим ростом СРО.
Изменения уровня СРО и антиоксидантной системы ткани продолговатого мозга в ответ на действие ССГ имеют схожие черты с изменениями, происходящими в ткани СР. Однако следует отметить некоторые особенности. У молодых самцов в ПД помимо кинетических показателей изменился уровень ТБК-рп (Р<0,05) в сторону достоверного увеличения. У самок того же возраста, напротив, содержание конечного продукта ПОЛ не изменилось под действием газа. Таким образом, антиоксидантная система ПД молодых самок лучше справилась с окислительной провокацией, о чем также говорит увеличение активности ни только каталазы (Р<0,05), но и СОД (Р<0,05), в отличие от самцов.
У старых животных повреждающее действие газа проявилось в увеличении уровня ТБК-рп (Р<0,05), ОМБ (Р<0,01) и ОВП (Р<0,001) у самцов и более резком росте содержания ТБК-рп (на 204 %), сп.ПОЛ (на 91,7 %), ОМБ (на 23,6%) и ОВП (на 61 %) у самок.
На фоне интенсификации СРО в ткани ПД под действием токсиканта произошло значимое снижение активности каталазы (Р<0,001) и содержания в-каротина и б-токоферола (Р<0,001) у старых самцов и каталазы, СОД и в-каротина у старых самок. Следствием перечисленных изменений в активности антиоксидантов продолговатого мозга старых животных стало снижение АОА у животных обоего пола старшей возрастной группы, которая составила 41,23±2,703 % у самцов и 47,69±3,918 % у самок.
В спинном мозге молодых самцов на фоне хронического воздействия ССГ отмечено увеличение уровня ТБК-рп на 21 %, NO-метаболитов в 2,3 раза и снижение Аск.ПОЛ на 22,6 %. У самок того же возраста воздействие ССГ привело к снижению уровня ТБК-рп в 1,3 раза, сп.ПОЛ на 16,2 % и увеличению содержания NO в 3,2 раза и ОВП на 18 %. Эти изменения сопровождались увеличением активности каталазы у молодых животных обоего пола и снижением содержания б-токоферола у самцов.
В СП старых крыс, не смотря на снижение сп.ПОЛ, произошло увеличение уровня ОМБ и ОВП у самцов. А у самок возросло ПОЛ по всем показателям, ОМБ и ОВП. Достоверных изменений в изучаемых компонентах антиоксидантной защиты в спинном мозге у старых самцов не выявлено. У самок же произошло даже увеличение активности каталазы, СОД и б-ТФХ при сниженном содержании в-каротина и б-токоферола.
Обращает на себя внимание факт повышения уровня ОМБ под действием ССГ во всех изучаемых тканях мозга и плазме крови крыс разного пола и возраста. При этом в мозговой ткани создаются условия для интенсивной генерации свободнорадикальных продуктов, повышения окислительной деструкции белков, липидов, что приводит к нарушению структуры клеточных мембран. Интенсификация процессов окислительной деструкции компонентов клеточных мембран мозговой ткани может явиться причиной изменений, связанных со способностью мембран проводить и воспроизводить нервный импульс, нарушения рецепторных, медиаторных и энергетических систем (Федорова Т.Н. и др., 1999, Verbeke P. et al., 2000).
Таким образом, полученные результаты о влиянии ССГ на свободнорадикальные процессы и антиоксидантный статус разных отделов ЦНС свидетельствует о половой и возрастной специфике происходящих изменений на разных уровнях ЦНС, что, вероятно, способствует перестройке внутриструктурных связей с преобладанием процессов, способствующих адаптации отдельных структур ЦНС и всего организма в целом в условиях хронического воздействия серосодержащим газом.
4. Антиоксидантная коррекция свободнорадикальных процессов, протекающих в тканях мозга и плазме крови на фоне воздействия серосодержащим газом Астраханского месторождения
Результаты исследований, приведенные в предыдущей главе, свидетельствуют, что воздействие ССГ Астраханского месторождения приводят к резкому росту свободнорадикальных процессов в плазме крови животных независимо от пола и возраста, что характеризует общей статус организма. Также полученные результаты говорят о тканеспецифичности его действия в разных отделах головного и спинном мозге. На следующем этапе представляло интерес изучить возможность коррекции повреждающего действия ССГ в разных структурах мозга и плазме крови антиоксидантами: б-токоферолом и эмоксипином.
Результаты изучения антиоксидантной коррекции поведенческих реакций крыс после воздействия ССГ свидетельствуют о том, что антиоксиданты привели к восстановлению не всех параметров ориентировочно-исследовательской реакции у молодых крыс. При этом витамин Е показал более высокие корректирующие свойства в сравнении с эмоксипином. Так, при введении б-токоферола число пересеченных центральных квадратов возросло по сравнению с группой ССГ у самцов крыс до контрольного уровня, тогда как у самок показатель стал даже выше, чем в контроле. Число вертикальных стоек с опорой оставалось ниже в сравнении с контрольной группой независимо от пола. Число актов груминга также снизилось практически до контрольного значения. Кроме того, было характерно снижение количества заглядываний в норки у самок крыс. Эмоксипин не привел к восстановлению поведенческих параметров, а в некоторых случаях еще более усилил эти сдвиги. Так, произошло снижение числа вертикальных стоек с опорой по сравнению с группой ССГ и контрольными животными, а также снижение числа заглядываний в норку.
В группах старых животных б-токоферол и эмоксипин на фоне ССГ вызвали неравнозначные изменения в поведении крыс. Так введение витамина Е старым самцам привело к увеличению числа пересеченных центральных квадратов по сравнению с контрольной и опытной группами, снижению частоты груминга по сравнению с группой, получавшей ССГ, увеличению вертикальных стоек без опоры и норок по сравнению с опытом.
Эмоксипин на фоне ССГ привел к снижению числа пересеченных периферических квадратов, стоек с опорой, частоты актов груминга, норок и болюсов у старых самцов по сравнению с опытными животными.
У старых самок, получавших на фоне ССГ б-токоферол произошло изменение вертикальной и горизонтальной активности, что проявилось в снижении числа периферических квадратов, но увеличении выходов в центр, увеличении стоек без опоры, но снижении -- с опорой. Частота актов груминга и число болюсов снизились по сравнению с затравленными ССГ животными. Такие разнонаправленные изменения поведенческих реакций старых самок могут косвенно говорить о различных эффектах, оказываемых б -токоферолом на разные отделы ЦНС. Эмоксипин также как витамин Е увеличил выходы в центр, но, в отличие от него, снизил стойки без опоры, увеличил груминговую активность и число болюсов в сравнении с опытом.
Таким образом, результаты нашей работы свидетельствуют о возможности модуляции поведенческих реакций веществами с антиоксидантной активностью, что вероятно связано с изменением функционального состояния нейрональных мембран.
Результаты изучения стресс-реакции на фоне воздействия ССГ по показателю изменения количества эозинофилов свидетельствуют об уменьшении стрессорной реакции у животных разного пола и возраста, получавших антиоксиданты на фоне хронического воздействия ССГ. И у молодых, и у старых крыс б-токоферол более значимо увеличил количество эозинофильных гранулоцитов, чем эмоксипин, так, что у молодых крыс, и старых самцов этот показатель превысил даже контрольные значения.
При исследовании скорости свободнорадикальных процессов и уровня антиоксидантной защиты плазмы крови в ходе совместного введения токсиканта и антиоксидантов установлено, что и б-токоферол, и эмоксипин значимо снизили ПОЛ (P<0,05), ОМБ (P<0,05) и ОВП (P<0,05) в плазме крови молодых животных. Однако, витамин Е изменил большее число показателей. NO-метаболиты на фоне введения антиоксидантов увеличились в плазме крови только у самок, что, учитывая изначально высокий уровень NO-метаболитов в плазме контрольных крыс и снижении его на фоне ингаляций ССГ можно рассматривать как нормализацию уровня этого эндогенного модулятора. Снижение интенсификации СРО произошло на фоне увеличения активности каталазы и АОА плазмы крови под влиянием обоих антиоксидантов. Витамин Е также увеличил уровень витамина А (0,015±0,001 мкмоль/1г ткани, P<0,05) у молодых самцов и в-каротина (0,14±0,008 мкмоль/1г ткани, P<0,001) у молодых самок, а эмоксипин - активность СОД (1,50±0,081 у.е./мг белка, P<0,05) у молодых самок.
Оба антиоксиданта снизили уровень ТБК-рп, ОМБ, NO-метаболитов, ОВП, скорости ПОЛ у старых самцов. У старых самок более значимо снизил уровень ТБК-рп и ОМБ витамин Е, чем эмоксипин. Если у старых самцов возросший на фоне ингаляций ОВП в ходе антиоксидантной терапии снизился, то у старых самок эмоксипин резко увеличил этот показатель.
Таким образом антиоксиданты оказали больший эффект в плазме старых самцов, нежели самок, что также проявилось в повышении АОА, активности каталазы плазмы крови старых самцов, но не самок. Помимо этого, у старых самцов витамин Е увеличил активность СОД, витамина А, в-каротина и б-ТФХ, а эмоксипин -- активность СОД и уровень витамина А.
У старых самок введение витамина Е на фоне воздействия ССГ увеличилась активность СОД, уровень в -каротина, б-токоферола и б-ТФХ по сравнению с опытной группой, а эмоксипин увеличил активность СОД и уровень в-каротина.
Введение б-токоферола на фоне хронического воздействия вызвало усиление ПОЛ в больших полушариях у молодых самок. У молодых самцов и старых крыс обоего пола витамин Е снизил некоторые показатели ПОЛ по сравнению с опытной группой.
Эмоксипин в отличии от б-токоферола вызвал усиление пероксидации липидов у молодых самцов, которое проявилось в увеличении уровня ТБК-рп в 1,5 раза (P<0,05), но сп.ПОЛ и Аск.ПОЛ снизились. Также хорошие антиоксидантные свойства эмоксипин проявил в БП молодых самок и старых крыс. ОМБ под влиянием обоих антиоксидантов значимо снизилась во всех группах животных. ОВП в ткани БП молодых и старых животных на фоне воздействия ССГ был увеличен. Введение эмоксипина, в отличии от б-токоферола, привело к значимому снижению этого показателя и у самцов, и у самок. Витамин Е привел к уменьшению ОВП БП только старых самцов, а у молодых самцов ? даже увеличил его значение (рис. 2, 4). Антиоксиданты, вводимые совместно с ССГ не изменили уровень NO-метаболитов, только витамин Е снизил этот показатель у старых самок (P<0,05).
Несмотря на то, что ни витамин Е, ни эмоксипин не изменили уровень общей антиокислительной активности, оба антиоксиданта в разной степени оказали влияние на отдельные составляющие антиоксидантной защиты. Так, сочетанное введение б-токоферола с ССГ вызвало снижение активности каталазы в ткани БП молодых самцов (P<0,05 по сравнению с животными, получавшими ССГ), которая составила 2,08±0,139 у.е./мг белка. Учитывая, что ингаляция ССГ без коррекции привела к увеличению активности этого фермента, снижение активности каталазы на фоне введения витамина Е может рассматриваться как компенсаторное. На это же указывает увеличение содержания в-каротина в 1,45 раз (P<0,01), б-ТФХ в 1,37 раз (P<0,01) и ОТФ в 1,2 раза (P<0,05). У молодых самок и животных старшей возрастной группы б-токоферол, напротив увеличил активность каталазы, что говорит о регуляторном влиянии б-токоферола на активность этого фермента. У молодых самок в этих же условиях эксперимента увеличилось содержание б-токоферола (P<0,05).
Витамин Е увеличил большее число параметров АОЗ в больших полушариях старых животных: у старых самцов помимо каталазы, повысил содержание в -каротина (P<0,05) и б-токоферола (P<0,05), у старых самок -- витамина А (P<0,05), в-каротина (P<0,05) и б-ТФХ (P<0,05).
Эмоксипин на фоне затравки вызвал в БП увеличение активности СОД (P<0,05) и снижение б-ТФХ (P<0,05) у молодых самцов, увеличение активности каталазы (P<0,05) и снижение б-ТФХ (P<0,05) у молодых самок, увеличение активности каталазы у старых крыс обоего пола и СОД (P<0,05) -- старых самцов.
У самцов и самок старшей возрастной группы оба антиоксиданта привели к увеличению большего числа показателей АОЗ и как следствие - общей антиокислительной активности ткани БП, что свидетельствует о целесообразности антиоксидантной коррекции в группах старых животных.
В промежуточном мозге молодых животных введение антиоксидантов на фоне воздействия ССГ привело к активизации свободнорадикальных процессов, о чем говорит увеличение уровня ТБК-рп и Аск.ПОЛ у самцов и самок после введения витамина Е. Эмоксипин увеличил лишь содержание ТБК-рп у самок, но снизил Аск.ПОЛ. Оба антиоксиданта увеличили активность каталазы у молодых крыс. Витамин Е также увеличил уровень витамина А у молодых самцов, в-каротина и у самцов, и у самок и б-ТФХ и ОТФ только у молодых самок.
Модуляция NO-метаболитов отмечена у молодых самок: сниженный ССГ уровень NO под действием б-токоферола увеличился на 126 %, а под действием эмоксипина на 49 %.
Картина изменения ОВП в ПМ молодых крыс при совместном введении ССГ и антиоксидантов сходна с таковой в больших полушариях (рис. 2, 3). Оба антиоксиданта снизили ОВП ткани промежуточного мозга, причем эмоксипин привел к более резкому снижению этого показателя.
Рис. 2 Окислительно-восстановительный потенциал в разных отделах ЦНС молодых самцов белых крыс после воздействия ССГ и введения антиоксидантов
Примечание: * - различие значимо по сравнению с контрольной группой; є - различие значимо по сравнению с группой, получавшей ССГ
Введение на фоне ингаляций антиоксидантов привело к значимому снижению ПОЛ, ОМБ и NO-метаболитов в ПМ старых животных. Некоторые показатели эмоксипин снизил более значимо, чем б-токоферол. Так, у старых самок сочетанное введение ССГ и б-токоферола снизило уровень ОМБ на 30,6 %, а сочетанное введение ССГ и эмоксипина на 46,9 %.
Перечисленные изменения показателей свободнорадикальных процессов в ПМ старых крыс проявились на фоне активации некоторых компонентов ферментативного и неферментативного антиоксидантного звена. И б-токоферол, и эмоксипин увеличили активность каталазы у старых крыс обоего пола. Кроме того, б-токоферол увеличил уровень в-каротина и эндогенного б-токоферола как у самцов, так и у самок, а также витамина А -- у старых самок. Эмоксипин привел к изменению большего числа параметров в ПМ старых самцов, нежели самок, что проявилось в увеличении активности СОД у животных обоего пола и в увеличении в-каротина, б-ТФХ и ОТФ только у старых самцов.
Рис. 3 Окислительно-восстановительный потенциал в разных отделах ЦНС молодых самок белых крыс после воздействия ССГ и введения антиоксидантов
Таким образом антиоксидантная терапия оказала больший положительный эффект на ткань ПМ старых животных, чем молодых.
В ткани среднего мозга введение б-токоферола на фоне токсиканта привело к снижению ОМБ, и NO-метаболитов у молодых самцов и самок. В отличие от самцов у молодых самок витамин Е на фоне ССГ также усилил ПОЛ по показателям ТБК-рп и Аск.ПОЛ, что косвенно свидетельствует о высокой активности собственной антиоксидантной защиты среднего мозга молодых самок по сравнению с самцами. Об этом же говорит значимое увеличение ОВП (рис. 3). б-Токоферол привел к снижению активности каталазы в среднем мозге у молодых самцов и увеличил содержание витамина А, б-ТФХ и ОТФ у молодых самок.
И у самцов, и у самок младшей возрастной группы токоферол снизил уровень NO-метаболитов. При этом повышение содержания тканевого токоферола не произошло, а у самок увеличилось содержание его метаболитов. Вероятно, это связано с повышенным расходованием токоферола в условиях оксидативного стресса, которое может происходить при взаимодействие б-токоферола с пероксинитритом, сопровождаться двухэлектронным окислением и приводить к образованию преимущественно 8б-метокситокоферона и б-ТФХ (Hogg N. Et al., 1994).
В СР старых животных и б-токоферол, и эмоксипин снизили усиление пероксидации на фоне ингаляции ССГ, что выразилось в снижении уровня ТБК-рп, ОМБ, ОВП и Аск.ПОЛ. Предварительное введение эмоксипина привело к более резкому, по сравнению с б -токоферолом, снижению ОВП. Кроме того, эмоксипин снизил уровень NO-метаболитов у старых самцов и скорость сп.ПОЛ у старых самок.
Анализ полученных данных о состоянии антиоксидантной защиты СР показал, что наибольшее число изучаемых параметров изменилось у старых самцом при коррекции б -токоферолом. Предварительное ведение витамина Е привело к увеличению сниженной под действием ССГ активности каталазы (P<0,05), СОД (P<0,05), содержания в-каротина (P<0,05) и б-токоферола (P<0,05), что вызвало повышение АОА (P<0,05) ткани СР старых самцов. У старых самок этот же антиоксидант увеличил только активность каталазы (P<0,05) и содержание в-каротина (P<0,05).
Введение эмоксипина на фоне ингаляций увеличило активности каталазы (P<0,05) и СОД (P<0,05) у старых крыс обоего пола и уровень ОТФ (P<0,05) в среднем мозге старых самок.
Таким образом динамика изменений СРО и антиоксидантной защиты в среднем мозге имеет схожие черты с таковыми промежуточного мозга.
В мозжечке молодых самцов введение б-токоферола на фоне ССГ усилило скорость спонтанного ПОЛ (P<0,05), NO-метаболитов (P<0,05) и ОВП (P<0,05). Несмотря на усиление пероксидации липидов, ОМБ на этом фоне снизилось (P<0,05). Усиление ПОЛ и ОВП, возможно, связано с перегрузкой собственной антиоксидантной системы МЧ, т.к. экзогенных б-токоферол увеличил СОД, б-токоферол и б-ТФХ у молодых самцов.
Эмоксипин, напротив снизил все показатели ПОЛ (P<0,05) и ОМБ (P<0,05), но также как б- токоферол увеличил ОВП (P<0,05), на фоне повышения активности каталазы (P<0,05) и СОД (P<0,05).
В МЧ молодых самок витамин Е с одной стороны снизил уровень ТБК-рп и ОМБ, но увеличил кинетические характеристики ПОЛ. Также б-токоферол снизил возросший на фоне ингаляций ССГ уровень NO (P<0,05). Эти изменения СРО отмечены на фоне снижения активности каталазы (P<0,05) и повышения содержания в-каротина (P<0,05) и б-ТФХ (P<0,05).
Эмоксипин при неизменном уровне ТБК-рп снизил Аск.ПОЛ, но увеличил сп.ПОЛ в МЧ молодых самок. При этом и NO-метаболиты, и ОВП значимо снизились, что сопровождалось снижением активности каталазы.
В старших возрастных группах самцов и самок оба антиоксиданта привели к снижению ПОЛ, ОМБ и ОВП в мозжечке. И эмоксипин, и б-токоферол оказали большее влияние на антиоксидантную систему МЧ старых самцов. Витамин Е увеличил активность каталазы (P<0,05) и содержание в-каротина (P<0,05) и эндогенного б-токоферола (P<0,05) при снижении активности СОД (P<0,05), а эмоксипин увеличил активность каталазы (P<0,05), что повысило АОА ткани мозжечка.
У старых самок в мозжечке витамин Е увеличил активность каталазы, содержание витамина А (P<0,05), в-каротина (P<0,05) и б-токоферола (P<0,05), а эмоксипин увеличил только активность каталазы (P<0,05).
Таким образом, эмоксипин действует одинаково на изучаемые показатели СРО и антиоксидантной системы старых самцов и самок. Большей половой дифференцировкой отличается действие антиоксидантов на ткань мозжечка молодых животных.
Введение б-токоферола в ходе ингаляций ССГ смодулировало показатели ПОЛ в продолговатом мозге следующим образом: увеличенный на фоне ингаляций ССГ уровень ТБК-рп под действием витамина снизился (P<0,05), и, напротив, сниженная на фоне воздействия токсиканта сп.ПОЛ увеличилась (P<0,05). б-Токоферол снизил также ОМБ (P<0,05), NO-метаболиты (P<0,05) и увеличил ОВП (P<0,05) в ПД молодых самцов. В антиоксидантной системе этой области под действием витамина Е произошло снижение активности каталазы (P<0,05), что свидетельствует о компенсаторных сдвигах на фоне поступления экзогенного токоферола и о высокой буферной емкости собственной АОС продолговатого мозга.
Эмоксипин привел к равнозначным изменениям свободнорадикальных процессов и антиоксидантной системы в ПД молодых самцов, что и б-токоферол, однако ОВП под действием эмоксипина в отличии от витамина Е не изменился, что говорит о большей чувствительности этой области ЦНС к б-токоферолу, чем к эмоксипину (рис. 2).
В ПД у молодых самок б-токоферол на фоне ингаляторного воздействия ССГ усилил ПОЛ по показателям ТБК-рп (P<0,05) и скорость индуцированного ПОЛ (P<0,05), сравняв их с контрольными значениями, а также значимо снизил уровень ОМБ (P<0,05). Активность изучаемых эндогенных антиоксидантов в этих же условиях не изменилась.
Эмоксипин увеличил скорости ПОЛ при неизменном уровне ТБК-рп и снизил ОМБ (P<0,05) и ОВП (P<0,05) в продолговатом мозге молодых самок.
В группах старых крыс коррекционный эффект антиоксидантов имел схожие между собой черты. И б-токоферол, и эмоксипин на фоне воздействия ССГ снизили содержание ТБК-рп, ОМБ и ОВП в ПД старых самцов (рис. 4). Однако, витамин Е снизил уровень ОМБ в 2 раза, по сравнению с группой, получавшей только ССГ, а эмоксипин -- в 1,3 раза. С другой стороны эмоксипин более значимо, чем б-токоферол, снизил ОВП. Если картина изменения СРО на фоне предварительного введения антиоксидантов у старых самцов схожа, то большее число параметров эндогенной АОС изменил все же б-токоферол. Так, витамин Е увеличил активность каталазы (P<0,05) и содержание в-каротина (P<0,05) и тканевого б-токоферола (P<0,05), которые снизились под действием экотоксиканта. Эмоксипин скорректировал в сторону повышения только активность каталазы (P<0,05) в продолговатом мозге старых самцов.
Рис. 4 Окислительно-восстановительный потенциал в разных отделах ЦНС старых самцов белых крыс после воздействия ССГ и введения антиоксидантов
У старых самок в ПД действие антиоксидантов проявилось по разному. б-Токоферол более значимо на 61,4 % снизил уровень ТБК-рп (по сравнению с опытом), чем эмоксипин, и приблизил это значение к контрольному. Несмотря на то, что эмоксипин снизил этот показатель на 54,6 % по сравнению с опытной группой, уровень ТБК-рп остался выше контроля. Кинетические же показатели ПОЛ снизились только на фоне предварительного введения эмоксипина. Оба антиоксиданта предотвратили рост ОМБ на фоне хронических ингаляций и снизили ОВП в ПД. Повышенный уровень NO-метаболитов снизился только при сочетанном введении ССГ и витамина Е (P<0,05). б-Токоферол увеличил большее число показателей антиоксидантной защиты ПД, чем эмоксипин. Оба антиоксиданта увеличили активность каталазы и СОД, а б-токоферол также повысил содержание в-каротина до 0,36±0,032 мкмоль/1г ткани (P<0,05).
Таким образом негативное воздействие ССГ предотвратили оба антиоксиданта и в лучшей степени в продолговатом мозге старых животных, б-токоферол скорректировал большее число показателей СРО и АОС.
Рис. 5 Окислительно-восстановительный потенциал в разных отделах ЦНС старых самок белых крыс после воздействия ССГ и введения антиоксидантов
Введение антиоксидантов на фоне воздействия ССГ привело к изменению незначительного числа параметров в спинном мозге молодых самцов. Витамин Е снизил только уровень NO-метаболитов (P<0,05), а эмоксипин значимо увеличил уровень ТБК-рп (P<0,05), но снизил ОВП (P<0,05) в этой области. Снижение NO-метаболитов под действие б-токоферола произошло на фоне увеличения содержания токоферола и его метаболита -- б-ТФХ, что еще раз подтверждает возможность участия витамина Е в предупреждении образования пероксинитрита путем окисления б-токоферола с образованием б-ТФХ. Кроме того, введение б-токоферола на фоне ССГ снизило активности каталазы (P<0,05) и СОД (P<0,05) и увеличило содержание витамина А (P<0,05) и в-каротина (P<0,05). Такое снижение активности основных ферментов-антиоксидантов при введении б-токоферола, учитывая повышение активности каталазы под действием сероводородсодержащего газа, можно рассматривать как компенсаторное.
Введение эмоксипина привело к увеличению содержания б-ТФХ (P<0,05) и ОТФ (P<0,05) в СП молодых самцов, что косвенно говорит с одной стороны об усиленной утилизации токоферола, а с другой стороны, учитывая обратимость реакции б-токоферол ? б-ТФХ или б-токоферол ? ОТФ -- о накоплении биологически активных метаболитов токоферола.
У молодых самок ССГ вызвал резкое снижение показателей ПОЛ (ТБК-рп и сп.ПОЛ). Введение витамина Е привело к значимому увеличению ТБК-рп и сп.ПОЛ до уровня превышающего даже контрольные значения, а эмоксипина -- к увеличению уровня ТБК-рп (P<0,05), но падению скоростей ПОЛ и по сравнению с опытной, и по сравнению с контрольной группой. Помимо этих изменений оба антиоксиданта снизили содержание конечных метаболитов NO и ОВП. Учитывая, что и эмоксипин, и б-токоферол снизили активность каталазы, рост ПОЛ может свидетельствовать о важности поддержания этого процесса на физиологическом необходимом для ткани СП уровне. Кроме того витамин Е и эмоксипин увеличили уровень б-ТФХ, а эмоксипин снизил содержание б-токоферола, что говорит в пользу того, что именно б-токоферол в ходе своего окисления предотвращает развитие окислительного стресса, вызванного повышением уровня NO-метаболитов.
У старых самцов повышенный под действием ССГ уровни ТБК-рп, ОМБ, а также ОВП в СП были успешно снижены антиоксидантами. б-Ткоферол на фоне ССГ увеличил содержание витамина А (P<0,05), в-каротина (P<0,05) и б-токоферола (P<0,05), а эмоксипин -- ОТФ (P<0,05).
В СП старых самок оба антиоксиданта предотвратили последствия окислительного стресса, вызванного ССГ, в результате чего были снижены ПОЛ, ОМБ и ОВП. Учитывая возросшую под действие токсиканта активность каталазы и СОД, их снижение под действием антиоксидантов вполне оправданно. К тому же и витамин Е, и эмоксипин предотвратили окисление эндогенного б-токоферола, повысили его уровень, а в опытной группе, получавшей совместно с газом б-токоферол, увеличилось содержание в-каротина.
Таким образом в ткани спинного мозга ярко проявилось модулирующее действие б-токоферола и, в меньшей степени, эмоксипина на равновесие в системе антиоксиданты -- прооксиданты. Если сниженные на фоне хронического воздействия ССГ процессы пероксидации и активность антиоксидантов повышались под влиянием антиоксидантов, то завышенные по сравнению с контролем показатели, напротив, снижались.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При экспериментальном стрессе у животных имеет место активация перекисного окисления липидов в различных органах, тканях и периферической крови. Выраженность сдвигов в системе «липопероксидация -- антиоксидантная защита» во многом зависит от специфичности действия стрессора, его силы и реализуется в различных системах и органах неодинаково.
Результаты наших исследований выявили половые и тканевые различия у молодых животных, которые проявились в более высоком уровне ТБК-рп у самок, чем у самцов в больших полушариях, промежуточном и продолговатом мозге. Интересен установленный факт разнонаправленного изменения этого показателя у животных разного пола: у самцов повышение, а у самок - понижение и факт отсутствия возрастных изменений активности исследуемых антиоксидантов в продолговатом мозге. Основываясь на результатах нашего эксперимента можно заключить что, чем филогенетически более древний отдел ЦНС, тем в меньшей степени появляются половые различия у интактных молодых животных в уровне свободнорадикальных процессов и исследуемых звеньев антиоксидантной защиты.
Введение витамина Е и эмоксипина интактным крысам в целом не изменяет АОА, т.к. происходят компенсаторно-регуляторные изменения в ферментативном и неферментативном антиоксидантном пуле нервной ткани. Эти сдвиги более выражены у молодых животных, что позволяет сохранять их антиоксидантный статус на стационарном уровне. В ходе старения, на фоне снижения общей метаболической активности, увеличения проницаемости ГЭБ усиливается потребность животных в антиоксидантах. По вектору и степени реагирования на введение антиоксидантов наиболее сходны между собой промежуточный и средний мозг, продолговатый и спинной.
...Подобные документы
Изучение особенностей морфологической и анатомической организации нервной системы. Гистологические и цитологические характеристики нервной ткани. Информация о росте и развитии нервной системы от эмбрионального до позднего постнатального онтогенеза.
учебное пособие [3,9 M], добавлен 23.11.2010Понятие и периодизация онтогенеза. Процессы, имеющие место на разных этапах онтогенеза. Становление полового поведения собак. Характеристика полового поведения кобелей и сук. Особенности нарушения полового поведения, вызванные ошибками воспитания.
курсовая работа [47,5 K], добавлен 12.08.2011Исследование строения, деятельности функциональных систем организма, особенности и принципы их организации. Теории изучения закономерностей развития организма ребенка и особенностей функционирования его физиологических систем на разных этапах онтогенеза.
контрольная работа [22,9 K], добавлен 08.08.2009Закономерности и особенности жизнедеятельности организма на ранних этапах онтогенеза. Характеристика процессов физического и психического развития ребенка младшего школьного возраста. Функциональное созревание мозга, особенности формирования мышления.
реферат [34,9 K], добавлен 19.10.2012Дорепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный период онтогенеза. Сравнение онтогенеза и филогенеза. Взаимосвязь и взаимодействие онтогенетических дифференцировок. Проблема взаимоотношений индивидуального развития организмов и их эволюции.
реферат [3,2 M], добавлен 26.10.2015Жизненный цикл древесных растений. Выражение приспособленности к условиям среды. Фенологическое развитие древесных растений. Программа фенологических наблюдений. Растения на ювенильном этапе онтогенеза, на виргинилъном и последующих этапах онтогенеза.
реферат [33,0 K], добавлен 24.02.2009Эволюция нервной системы живых существ. Особенности филогенеза нервной системы. Основные этапы индивидуального развития человеческого организма (онтогенез человека). Закон Э. Геккеля и Ф. Мюллера. Периоды онтогенеза человека (внутри- и внеутробный).
презентация [2,3 M], добавлен 04.09.2015Древнегреческие философы о психической жизни животных, научные представления об их интеллекте. Соотношение инстинкта и научения. Критерии интеллекта у животных. Запечатление (импринтинг) - характерный компонент раннего постнатального онтогенеза поведения.
презентация [105,8 K], добавлен 18.11.2015Определения нервной системы: по расположению, местоположению и по содержанию видов нейронов части рефлекторной дуги. Три оболочки спинного мозга, описание его отделов и сегмента. Черепно-мозговые нервы: чувствительные, двигательные и смешанные.
контрольная работа [8,7 K], добавлен 01.02.2011Изучение особенностей бодрствования, как одного из нейрофизиологических процессов психических механизмов человека. Показатели ЭЭГ-исследований. Период бодрствования на разных возрастных этапах. Регуляция функциональных состояний на уровне целого мозга.
реферат [24,4 K], добавлен 18.06.2011Головной мозг - часть центральной нервной системы. Отделы головного мозга и их характеристика. Топография и функции среднего мозга. Ретикулярная формация как совокупность нейронов, образующих своеобразную сеть в пределах центральной нервной системы.
презентация [771,0 K], добавлен 07.12.2011Этиология и патогенез ишемии мозга. Свободно-радикальное окисление и антиоксидантная защита при патологии головного мозга. Процессы свободно-радикального окисления липидов в развитии и течении острых нарушений мозгового кровообращения. Модели ишемии.
дипломная работа [243,8 K], добавлен 15.12.2008Основные анатомические закономерности в деятельности центральной нервной системы. Распространение нервных импульсов. Анатомия спинного и головного мозгов. Характеристика проводящих путей спинного мозга. Клеточные элементы нервной ткани, типы нейронов.
презентация [7,6 M], добавлен 17.12.2015Периодизация онтогенеза. Виды обучения. Неассоциативное обучение. Ассоциативное обучение. Обучение в процессе онтогенеза. Врожденное поведение. Врожденное узнавание. Облигатное обучение. Запечатление. Натуральные условные рефлексы.
реферат [14,7 K], добавлен 29.04.2004Основные направления науки о поведении животных; зоопсихология и сравнительная психология, бихевиоризм, физиология высшей нервной деятельности и этология. Проблема онтогенеза поведения, врожденное и приобретаемое в индивидуальном развитии поведения.
реферат [37,2 K], добавлен 01.07.2010Определение онтогенеза как индивидуального развития организма от зиготы (вегетативного зачатка) до естественной смерти. Морфологические и физиологические особенности этапов развития растений: эмбрионального, ювенального, репродуктивного и старости.
реферат [827,0 K], добавлен 17.04.2012Характеристика и особенности развития нервной системы в филогенезе и онтогенезе. Взаимное расположения структур, центрального и периферического отделов. Связь нервной системы с внешней средой, ее эволюция, усложнение нервных функций и развитие мозга.
реферат [627,5 K], добавлен 14.12.2011Биохимические изменения в тканях при зимней спячке. Ишемический инсульт и нейрогенез. Исследование экспрессии белков клеточного цикла и не связанной с клеточным циклом циклинзависимой киназы в мозге сусликов на разных стадиях гибернационного цикла.
курсовая работа [737,1 K], добавлен 29.11.2009Зависимость способности животных реагировать на изменения среды от сенсорных процессов. Сущность хеморецепции и терморецепции. Основные сенсорные модальности у животных. Анатомические и физиологические исследования органов чувств и нервной системы.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 08.08.2009Структура нервной системы, ее основные составные части и порядок их взаимодействия, назначение и функции в организме. Виды нервной системы и процессы, на которые они влияют. Биохимические основы нейрологической памяти и обучения, заболевания мозга.
лекция [76,2 K], добавлен 21.07.2009