Изменение липидного профиля сыворотки крови в динамике экспериментального флюороза

Размещено на http://allbest.ru

Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний

УДК 612.353:613.63

Изменение липидного профиля сыворотки крови в динамике экспериментального флюороза

Ядыкина Т.К., Михайлова Н.Н.,

Жукова А.Г., Горохова Л.Г.,

Казицкая А.С., Романенко Д.В.

Новокузнецк

Введение

Исследование влияния техногенных и антропогенных факторов среды на организм человека и адаптационных изменений метаболизма - актуальная проблема современной медицины труда и профпатологии [1, 7, 10].

В качестве фактора, вызывающего характерные изменения параметров внутренней среды, был проанализирован фтор, так как именно избыток его неорганических соединений, вследствие высокой реакционной способности, оказывает политропное влияние, характеризующееся разнонаправленными сдвигами морфофункционального гомеостаза [12, 19].

Токсическое влияние избытка фтора и его соединений проявляется изменением общей метаболической и реологической картины крови, сопровождается снижением неспецифической резистентности организма, нарушением процессов минерализации и липопероксидации [2, 4].

Известно, что фтор является необходимым элементом для организма, однако, в чрезмерных дозах может нарушать обменные процессы, потенцируя развитие заболеваний [5, 8, 15].

В результате длительного поступления в организм повышенных количеств неорганических соединений фтора развивается хроническая фтористая интоксикация (ХФИ), занимающая ведущее место среди профессиональных заболеваний работников алюминиевой промышленности [6, 11, 14]. С молекулярной точки зрения, соединения фтора полиэффектны и их накопление в организме приводит к постепенным сдвигам жестких показателей гомеостаза на системном уровне [2, 8, 20].

Печень является центральным звеном в метаболизме липидов и формировании липопротеидных (ЛП) комплексов крови, обладающих важнейшими физиологическими функциями [3]. Взаимопревращения ЛП, переход их компонентов из одного класса в другой тесно взаимосвязаны и представляют собой звенья одного гомеостатического механизма, нарушение которого - одна из причин различных форм дислипидемий (ДЛП) [13, 18]. С нарушением количественного содержания ЛП и качественного их состава связаны определенные нарушения гомеостаза организма.

В связи с вышесказанным, целью явилось исследование в эксперименте параметров липидного обмена в динамике фтористой интоксикации.

Материал и методы

Эксперименты проведены на белых нелинейных крысах-самцах (n=80). Животные содержались в стандартных условиях вивария при свободном доступе к корму и воде, а также естественном чередовании суточной освещенности. ХФИ моделировали свободным доступом крыс к раствору фторида натрия (NaF) в концентрации 10 мг/л, что составляет суточную дозу 1,2 мг/кг массы тела в течение 12 недель.

Для оценки липидного статуса сыворотки крови спектрофотометрически определяли: уровень ХС ЛПВП осаждением апо-В-содержащих липопротеидов низкой плотности; после измерения концентрации общего холестерина (ОХС), триглицеридов (ТГ) и ХС ЛПВП (липидной триады) рассчитывали уровень ХС, входящего в состав наиболее атерогенных липопротеидов низких плотностей (ХС ЛПНП и ХС ЛПОНП) [9]. Содержание ХС ЛПОНП рассчитывали по формуле Friedwald. ХСЛПОНП=ТГ/2,2 (ммоль/л); ХС ЛПНП - по формуле: ХСЛПНП=ХС общий - ХСЛПОНП - ХСЛПВП. Результаты обрабатывали с помощью пакета программ «STATISTICA 6.0».

Результаты

Изменение липидного профиля сыворотки крови экспериментальных крыс начало проявляться на ранних сроках экспозиции фтором. Вторые, четвёртые сутки экспериментальной ХФИ сопровождались усилением липолиза. Содержание ТГ и фосфолипидов (ФЛ) находилось на физиологическом уровне.

Двукратная гиперхолестеринемия и, как следствие, достоверное повышение уровня ХСЛПНП, отмеченное к концу 1-й недели, может свидетельствовать о стрессорном влиянии фторид-иона на липидный обмен в начальный период и, вместе с тем, об активном участии ОХС в системе энергообеспечения, а также может быть связано с ролью ХС в защите клеток от повреждающего действия гидроперекисей, где он выступает в качестве антиоксиданта в период острой фазы адаптации.

Установлено, что уже в начале фтористого воздействия в крови больных отмечается двукратное увеличение концентрации ТГ и ХС [12]. Известно, что около 70% ХС крови находится в составе ЛПНП, следовательно, гиперхолестеринемия может быть инициирована увеличением в крови уровня ЛПНП и их предшественников - ЛПОНП, обусловленным усилением липолитической активности, что и подтверждают наши экспериментальные данные.

Увеличение времени экспозиции фтором до 3-х недель сопровождалось полуторакратным снижением концентрации ТГ и ХС ЛПОНП на фоне достоверного повышения уровня ХС ЛПНП в 2,2 раза.

Понижение уровня ХС ЛПОНП на 3-й неделе (в 1,3 раза) может быть связано с временной активацией их потребления тканями и возможным возрастанием активности липолитических ферментов в печени, которое наблюдается, в частности, как проявление защитной реакции в организме для поддержания энергетического гомеостаза [3].

При этом достоверно повысился уровень ФЛ, по всей вероятности, связанный с компенсаторным усилением синтеза для восстановления поврежденных фтором клеточных мембран.

В конце 3-й - начале 6-й недель интоксикации отмечалось следующее: при сохранении на уровне контроля показателей ХС происходило уменьшение уровня ХС ЛПВП в 1,5 раза на фоне двукратного увеличения концентрации ХС ЛПНП, что, вероятно, обусловлено снижением липолитической активности и угнетением первичной сборки ЛП [17]. Уровень ФЛ на 6-й неделе в сыворотке крови крыс с ХФИ достоверно снизился (табл.).

Развивающаяся гиперлипидемия может быть отнесена к разряду транспортных и связана с усилением липолиза в жировой ткани. В целом 59,5% работников фтористых производств имели ДЛП [8].

При этом изменение уровня липидов находится в тесной корреляционной связи с продолжительностью воздействия фторидов на организм (со стажем работы). Выраженная на данном этапе ДЛП может быть обусловлена нарастающими дистрофическими изменениями в печени и нарушением процессов утилизации ХС из организма.

Очевидно, что к 6-й неделе происходит срыв компенсаторных механизмов. Отчётливо проявилась ДЛП: достоверное снижение ХС ЛПВП и ФЛ на фоне высокого уровня ХС ЛПНП и ТГ, что, вероятно, обусловлено снижением липолитической активности и угнетением первичной сборки ЛП, сохраняющейся до конца эксперимента и являющееся инициальным фактором трансформации перехода предболезни в заболевание, способствующей развитию прогрессирующих дистрофических изменений и нарушению основных функций печени.

Нарастающая кумуляция фторид-иона в организме сопровождается дизадаптивными сдвигами, характеризующимися совокупностью неспецифических эффектов, и, в том числе, изменением метаболизма липидов. Известно, что нормальное функционирование цитоплазматических мембран зависит от целостности их фосфолипидных структур.

Это относится и к гепатоцитам, мембраны которых на 65% состоят из легкоокисляемых ФЛ. Снижение содержания ФЛ при интоксикациях - характерный признак активации ПОЛ. Этот факт может косвенно отражать снижение возможности восстановления дефектов мембран, что и подтверждают наши экспериментальные данные.

Синтез и метаболизм ФЛ очень чувствителен к воздействию производственных факторов, снижаясь при токсических гепатитах тяжелого течения [3]. Уровень ФЛ к 12-й неделе ХФИ снизился почти на 50%.

Важно отметить, что поражение печени при ХФИ в недостаточной степени оценивается. Между тем на стадии хронического воздействия оно может расцениваться как тяжелое и трактоваться в форме фторного гепатоза.

Избыточное поступление фтора и его кумуляция в организме экспериментальных крыс вызывает на более поздних сроках затравки (9-12 недель) сдвиг в липопротеидном спектре, проявляющийся в достоверном снижении уровня ХС ЛПВП в 1,7 раза и ФЛ (в 2 раза) на фоне нарастания ХС ЛПНП. Это противоречит некоторым литературным данным о стабильно высоком уровне ХС ЛПВП в сыворотке крови больных флюорозом [16].

Степень снижения содержания ХС ЛПВП в крови отражает тяжесть повреждения организма в ответ на фтористую агрессию и может быть одним из маркеров ее проявления. Избыточное поступление фтора в организм на стадии ХФИ характеризуется сочетанием гипергликемии и ДЛП.

Таким образом, на ранних сроках (до 3-й недели) отмечалось усиление липолитических процессов в виде двукратного повышения синтеза ХС, ФЛ, обеспечивающих защиту от повреждения фтором клеточных мембран.

К 6-й неделе происходит срыв компенсаторных механизмов, и, как следствие, усиление синтеза ХСЛПНП на 68% на фоне достоверного снижения на 34% уровня ХСЛПВП и на 53% - ФЛ, способствуя развитию прогрессирующих дистрофических изменений печени.

Кумуляция фторид-иона (с 9-й недели) в организме экспериментальных крыс сопровождалась дизадаптивными сдвигами, характеризующимися нарушением метаболизма липидов. Нарастающая степень снижения содержания ХС ЛПВП в крови отражает тяжесть повреждения организма в ответ на фтористую агрессию и может выступать одним из ранних маркёров проявления ХФИ. гомеостатический фтористый интоксикация кровь

Таблица

Изменение липидного спектра сыворотки крови в динамике фтористой интоксикации (М±m)

Примечания: * - при р<0,05; ** - при р<0,01; *** - при р<0,001 - достоверные различия данных по сравнению с контрольной группой животных.

На высоте интоксикации (9-12 недель) отмечался сдвиг в липопротеидном спектре, проявляющийся достоверным снижением уровня ХС ЛПВП в 1,7 раза и ФЛ в 2 раза на фоне нарастания содержания ХСЛПНП, способствуя развитию жировой инфильтрации печени и нарушению основных её функций.

Список литературы

1. Агаджанян Н.А., Баевский Р.М., Берсенева А.П. Проблемы адаптации и учение о здоровье. М.: РУДН, 2006.

2. Агалакова Н.И. Влияние неорганического фтора на живые организмы различного филогенетического уровня // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2011. Т. 47, № 5. С. 337-347.

3. Гичев Ю.П. Печень: адаптация, экология. Новосибирск: Наука, 1993.

4. Жукова А.Г., Уланова Е.В., Щербакова Д.А., Ядыкина Т.К. Динамика компенсаторных механизмов на ранних стадиях интоксикации фтором // Технологии живых систем. 2011. Т. 8, № 1. С. 10-17.

5. Жукова А.Г., Михайлова Н.Н., Ядыкина Т.К., Алехина Д.А., Горохова Л.Г., Романенко Д.В., Бугаева М.С. Экспериментальные исследования внутриклеточных защитных механизмов печени в развитии хронической фтористой интоксикации // Медицина труда и промышленная экология. 2016. № 5. С. 21-24.

6. Захаренков В.В., Олещенко А.М., Данилов И.П., Суржиков Д.В., Кислицына В.В., Корсакова Т.Г. Новая медицинская технология профессионального риска для здоровья работников промышленных предприятий // Современные наукоемкие технологии. 2013. № 9. С. 136-139.

7. Измеров Н.Ф. Актуализация вопросов профессиональной заболеваемости // Здравоохранение Российской Федерации. 2013. № 2. С. 14-17.

8. Коротенко О.Ю., Панев Н.И., Захаренков В.В., Филимонов С.Н., Семенова Е.А., Панев Р.Н. Хроническая фтористая интоксикация как фактор риска развития атеросклероза // Гигиена и санитария. 2015. Т. 94, № 5. С. 91-94.

9. Кузьменко В.В. Оценка токсичности математических моделей расчёта концентраций фракций холестерина // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2010. № 4 (74). С. 185-189.

10. Кузьмина Л.П., Тарасова Л.А. Биохимический профиль организма: теоретические и практические аспекты изучения и оценки в медицине труда // Медицина труда и промышленная экология. 2000. № 7. С. 1-6.

11. Мусийчук Ю.И., Гребенюк Ю.И., Широков А.Ю. Фтор и его соединения. Серия «Токсикология для врачей». СПб.: ООО «Издательство Фолиант», 2012.

12. Окунев В.Н., Смоляр В.И., Лаврушенко Л.Ф. Патогенез, профилактика и лечение фтористой интоксикации. Киев: Здоровье, 1987.

13. Творогова М.Г. Липиды и липопротеины. Лабораторная диагностика нарушений липидтранспортной системы (лекция) // Клиническая и лабораторная диагностика. 2008. № 10. С. 21-32.

14. Уланова Е.В., Фоменко Д.В., Кизиченко Н.В., Ядыкина Т.К., Масленникова Е.Н. Токсическое действие фторида натрия при экспериментальном флюорозе // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2009. № 1. С. 275-277.

15. Чеботарёв А.Г., Прохоров В.А. Условия труда и профессиональная заболеваемость рабочих предприятий по производству алюминия // Медицина труда и промышленная экология. 2009. № 2. С. 5-9.

16. Шалина Т.И., Васильева Л.С. Общие вопросы токсического действия фтора // Сибирский медицинский журнал. 2009. № 5. С. 5-9.

17. Шаповалова В.П., Рыжова Т.В., Рыжов В.М. Состояние липидного обмена при воздействии шума и алюминиевой пыли // Медицина труда и промышленная экология. 2010. № 7. С. 18-20.

18. Ядыкина Т.К., Жукова А.Г., Уланова Е.В., Кизиченко Н.В., Щербакова Д.А., Бугаева М.С. Функционально-метаболический ответ гепатобилиарной системы на фтористую интоксикацию (экспериментальные исследования) // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2010. № 4. С. 64-68.

19. Ядыкина Т.К. Гепаторенальные механизмы поддержания гомеостаза в условиях воздействия на организм фторида натрия (экспериментальные исследования) / дис. ... канд. биол. наук / Сибирский государственный медицинский университет. Томск, 2013.

20. Ядыкина Т.К., Михайлова Н.Н., Жукова А.Г., Горохова Л.Г., Бугаева М.С. Гепатоспецифические защитные механизмы от фтористой интоксикации организма (экспериментальное исследование) // Медицинский академический журнал. 2016. Т. 16, № 4. С. 41-42.

Резюме

УДК 612.353:613.63

Изменение липидного профиля сыворотки крови в динамике экспериментального флюороза. Ядыкина Т.К., Михайлова Н.Н., Жукова А.Г., Горохова Л.Г., Казицкая А.С., Романенко Д.В. Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний, Новокузнецк

Изменения параметров липидного обмена ассоциированы с динамикой развития хронической фтористой интоксикации организма. На ранних стадиях (1 неделя) отмечено усиление липолитических процессов на фоне гиперхолестеринемии. К 3-й неделе снижение уровня ТГ и ХС ЛПОНП коррелировало с двукратным повышением уровня ХС ЛПНП. С 6-й недели развивается хроническая форма фтористой интоксикации - флюороз, сопровождающийся развитием дислипидемии на фоне прогрессирующего снижения ХС ЛПВП и ФЛ, что привело к угнетению липолитической активности и стойким нарушениям липидного обмена к 12-й неделе эксперимента.

Ключевые слова: хроническая фтористая интоксикация, гомеостаз, липидный обмен.

Summary

Changing the lipid profile of blood serum in the dynamics of experimental fluorosis. Yadykina T.K., Mikhailova N.N., Zhukova A.G., Gorokhova L.G., Kazitskaya A.S., Romanenko D.V. Research Institute for Complex Problems of Hygiene and Occupational Diseases, Novokuznetsk

Changes in the parameters of lipid metabolism are associated with the dynamics of the development of chronic fluoride intoxication. In the early stages (1 week) there was an increase in lipolytic processes against the background of hypercholesterolemia. By the 3rd week, the decrease in the level of triglycerides and cholesterol of very low density lipoproteins correlated with a twofold increase in the level of low density lipoprotein cholesterol. From the 6th week the chronic form of fluoride intoxication develops - fluorosis accompanied by the development of dyslipidemia against the background of progressive decrease in cholesterol of high density lipoproteins and phospholipids that led to inhibition of lipolytic activity and persistent lipid metabolism disorders by the 12th week of the experiment.

Key words: chronic fluoride intoxication, homeostasis, lipid metabolism.

Размещено на Allbest.ru