Инверсия действия антиоксидантных веществ в модельных системах с металлозависимой индукцией свободно-радикального окисления липидов
Оценка и описание возможности инверсии действия антиоксидантов и выявление диапазона концентраций их эффективного антиоксидантного действия при моделировании металлозависимых процессов свободно-радикального окисления в экспериментах in vitro и in vivo.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.07.2018 |
Размер файла | 1,2 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.
Таким образом, эксперименты на эритроцитах позволили нам сделать ряд существенных заключений. Во-первых, изученные фенольные липофильные антиоксиданты обладают определенным диапазоном эффективных концентраций, а в более высоких или более низких по отношению к этому диапазону концентрациях они перестают оказывать защитное действие и даже могут усиливать гемолиз эритроцитов. Во-вторых, циквалон оказался более эффективным антиоксидантом, препятствующим развитию реакций ПОЛ, чем BHT. И, наконец, в-третьих, в отличие от BHT, циквалон оказался способен
эффективно защищать эритроциты от накопления в них нефункциональной окисленной формы гемоглобина - метгемоглобина.
Анализ влияния сульфат меди в дозе 10 мг/ приводил к гибели 20% животных на первом дне, 50% на втором и 80% на третьем дне введения, поэтому проведение биохимических исследования было невозможно.
При интоксикации медью в дозе 5 мг/кг все крысы выжили. У них отмечено повышение концентрации меди(II) в печени, в мозге, в почках и в гемолизате эритроцитов. Одновременно обнаружено повышение продуктов перекисного окисления липидов (МДА) в плазме, и также проявление деструкции и дисфункции эритроцитарных мембран, как повышение сорбционной способности к метиленовому синему и повышение гемолиза эритроцитов.
Однако интоксикация медью (5 мг/кг) сопровождалась достоверной индукцией активности антиоксидантной системы, повышением активности антиоксидантных ферментов (ГП, КТ, СОД) в печени, в мозге и в почках и снижением активности церулоплазмина плазмы. Кроме того, отмечалось достоверное повышение общей антиоксидантной активности (АОА) в плазме животных и достоверное снижение АОА в печени.
Таким образом, установлено, что медь в субтоксической дозе вызывает повреждение клеточных мембран, и увеличивает концентрацию конечных продуктов ПОЛ. С другой стороны повышается активность антиоксидантных ферментов в тканях и эритроцитах. По-видимому, активация антиоксидантной системы не достаточна для ограничения ПОЛ что, требует дополнительного применения антиоксидантов.
Применение фенольного антиоксиданта циквалона (5 мг/кг) или купренила (100 мг/кг) при интоксикации медью в субтоксической дозе показало достоверное защитное действие.
Циквалон и купренил увеличивали активность антиоксидантной системы крыс, повышая активность антиоксидантных ферментов в изученных тканях (КТ, ГП, СОД, церулоплазмин) и уменьшая содержание конечных продуктов ПОЛ в плазме, уменьшая ССЭ крыс. Однако при этом циквалон проявлял мало выраженное действие на содержание меди, и, напротив, купренил снижал концентрацию меди в изученных тканях.
ВЫВОДЫ
1. На модели АБТС-тест установлено, что в диапазоне концентраций от 0,002 до 0,105 мМ BHT, циквалон и изоферуловая кислота способны ингибировать свободно-радикальное окисление АБТС. Антирадикальное действие изоферуловой кислоты было более слабым, чем BHT и циквалона.
2. В липосомальной модели циквалон в концентрациях до 10 мкМ по антиоксидантной активности не уступает BHT, в то время как феруловая и изоферуловая кислота в этих условиях проявляли прооксидантные свойства.
3. На модели медь-индуцированного гемолиза установлено, что циквалон и BHT способны эффективно ингибировать гемолиз эритроцитов лишь в ограниченном диапазоне концентраций: 0,002-0,02 мМ для циквалона и 0,02-0,2 мМ для BHT, с инверсией эффекта при повышении концентрации. При этом максимальный эффект был выше у циквалона.
4. Степень накопления ТБК-реактивных продуктов и образования метгемоглобина в образцах эритроцитов с BHT и циквалоном изменяются синфазно со степенью гемолиза. В концентрациях 0,1-0,2 мМ циквалон вызывал практически полное подавление образование метгемоглобина в клетках, в то время как максимальный защитный эффект BHT не превышал 50%.
5. При исследовании процесса ПОЛ и антиоксидантной системы на модели in vivo установлено, что сульфат меди(II) пентагидрат в дозе 5 мг/кг вызывает деструкцию и дисфункцию клеточных мембран:
· двукратно повышая сорбционную способность эритроцитов;
· пятикратно степень гемолиза эритроцитов;
· концентрацию конечных продуктов ПОЛ на 50%;
· повышает активность каталазы и глутатионпероксидазы в органах и тканях на 20 - 50 %.
· снижает антиокисдантную активность в печени до 10,5 % , но повышает ее до 60 % в плазме крови.
6. Циквалон в дозе 5 мг/кг индуцирует активность глутатионпероксидазы, каталазы, церулоплазмина и антиоксидантную активность тканей крыс, не влияя на сорбционную способность эритроцитов, содержание ТБК-реактивных продуктов и содержание меди в организме.
7. Купренил в дозе 100 мг/кг, наряду со специфическим снижением содержания ионов меди в тканях, индуцировал активность глутатионпероксидазы, каталазы, супероксиддисмутазы, церулоплазмина и общей антиоксидантной активности тканей крыс, и снижал сорбционную способность эритроцитов и содержание ТБК-реактивных продуктов.
8. Последовательное использование тестов трех различных уровней сложности (молекулярный, клеточный и организменный уровни организации), позволяет
· выявлять потенциальные антиоксиданты;
· находить диапазоны концентраций с антиоксидантным и прооксидантным эффектом
· оценивать целесообразность использования найденных веществ в качестве лекарственных препаратов.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Для скрининговой оценки эффективности антиоксидантного действия химических соединений, действующих на различные звенья процессов свободно-радикального окисления необходимо использовать тест-системы различного уровня сложности (молекулярного, клеточного и организменного уровня организации).
2. При доклиническом исследовании антиоксидантных веществ целеобразно определять диапазон концентрации, в которых они оказывают антиоксидантное и прооксидантное действие.
3. Циквалон является перспективным средством для применения при лечении интоксикации солями меди, а так же для терапии гемолитических кризов при болезни Вилсона-Коновалова.
СПИСОК ПЕЧАТНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Диб Х. Влияние циквалона на процессы свободно-радикального окисления лецитина и АБТС / Х. Диб, И. Г. Суркова // Материалы научной конференции «Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины» 62-й итоговой. ВолГМУ. - 2004. 19-23 апреля. -80 с.
2. Диб Х. Cu2+ индуцированный гемолиз эритроцитов как модель клеточного повреждения при эндотоксикозе / Х. Диб // Бюллетень Волгоградского научного центра РАМН. - 2005. Научно-практический, № 1. - С. 74-75.
3. Зайцев В.Г. Исследование модуляторов свободно-радикального окисления в модельных системах различного уровня сложности / В.Г. Зайцев, Х. Диб, И. Г. Суркова, О. В. Островский // Активные формы кислорода, оксид азот, антиоксиданты и здоровье человека. Российской национальной конференции с международным участием. Смоленск. 2005, 26-30 сентября. - С. 28-30.
4. Диб Х. Исследование антиоксидантных свойств циквалона на молекулярных и клеточных моделях / Х. Диб, И. Г. Суркова, М. А. Симонян, О. В. Островский и др // Активные формы кислорода, оксид азот, антиоксиданты и здоровье человека. Российской национальной конференции с международным участием. Смоленск, 2005. - С. 19-21.
5. Зайцев В.Г. Моделирование спонтанного и Cu2+-индуцируемого перекисного окисления липидов в незабуференной суспензии липосом / В.Г. Зайцев, Х. Диб, О. В. Островский // Вестник ВолГМУ. - 2006, №. 1.
6. Диб Х. Влияние циквалона и дибунола на гемолиз эритроцитов, индуцированного ионами меди и гидроперекисдом водорода / Х Диб, О.В Островский, В.Г Зайцев и др// Вестник. ВолГМУ. - 2005., №. 4. - С. 22-24.
7. Диб Х. Влияние ионов Cu +2 на активацию антиоксидантной системы белых беспородных крыс /Х. Диб // Материалы научной конференции «Актуальные проблемы экспериментальной медицины № 17» ВолГМУ. - 2005. 8-10 ноября. - С. 27-28.
8. Перфилова В.Н. Изучение мембрано-протекторного действия структурных аналогов ГАМК /В. Н. Перфилова, Х. Диб, С. А. Лебедова.// Материалы 4-ой международной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам» д/о”Подмосковье”. 2006. 13-16 марта. - 59 с.
9. Синтез, антирадикальная и антиоксидантная активность производных 2,6-дибензилиденциклогексанона и дибунола / М.А. Симонян, Х. Диб, А.Н. Пашков и др// Хим.Фарм журнал (принято в печать).
СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АОС - антиоксидантная система
СРО - свободно-радикальное окисление
АОА - антиоксидантная активность
СРП - свободно-радикальный процесс
ПОЛ - перекисное окисление липидов
АО - антиоксидант
МДА - малоновый диальдегид
ДНФГ - 2,4-динитрофенилгидразин
ТБК-РВ - вещества, реагирующие с 2-тиобарбитуровой кислотой
АБТС - 2,2? -азино-бис-(3- этилбензтиазолин- 6-сульфоновая) кислота
ССЭ - сорбционная способность эритроцитов
ГП - глутатионпероксидаза
КТ - каталаза
СОД - супероксиддисмутаза
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Этиология 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 15.12.2008Исследование физиологии поджелудочной железы, роли панкреатического сока в процессе пищеварения. Анализ активных форм кислорода и путей их образования, биохимии свободно-радикальных процессов. Обзор состояния обменных процессов при остром панкреатите.
курсовая работа [467,4 K], добавлен 10.03.2012Исследование ферментативных и неферментативных путей образования активных форм кислорода. Механизмы их повреждающего воздействия на живые клетки, в частности, инициация свободнорадикального перекисного окисления липидов. Антиоксидантная защита организма.
курсовая работа [65,0 K], добавлен 11.01.2017Понятие антиоксидантов и характер их взаимодействия с радикалами. Классификация и разновидности антиоксидантов, их общее описание и механизм действия: витамины А, В, С и Е, селен, бета-каротин, их применение в пищевой промышленности, влияние на организм.
реферат [527,8 K], добавлен 14.05.2014Взаимодействие липидов с биологическими мембранами и модельными бислоями. Подавление бактериального, грибкового, протозойного и паразитарного роста. Влияние на процесс окисления, на структуру и активность белка, взаимодействие с ДНК, цитотоксичность.
реферат [33,6 K], добавлен 19.05.2017Сущность электрохимических процессов в живой нервной клетке, роль проницаемости мембраны. Фазы потенциала действия: деполяризация, инверсия и реполяризация. Исследование ионных токов, равновесный потенциал, механизм синаптической передачи возбуждения.
реферат [29,8 K], добавлен 16.12.2009Химический состав, природа и структура белков. Механизм действия ферментов, виды их активирования и ингибирования. Современная классификация и номенклатура ферментов и витаминов. Механизм биологического окисления, главная цепь дыхательных ферментов.
шпаргалка [893,3 K], добавлен 20.06.2013Общий механизм действия наркотических веществ на организм. Психическая и физическая зависимость от наркотиков. Употребление наркотиков и токсичных веществ, их виды. Стадии развития наркомании. Механизм действия никотина, влияние табакокурения на организм.
курсовая работа [36,4 K], добавлен 03.04.2014Исследование механизма возникновения и основных фаз потенциала действия. Законы раздражения и возбуждения. Распространение потенциала действия по нервному волокну. Характеристика роли локальных потенциалов. Передача сигналов между нервными клетками.
контрольная работа [212,9 K], добавлен 22.03.2014Количественное описание механизмов, участвующих в генерации потенциала действия. Натриевые и калиевые токи, соотношение натрия и калия на фазе роста потенциала клетки. Положительная и отрицательная обратная связь во время изменений проводимости.
контрольная работа [27,7 K], добавлен 26.10.2009Принципы классификации бактерий, их разновидности и общая характеристика. Научная классификация рода Salmonellа. Краткое описание семейства Enterobacteriaceae. Рост и развитие патогенов in vivo и in vitro. Сальмонеллезная инфекция, распространение.
курсовая работа [64,8 K], добавлен 03.06.2014Понятие, отличительные особенности ионизирующего излучения, оценка негативного воздействия на живые организмы. Теории действия радиации: "мишени" и стохастическая, свободных радикалов. Структурно-метаболическая теория радиационного поражения А.М. Кузина.
презентация [1,8 M], добавлен 17.12.2014Определение понятия "гормон". Ознакомление с историей изучения эндокринных желез и гормонов, составлением их общей классификации. Рассмотрение специфических особенностей биологического действия гормонов. Описание роли рецепторов в данном процессе.
презентация [144,7 K], добавлен 23.11.2015Синтез флавоноидов в растениях. Биологическая активность флавоноидов и их классификация. Определение антиоксидантной активности ДГК методом люминол-зависимой хемилюминесценции. Изучение перекисного окисления липидов в присутствии дигидрокверцетина.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 25.06.2009Изучение изолированного и сочетанного действия 1,1-диметилгидразина и ионов свинца и ртути на состояние мембран эритроцитов. Возможности повышения резистентности мембран с помощью биологически активных веществ (витаминов С, Е и препарата "Селевит").
диссертация [2,8 M], добавлен 25.10.2013Методика определения содержания подвижного цинка в почве. Растения в качестве объектов биотестирования. Оценка действия сочетаний разных концентраций цинка и гуматов на биологические системы. Культивирование инфузорий. Биотест на проростках семян редиса.
курсовая работа [780,5 K], добавлен 02.06.2013Изучение ферментов, их свойств и механизма биологического действия. Проведение исследования современных представлений о механизме ферментативного трансаминирования. Разработка общей теории пиридоксалевого катализа. Строение фермент-субстратного комплекса.
реферат [189,0 K], добавлен 14.03.2015Растительные и животные жиры как основные источники липидов для человека. Технологический процесс получения микробных липидов. Использование микробиологического способа производства липидов. Применение микробных липидов в пищевых производствах.
реферат [137,7 K], добавлен 18.06.2013Распространение потенциала действия, скорость его проведения. Миелинизированные нервы и сальтаторная проводимость, скорость проведения в миелинизированных волокнах, распределение каналов. Каналы в демиелинизированных аксонах, строение, блок проводимости.
реферат [13,6 K], добавлен 26.10.2009Хемолитоавтотрофные организмы. Нитрифицирующие бактерии, бесцветные серобактерии, железобактерии, водородные бактерии и серобактерии. Способ автотрофного питания. Процессы окисления различных неорганических веществ. Гниение органических остатков.
презентация [1,2 M], добавлен 19.12.2013