Роль про- і антиоксидантів у перебігу експериментального токсикозу, викликаного солянокислим гідразином та хлоридом кадмію

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Роль про- і антиоксидантів у перебігу експериментального токсикозу, викликаного солянокислим гідразином та хлоридом кадмію

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. В зв'язку з прогресуючим погіршенням екологічної ситуації людина постійно піддається впливу хімічних речовин техногенного походження. Значна частина людей працюють на підприємствах, де постійно стикаються з речовинами, що містять солі важких металів та інші токсичні речовини, які шкідливо впливають на організм людини (Губский Ю.И., Долго-Сабуров В.Б., Храпак В.В., 1993; Егоров Ю.Л., Кириллов В.Ф., 1996). З токсичними речовинами людина зустрічається і в побуті (використання мийних засобів, консервування продуктів харчування, вживання ліків). Основним бар'єром, що нейтралізує токсичні речовини в організмі людини, є печінка. У більшості випадків під впливом гепатотоксичних ксенобіотиків настає її ураження, що супроводжується жировою дистрофією, порушенням білоксинтезуючої, детоксикуючої та інших функцій (Губский Ю.И., 1989; Загорскин П.П. и соавт., 1992; Ивашкин В.Т., 1998).

З усіх металів періодичної системи хімічних елементів кадмій визнаний одним з найшкідливіших в зв'язку з тим, що він має здатність акумулюватися з віком в організмі. Органами - мішенями для нього є нирки, печінка, статеві залози, трубчасті кістки, селезінка; він має канцерогенні властивості, збуджуючи всі форми прояву злоякісних новоутворень, належить до токсикантів з високою здатністю кумуляції в тканинах (Базарбаева Ш.Т., Джумагулова Г.А., Айтбаев Т.Х., 1987; Бондарев Л.Г., 1984). При надходжені кадмiю в органiзм тварин і людини вiдбувається пiдвищення лiпопероксидацiї, що призводить до посиленого витрачання антиоксидантів у відповідь на утворення вільних радикалів. Важливим є те, що солi кадмiю належать до класу "тiолових отрут", які блокують сульфгiдрильнi групи бiлкiв і цим знижують їх антиоксидантні властивості. У наукових працях є повiдомлення, що кадмiй може значною мiрою змiнювати метаболiзм i вміст в організмі таких есенцiальних елементiв, як цинк, залiзо, мiдь, марганець, кальцiй, селен (Михалева Л.М., 1990).

Не менш небезпечним ксенобiотиком є гiдразин, при отруєнні яким уражаються легені, нирки та печiнка. Метаболiзм похiдних гiдразину також призводить до утворення високоактивних кисневих радикалiв, головним чином супероксидних радикалiв (Авакян А.Х., 1990).

Кадмій та гідразин широко використовують у технологічних процесах, тому існує реальна загроза впливу цих чинників на організм людей.

На основі вивчення доступних нам публікацій вітчизняних і зарубіжних фахівців можна вважати, що проблема корекції порушених метаболічних процесів при токсичному ураженні цими ксенобіотиками ще далека від вирішення. З метою нормалізації метаболічних процесів при гострих токсичних ураженнях печінки застосовують поєднану дію ентеросорбентів та антиоксидантів, які разом очищають внутрішнє середовище від токсичних продуктів метаболізму і покращують загальний стан метаболізму.

Дані про вплив гепатотоксинів, зокрема при поєднаній дії декількох із них, на антиоксидантну систему організму небагаточисельні і суперечливі. Роль прооксидантів майже не вивчена, так само не вирішене питання про вікові особливості порушень антиоксидантної системи за умов токсичного ураження печінки. Даних про способи корекції біохімічних порушень в експериментальних тварин із хімічним ураженням печінки на тлі інтоксикації солями важких металів, ми не зустрічали. Це зумовлює актуальність проведених нами експериментальних досліджень та вказує на доцільність пошуку нових засобів корекції виниклих патологічних змін.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є складовою частиною планової наукової міжкафедральної теми "Роль про- і антиоксидантів у перебігу експериментального токсикозу, викликаного солянокислим гідразином та хлоридом кадмію" (кафедр медичної хімії та біології) Тернопільської державної медичної академії ім. І.Я. Горбачевського (№ держреєстрації 0195U023938), у виконанні якої автором самостійно проведено дослідження токсичного ураження печінки солянокислим гідразином на тлі інтоксикації хлоридом кадмію та їх корекції за допомогою антиоксидантів, комплексонів та металокомплексів, що викладено у матеріалах дисертації.

Мета і задачі дослідження. З'ясувати зміни функціонування антиоксидантної системи і прооксидантів при хімічному ураженні печінки солянокислим гідразином на тлі інтоксикації хлоридом кадмію у щурів різних вікових груп та довести можливості корекції цих порушень за допомогою антиоксидантів та металокомплексів.

Відповідно до мети було поставлено такі основні задачі:

1. Дослідити в динаміці порушення антиоксидантного стану та вмісту і активності прооксидантів організму тварин різного віку при інтоксикації кадмієм та хімічному ураженні печінки солянокислим гідразином.

2. Встановити зв'язок між функціональною активністю і вмістом антиоксидантів та прооксидантів в процесі розвитку токсичного ураження печінки тварин різних вікових груп.

3. Вивчити вплив гістидину та його металокомплексів з міддю і цинком на антиоксидантну систему та прооксиданти на різних стадіях розвитку токсичного ураження печінки у тварин різного віку.

4. Встановити ступінь корекції порушень стану антиоксидантів та прооксидантів за допомогою унітіолу.

5. Вибрати із використаних середників найефективніші для корекції біохімічних порушень при дії ксенобіотиків.

Об'єкт дослідження - хімічне ураження печінки солянокислим гідразином на тлі інтоксикації хлоридом кадмію у тварин різного віку.

Предмет дослідження - показники ферментативної і неферментативної ланок антиоксидантної системи та вмісту прооксидантів у крові та печінці тварин різного віку з хімічним ураженням печінки солянокислим гідразином на тлі інтоксикації хлоридом кадмію та після її корекції.

Методи дослідження - стан антиоксидантної системи оцінювали за активністю ферментів-антиоксидантів (супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази), а також за вмістом металопротеїнів церулоплазміну, трансферину та вітамінів А, С і SH-груп. Вплив ксенобіотиків на вміст прооксидантів оцінювали за концентрацією заліза і міді та активністю прооксидантного ферменту - фосфоліпази А2.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше показано вікові особливості антиоксидантної системи та прооксидантів у тварин з хімічним ураженням печінки солянокислим гідразином на тлі інтоксикації хлоридом кадмію:

- досліджено взаємозв'язок і взаємозалежність стану антиоксидантої системи та прооксидантів при комбінованій дії хлориду кадмію і солянокислого гідразину;

- встановлено, що ураження тварин хлоридом кадмію та солянокислим гідразином викликає пригнічення ферментативної та неферментативної ланки антиоксидантної системи у крові та печінці тварин усіх вікових груп;

- показано, що ураження солянокислим гідразином та хлоридом кадмію супроводжується підвищенням вмісту металів-прооксидантів та активності прооксидантного ферменту фосфоліпази А2, які активують вільнорадикальне окиснення.

- доведено ефективність корекції хімічного ураження печінки на тлі кадмієвої інтоксикації за допомогою гістидину, його металокомплексів із міддю та цинком, а також унітіолом залежно від віку.

- виявлено, що середники корекції призводять до підвищення активності та вмісту антиоксидантної системи і пригнічують активність прооксидантів. Найкращий ефект спостерігався при введенні ураженим тваринам металокомплексів гістидину з міддю та цинком.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані експериментальні дані розширюють і поглиблюють існуючі уявлення про вплив хлориду кадмію та гідразину на організм.

Встановлена ефективність використання гістидину, його металокомплексів із міддю та цинком, а також унітіолу в тварин з хімічним ураженням печінки відкриває можливості використання їх у клініці з метою корекції токсикозів, викликаних важкими металами та іншими ксенобіотиками, що супроводжується підвищенням вільнорадикального окиснення.

Виражена антиоксидантна дія гістидину та гістидинатів міді і цинку вказує на доцільність застосування їх в умовах виробництва для знешкодження дії токсичних чинників, що підвищують перекисне окиснення ліпідів.

Результати дослідження впроваджені на кафедрах медичної хімії, фармакології та загальної гігієни і екології Тернопільської державної медичної академії ім. І.Я. Горбачевського у навчальний процес, що підтверджено відповідними актами впровадження (від 6 червня 2001р.).

Особистий внесок здобувача. Самостійно проведені біохімічні та біофізичні дослідження. Статистична обробка матеріалу і оформлення роботи виконані самим автором. З науковим керівником інтерпретовані результати досліджень та підібрані засоби для корекції біохімічних порушень.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, що включені до дисертації, оприлюднені на ІV та V Міжнародних медичних конгресах студентів та молодих вчених (Тернопіль, 2000, 2001).

Публікації. Опубліковано 8 наукових праць, з яких 3 - у фахових наукових виданнях, та 5 - у матеріалах і збірниках конференцій та конгресів.

Структура дисертації. Дисертація викладена на 163 сторінках і складається із вступу, огляду літератури, опису матеріалів та методик дослідження, 4 розділів власних досліджень, аналізу і узагальнення результатів досліджень, висновків, практичних рекомендацій, списку використаних літературних джерел (всього 258 найменувань). Робота проілюстрована 29 таблицями та 9 рисунками і містить 3 додатки. Загальний обсяг ілюстрацій, таблиць, списку використаних джерел і додатків становить 67 сторінок

Основний зміст роботи

Огляд літератури. В огляді літератури висвітлено питання впливу токсичних речовин, зокрема хлориду кадмію, солянокислого гідразину, на стан антиоксидантної системи та вміст прооксидантів, дана характеристика цих систем у віковому аспекті, а також можливісті корекції ураження печінки антиоксидантами та хелаторами.

Матеріали та методи дослідження. Досліди проведені на білих безпородних щурах- самцях, які утримувалися на стандартному раціоні віварію. Для дослідження використовували щурів трьох вікових періодів: статево недозрілі (3-місячні тварини), коли спостерігається підвищення чутливості до шкідливих впливів, статево дозрілі (6-місячні тварини) та старі (тварин 18-місячного віку). В кожну експериментальну групу було включено 5-6 тварин.

Iнтоксикацiю тварин кадмієм створювали шляхом триразового внутрішньошлункового введення хлориду кадмію в дозi 3,5 мг/кг маси тіла, що становить 1/25 LD50 (Бандман А.Л., Гудзовский Г.А., Дубейковская Л.С., 1988) з iнтервалом в одну добу. Розчин солянокислого гiдразину вводили одноразово внутрiшньоочеревинно з розрахунку 90 мг/кг маси тiла тварини (Блюгер А.Ф., Карташова О.Я., 1983) на тлі кадмієвої інтоксикації (на восьму добу після першого введення кадмію).

Всі піддослідні тварини були поділені на такі групи: 1 - інтактні щурі; 2 - уражені хлоридом кадмію та солянокислим гідразином, 3, 4, 5, 6 - групи уражених тварин, в яких для корекції біохімічних порушень використовували відповідно: гістидин, гістидинати міді та цинку, унітіол. Тварин декапітували під ефірним наркозом на 1-у, 4-у, 7-у та 10-у доби з моменту введення солянокислого гідразину.

З метою корекції метаболічних порушень через добу після кожного введення хлориду кадмію тварини одержували внутрішньошлунково: гістидин в дозі 2 мг/кг (концентрація гістидину в крові) та відповідно гістидинат міді (0,94 мг/кг) і гістидинат цинку (0,34 мг/кг). При цьому ми виходили із біотичних доз використаних металів - мікроелементів. Металокомплекси синтезовані на нашій кафедрі з гістидину та гідроксидів металів, взятих в еквімолярних концентраціях. Унітіол вводили через годину після ін'єкції солянокислого гідразину в дозі 100 мг/кг (Карп В.К., Данова І.В., 1997).

Матеріалами дослідження були плазма крові, сироватка крові, цільна кров та гомогенати печінки.

Показники ферментативної антиоксидантної системи визначали наступними методами: активність каталази (КФ 1.11.1.6) визначали фотоколориметричним методом за інтенсивністю забарвленого комплексу, який утворюється при взаємодії пероксиду водню з молібдатом амонію (Королюк М.А. и соавт., 1988); активність супероксиддисмутази (КФ 1.15.1.1) - за ступенем інгібування відновленого нітротетразолію синього (Чевари С., Чаба И., Секей И., 1985); активність глутатіонредуктази (КФ 1.6.2.4) визначали за кількістю НАДФН2, що витрачається у ферментативній реакції відновлення окисленого глутатіону; глутатіонпероксидази (КФ 1.11.1.9) - за кількістю відновленого глутатіону, що використовується у реакції знешкодження пероксиду водню (Кругликова Т.О., Штутман Ц.М., 1976). Показники неферментативної антиоксидантної системи визначали за такими методами: рівень SH-груп - за методом Дж. Елмана (1959), рівень трансферину - спектрофотометричним методом (Бабенко Г.О., 1968); концентрацію аскорбінової кислоти - за методом В.В. Соколовського, Л.В. Лєбєдєвої (1974); концентрацію вітаміну А - флюориметричним методом (Черняускене Р.Ч., Варикявичене З.З., Грибаускас П.С., 1984); вміст церулоплазміну (КФ 1.16.3.1) - за кількістю утворених забарвлених продуктів окислення п-фенілендіаміну в присутності церулоплазміну (Колб В.Г., Камышников В.С., 1982). Визначення активності фосфоліпази А2 (КФ 3.1.1.4) в плазмі крові та гомогенаті печінки проводили за методикою, що базується на здатності ферменту відщеплювати від лецитину жирну кислоту. Кількість утворених жирних кислот визначають титруванням гідроксидом натрію в присутності індикатора фенолфталеїну (Гулитин С.А., Салуненья А.И., 1975). Для визначення концентрації міді та заліза в сироватці крові використовували набір реактивiв "Бiо-Ла-Тест" фiрми LACHEMA, Чеська республiка.

Результати досліджень піддавали статистичному аналізу (Гублер Е.В., 1978). Достовірність отриманих результатів визначали, використовуючи критерій Ст'юдента. Зміни вважали достовірними при р<0,05. Для розрахунків використовували комп'ютерну програму Exel (Microsoft, США).

Основні результати досліджень. Результати даних досліджень свідчать про значні зміни з боку антиоксидантної системи та вмісту прооксидантів у крові та печінці тварин всіх вікових груп. Під впливом хлориду кадмію та солянокислого гідразину у тварин спостерігалося зниження більшості показників антиоксидантної системи печінки практично у всі терміни дослідження.

Активність супероксиддисмутази у крові та печінці найбільше знижувалася на 4-у добу після введення солянокислого гідразину. У тварин 3-и та 6-и місячного віку на 1 добу експерименту відзначалося зниження вмісту церулоплазміну (відповідно на 8 та 34%). На тлі зниження активності супероксиддисмутази, згодом спостерігалося значне підвищення рівня церулоплазміну, що, можливо, обумовлено компенсаторно-захисною реакцією організму.

Щодо вмісту міді (ІІ) (табл. 1), то протягом всього експерименту він знаходився на зниженому рівні. Cu(ІІ) входить до каталітичного центру церулоплазміну, тому незначна її кількість буде витрачатися на синтез металопротеїну. Введення ксенобіотиків могло спричинити екскрецію міді з організму.

Таблиця 1. Вiковi особливостi динамiки вмiсту залiза та мiдi (мкмоль/л) та активність фосфоліпази А2 (од./г білка) у сироватці кровi тварин, ураженних солянокислим гідразином на тлі інтоксикації хлоридом кадмію (М±m; n = 6)

Достовірне підвищення активності каталази в печінці експериментальних тварин спостерігали в усі дні експерименту. Найбільш істотне зниження активності ферменту в крові спостерігалося у тварин 3-місячного віку, особливо на 4-у добу експерименту, що свідчить про незбалансованість між процесами пероксидного окислення ліпідів та антиоксидантного захисту.

Збільшення концентрації Fe(II) (табл. 1) у крові тварин всіх вікових груп може свідчити про звільнення його із поза- та внутрішньоклітинного депо та призводити до активації пероксидного окислення ліпідів в крові.

З рівнем церулоплазміну тісно пов'язаний вміст трансферину, який також на 1 добу знаходився на зниженому рівні. Утримування на відносно високому рівні металопротеїну трансферину в усіх тварин засвідчує його антиоксидантну спрямованість у другій половині експерименту (7, 10 доби).

Виходячи з того, що кадмій є тіоловою отрутою (Михалева Л.М., 1982; Шевченко А.В. и соав., 1986), можна вважати, що зменшення вмісту SH-груп в крові та печінці є наслідком

зв'язування їх кадмієм. Метаболізм гідразину призводить до підвищення генерації вільних радикалів, а SH-групи здатні взаємодіяти з ними, тим самим знижують їх токсичну дію.

Глутатіонова система займає важливе місце в системі антиоксидного захисту. Введення тваринам солянокислого гідразину призводить до зниження активності глутатіонпероксидази та глутатіонредуктази у крові та печінці тварин всіх вікових груп.

Значна роль в забезпеченості стану антиоксидантної системи організму відводиться вітамінам-антиоксидантам (Пентюк А.А. и соавт.,1995; Bates C.J., 1995; Rothman K.J. et al.,1995). Концентрація вітамінів протягом усього експерименту була значно знижена порівняно з інтактними тваринами, причому більшого зниження зазнав вміст аскорбінової кислоти.

Під впливом кадмію та гідразину в плазмі крові (табл. 1) та печінці активність прооксидантного ферменту фосфоліпази А2 зростала. Спричинене ксенобіотиками підвищення активності фосфоліпази А2 супроводжувалось зниженням вмісту неферментативних антиоксидантів та пригніченням активності більшості ферментативних антиоксидантів, що доводить причетність цього ферменту до активації ендогенного ліпопероксидного окиснення. Прооксидантна дія фосфоліпази А2 описується в іншій літературі (Бородина Н.В.,1985; Дубинина Е.Е., 1989; Тиунов Л.А., 1991).

Отже, за умов введення тваринам хлориду кадмію та солянокислого гідразину відбуваються зміни як з боку антиоксидантної системи, так і з боку прооксидантів. На нашу думку, є два можливі пояснення такого стану. Перше - введення ксенобіотиків призводить до підвищення процесів окислення, внаслідок чого відбувається пригнічення антиоксидантної системи. Друге - кадмій є тіоловою отрутою, він може зв'язувати сульфгідрильні групи в апоферменті антиоксидантів, тим самим змінювати їх активність, і як наслідок інактивації ферментативної антиоксидантної системи, відбувається підвищення активності прооксидантів.

Для корекції порушень антиоксидантної і прооксидантної систем та відновлення динамічної рівноваги між ними нами було використано речовини з властивостями антиоксидантів і комплексонів та синтезованих нами металокомплексів.

Деякі автори (Меркулова Ю.В. и соавт., 1997; Меркулова Ю.В., Чайка Л.А., 1998) вважають необхідним використання хелаторів для зниження токсичної дії солей важких металів. Однак, ураження тварин двома чинниками потребувало пошуку речовин, які є не тільки комплек-сонами, а й антиоксидантами. Такими речовинами є гістидин, гістидинат міді та цинку, унітіол. Аналогічних підходів до нормалізації токсикозів, викликаних ксенобіотиками, ми не зустрічали, позаяк більшість авторів з цією метою використовують антиоксиданти або сорбенти.

Під впливом гістидину спостерігалася нормалізація показників антиоксидантної системи та прооксидантів у всіх тварин, яка була більш виражена на 4-у добу (у тварин 6-и та 18-и місячного віку). У 3-х місячних щурів не спостерігалося такої чіткої тенденції. Введення гістидину нормалізувало активність каталази в печінці і крові. Внаслідок дії гістидину активність супероксиддисмутази на 4-у добу суттєво підвищувалася як в крові, так і в печінці тварин трьох вікових груп.

Рівні трансферину та церулоплазміну, які зазнали суттєвих змін під впливом хлориду кадмію та солянокислого гідразину, нормалізувалися внаслідок дії гістидину.

Вміст аскорбінової кислоти в печінці 18-и місячних щурів на 10-у добу експерименту досто-вірно збільшився у 6,6 раза. Аналогічними були зміни і в крові у тварин всіх вікових груп. Вве-дення корегуючого чинника нормалізувало й концентрацію вітаміну А в крові і печінці тварин.

Активність прооксидантного ферменту фосфоліпази А2 під впливом гістидину зазнавала суттєвого зниження на 7-у добу експерименту в крові. В печінці ці зміни були більш істотними. Найбільший ефект від введення чинника спостерігався у 3 місячних тварин.

Отже, результати досліджень з використаним гістидином свідчать про позитивний вплив чинника на активність та вміст компонентів про- і антиоксидантної систем, що вказує на доцільність більш широкого його використання при вільнорадикальних патологіях.

Іншими чинниками, які ми застосували з метою корекції порушень показників антиоксидантої та прооксидантної систем були гістидинат міді та цинку. Є повідомлення (Дубинина Е.Е., 1992; Дубинина Е.Е., Сальникова Л.А., Ефимова Л.Ф., Эварестов П.А., 1986) про те, що гістидинат міді проявляє супероксиддисмутазну здатність.

Введення металокомплексів викликало позитивні зміни стану антиоксидантної системи у тварин, уражених солянокислим гідразином на тлі інтоксикації хлоридом кадмію. Під впливом гістидинатів міді та цинку у тварин всіх вікових груп спостерігалися позитивні зміни в активності супероксиддисмутази та каталази у крові та печінці (табл. 2) протягом усіх днів досліджень порівняно з ураженими тваринами.

Рівень церулоплазміну у тварин всіх вікових груп із корекцією гістидинатом міді наближався до норми.

Рівень трансферину, який зазнав фазових змін в уражених тварин, підвищувався під впливом гістидинату міді та цинку. Введення гістидинатів міді та цинку корегувало зміни вітамінів А та С в крові та печінці уражених тварин. Максимальні зміни ретинолу в крові тварин та печінці усіх трьох вікових груп спостерігали на 7-у добу, найефективнішим було введення ураженим тваринам гістидинату цинку.

Таблиця 2. Вплив гістидинату міді та цинку на активність супероксиддисмутази (ум. од./г білка) та катализи (мкат/г білка) в печінці тварин, уражених солянокислим гідразином на тлі інтоксикації хлоридом кадмію (M±m; n=6)

Суттєві зміни під впливом гістидинатів міді та цинку відбувалися у прооксидантнів. Вже на першу добу експерименту значно знизилася концентрація двовалентного заліза в плазмі крові у тварин усіх вікових груп. Введення тваринам металокомплексів нормалізувало вміст міді в сироватці крові, що вказує на їх захисну дію в організмі. Корекція біохімічних порушень металокомплексами гістидину з міддю та цинком призводила до зниження активності фосфоліпази А2. Більш вираженими були зміни у печінці і досягали найкращих результатів на 7-у добу експерименту.

Отже, корекція порушень стану антиоксидантної системи гістидинатами міді та цинку призводила до її нормалізації. Такий позитивний вплив, можливо, пов'язаний з тим, що металокомплекси мають антиоксидантні властивості.

Захисну і корегуючу дію синтезованих нами гістидинатів ми порівняли із дією відомого хелатоутворювача - унітіолу, який застосовується в клініці. Він в своєму складі містить дві сульфгідрильні групи, за рахунок яких проявляє властивості комплексону. Доведено, що кращий ефект при отруєннях солями важких металів спостерігається при введенні унітіолу протягом 24 годин після потрапляння їх в організм (Карп В.К., Данова I.В., 1997).

Результати наших експериментів засвідчують, що введення унітіолу тваринам усіх вікових груп покращує показники антиоксидантної системи та прооксидантів. Кращі результати при корекції унітіолом спостерігалися в перші дні досліджень. В крові тварин 6- та 18-и місячного віку спостерігалася тенденція до підвищення активності супероксиддисмутази, в печінці ці зміни були суттєвішими. Аналогічними були зміни активності каталази у тварин всіх вікових груп. Незначний ефект від введення унітіолу спостерігався при визначенні активності глутатіонпероксидази. Глутатіонредуктаза зазнавала дещо більшого підвищення активності. Значного зростання зазнала концентрація SH-груп. В печінці протягом експерименту підвищувався їх рівень і досягав істотних змін на 7-у добу. Протягом всього експерименту спостерігалася нормалізація вмісту церулоплазміну та трансферину в плазмі крові. Найефективнішою була дія унітіолу на вміст неферментативних антиоксидантів. У всі строки досліджень у крові та печінці збільшувалася концентрація вітамінів А та С (рис.1).

Під впливом даного чинника змінювався вміст та активність прооксидантів. Встановлено, що унітіол сприяв зниженню концентрації двовалентного заліза. Введення унітіолу призводило до часткової нормалізації вмісту міді в крові. У крові тварин трьох вікових груп спостерігалася тенденція до зниження активності ферментна-прооксиданта фосфоліпази А2. В печінці тварин всіх вікових груп спостерігалося зниження активності ензиму протягом усього експерименту і досягало істотних змін на 7-у добу. Отже, корекція порушень стану прооксидантів під впливом унітіолу зазнавала нормалізації, більш вираженим був вплив цього чинника у тварин 3-х місячного віку.

Введення унітіолу тваринам, які були уражені солянокислим гідразином на тлі інтоксикації хлоридом кадмію, викликало пригнічення стану прооксидантів, що, очевидно, є свідченням антиоксидантних властивостей чинника, та часткову нормалізацію стану антиоксидантної системи. Більш вираженим був вплив унітіолу на вміст неферментативної антиоксидантної системи. Такий ефект, можливо, обумовлений тим, що чинник безпосередньо взаємодіє з окисненими антиоксидантами та відновлює їх. Щодо активності ферментативної антиоксидантної системи, то зміни з її боку були менш вираженими. Можливо, це пов'язано з тим, що кадмій призводить до руйнування білкової частини ферментів і необхідно більше часу для відновлення її активності.

Заслуговує на увагу порівняння дії всіх чинників на активність і вміст компонентів прооксидантної та антиоксидантної систем. Проведені нами дослідження свідчать про позитивний вплив гістидинатів міді і цинку, гістидину та унітіолу на біохімічні порушення показників даних систем. Однак найменшого впливу зазнавали ці системи при дії на них унітіолу. Така особливість його дії є доказом того, що унітіол краще зв'язує важкі метали в організмі, за умов коли його ввести протягом 24 годин після ураження. Однак ми з метою корекції порушень вводили унітіол через годину після ін'єкції солянокислого гідразину, тобто від першого введення кадмію пройшло сім діб. Тому унітіол в більшій мірі буде пригнічувати метаболізм гідразину в організмі, який перебігає з підвищенням активності вільнорадикального окислення. Унітіол частково витісняє кадмій з ферментів (Карп В.К., Данова I.В., 1997), тому спостерігається незначне відновлення активності ферментативної антиоксидантної системи.

Введення ураженим тваринам усіх вікових груп гістидину та гістидинатів міді і цинку призводило до пригнічення вмісту та активності прооксидантів та відновлення стану антиоксидантної системи. Враховуючи те, що вищевказані середники ми вводили через добу після кожного ураження тварин хлоридом кадмію, вони нівелювали дію останнього. Іони кадмію здатні знижувати активність ферментів за рахунок змін конформації білка та активного центру шляхом зв'язування SH-груп (Михалева Л.М., 1982; Шевченко А.В., Тюленева Г.В., Потиха О.П., 1986). Введення тваринам гістидину та його металокомплексів можливо сприяло витісненню кадмію з ділянок ферментів, де він зв'язався з сульфгідрильними групами. На більшість показників антиоксидантної та прооксидантної систем кращою була дія металокомплексів. У літературі є дані про те, що гістидинат міді в організмі проявляє дисмутазну функцію (Дубинина Е.Е., Сальникова Л.А., Ефимова Л.Ф., Эварестов П.А., 1986). Однак даних про дію гістидинату цинку ми не зустрічали. Цинк є антагоністом кадмію, тому ми вважали, що він також повинен сприяти відновленню вмісту та активності компонентів антиоксидантної системи.

Щодо вікового аспекту проведених досліджень, то стабільнішими до ураження солянокислим гідразином на тлі інтоксикації хлоридом кадмію виявилися статевозрілі тварини. Це свідчить про відрегульованість активності систем про- і антиоксидантів. В більшості випадків максимальних змін зазнавали показники у тварин 3-х місячного віку, що свідчить про підвищену чутливість їх до стороннього впливу. Введення ксенобіотиків тваринам 6-и місячного віку призводило до суттєвих змін на 4-добу досліджень в крові та печінці. Це ще раз підтверджує факт про сталість співвідношення про- та антиоксиднатів в організмі цих тварин. У тварин 3- та 18-и місячного віку такої тенденції ми не спостерігали. Корекція порушень біохімічних процесів за допомогою гістидину, гістидинатів міді та цинку і унітіолу була найефективнішою у тварин 3-и місячного віку. Можливо, це пов'язано з тим, що статевонезрілі тварини чутливіші не тільки до дії ксенобіотиків, а й до дії чинників корекції.

Отже, результати наших досліджень показали, що хлорид кадмію та солянокислий гідразин викликають виражені зміни стану про- та антиоксидантів організму у тварин різних вікових груп. Корекція порушень цих систем гістидином та його металокомплексами, а також унітіолом призводила до їх нормалізації, що, можливо, свідчить про їх антиоксидантні властивості.

Висновки

1. В інтактних тварин з віком відбувається зниження вмісту неферментативних антиоксидантів, що свідчить про посилення витрачання їх на знешкодження вільнорадикальних форм, вміст яких з віком зростає. З віком знижується активність ферментативної антиоксидантної системи та вміст мікроелементів (залізо і мідь) в крові. Найнижчою активність фосфоліпази А2 як в крові, так і печінці інтактних тварин була у тварин 6-и місячного віку, що вказує на високу стабільність буферної прооксидантно-антиоксидантної системи.

2. Ураження тварин солянокислим гідразином на тлі інтоксикації хлоридом кадмію викликає пригнічення ферментативної (супероксиддисмутаза, глутатіонпероксидаза, глутатіонредуктаза) та неферментативної (аскорбінова кислота, вітамін А, SH-групи) ланок антиоксидантної системи у печінці тварин усіх вікових груп, причому найбільш виражені зміни спостерігаються у 3-х місячних щурів. Найбільшого зниження зазнав вміст аскорбінової кислоти.

3. У крові тварин досліджуваних вікових груп під впливом солянокислого гідразину та хлориду кадмію настає пригнічення активності супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази та зниження рівня вітамінів і сульфгідрильних груп у всі терміни дослідження. Зміни вмісту трансферину та церулоплазміну мали фазовий характер з пониженням на 1-у добу експерименту і підвищенням у наступні терміни досліджень.

4. Під впливом солянокислого гідразину та хлориду кадмію, настали суттєві зміни досліджуваних показників прооксидантної системи. Протягом всього експерименту вміст заліза та активність фосфоліпази А2 знаходилася на підвищеному рівні.

5. Використання з метою корекції гістидинатів міді та цинку сприяло нормалізації досліджуваних показників про- та антиоксидантної систем у тварин усіх вікових груп, причому кращий ефект спостерігався у тварин 3-х місячного віку.

6. Позитивні зміни стану антиоксидантної системи та вмісту прооксидантів відбувалися під впливом гістидину, що підтверджує його антиоксидантні властивості.

7. Під впливом унітіолу стан про- та антиоксидантної систем зазнав позитивних змін у тварин усіх вікових груп у ранні строки експерименту. Більшого впливу зазнавала неферментативна антиоксидантна система, що пов'язано з прямим відновленням їх вмісту шляхом окиснення SH-груп унітіолу.

8. З усіх використаних середників для корекції біохімічних порушень, які наступали під впливом ксенобіотиків, найкращий ефект проявляли гістидинати міді та цинку, що засвідчує їх виражену антиоксидну дію.

Практичні рекомендації

1. Рекомендується в умовах експериментального токсичного ураження організму солями важких металів, а також іншими ксенобіотиками, або при вільнорадикальних патологіях, які супруводжуються підвищенням вмісту прооксидантів та пригніченням антиоксидантної системи, з метою їх нормалізації використовувати гістидинати міді та цинку.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Гонський Я.I., Михалкiв М.М. Вплив гістидину та його металокомплексів на стан глутатіонової системи тварин різного віку з хімічним ураженням печінки // Наукові записки Тер. держ. пед. ун-ту. Серія: Біологія. - 2000. - № 4 (11). - С. 63-67.

2. Гонський Я.І., Михалків М.М. Вплив гістидину на активність деяких антиоксидантних ферментів крові тварин різного віку з хімічним ураженням печінки // Науковий вісник ЧНУ. Серія: Біологія. - 2001. - Вип.126. - С. 53-58.

3. Михалків М.М. Вплив унітіолу та гістидинату міді на активність каталази та фосфоліпази А2 у тварин з хімічним ураженням печінки // Медична хімія. - 2001. - Т. 3, № 2. - С. 59-61.

4. Динаміка вмісту про- і антиоксидантів у тварин різного віку з експериментальним гепатозом на фоні інтоксикації хлоридом кадмію / Я.I. Гонський, М.М. Михалкiв, Р.М. Кубант, Є.Б. Дмухальська, І.М. Кліщ // Буковинський медичний вісник. - 2001. - Т. 5, № 2. - С. 175-180.

5.Стан мембран, антиоксидантної системи, а також процесів вільнорадикального окиснення у тварин різних вікових груп у перебігу експериментального гепатиту на фоні інтоксикації хлоридом кадмію / Михалків М., Дмухальська Є., Кубант Р., Гранківська С., Кубант О. // IV Міжнародний медичний конгрес студентів і молодих вчених: Тез. допов., Тернопіль 11-13 травня 2000 р. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. - С. 359.

6. Гонський Я.І., Кубант Р.М., Михалків М.М. Вплив ксенобіотиків in vitro на активність супероксиддисмутази та вміст малонового диальдегіду в гомогенаті печінки // Здобутки клінічної та експериментальної медицини. - Тернопіль: Укрмедкнига - 2001. - Вип. 6. - С. 89.

7. Гранківська С., Михалків М. Вміст SH-груп в крові та печінці щурів уражених різноманітними ксенобіотиками // V Міжнародний медичний конгрес студентів і молодих вчених: Тез. допов., Тернопіль 10-12 травня 2001 р. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2001. - С. 155.

8. Дмухальська Є., Михалків М., Кубант Р. Корекція унітіолом біохімічних порушень у тварин уражених хлоридом кадмію та солянокислим гідразином // V Міжнародний медичний конгрес студентів і молодих вчених: Тез. допов., Тернопіль 10-12 травня 2001 р. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2001. - С. 157.

Размещено на Allbest.ru