Изменение оксидантного и антиоксидантного статуса у потомства крыс с экспериментальной преэклампсией под действием производных ГАМК

Размещено на http://www.allbest.ru/

Изменение оксидантного и антиоксидантного статуса у потомства крыс с экспериментальной преэклампсией под действием производных ГАМК

Исследование было выполнено на потомстве (п = 84), рожденном белыми беспородными крысами-самками с физиологической беременностью и ЭП, которую моделировали заменой питьевой воды на 1,8%-й раствор NaCl с 1-го по 21-й день беременности [9]. Животные были получены из ФГУП «Питомник лабораторных животных Рапполо- во» (Ленинградская область) и содержались в условиях вивария ВолгГМУ. Содержание и уход за ними осуществляли согласно рекомендациям национального стандарта Российской Федерации ГОСТ Р-33044-2014 «Принципы надлежащей лабораторной практики», Международных рекомендаций «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях» (The European Convevtion, 1986). Исследование было выполнено в соответствии с требованиями приказа МЗ РФ №199н от 01.04.2016 г. «Об утверждении правил лабораторной практики» и директивы 2010/63/EU Европейского Парламента и Совета Европейского Союза от 22.09.2010 г. по охране животных, используемых в научных целях. Протокол экспериментального исследования был одобрен региональным независимым Этическим комитетом (ГУ Волгоградский медицинский научный центр) № 2044-2017 от 25 декабря 2017 г.

На 39-й день после рождения потомство отсаживали от самок и распределяли по группам таким образом, чтобы в каждой оказалось по 7 животных: 1,2 - позитивный контроль - самцы и самки от крыс без ЭП, получавшие дистиллированную воду; 3, 4 - негативный контроль - самцы и самки от крыс с ЭП, получавшие дистиллированную воду; 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 - самцы и самки от крыс с ЭП, получавшие производные ГАМК сукцикард в дозе 22 мг/кг, салифен - 7,5 мг/кг, фенибут - 25 мг/кг и препарат сравнения пантогам - 50 мг соответственно. Исследуемые производные ГАМК, препарат сравнения и дистиллированную воду вводили внутрижелудочно с помощью зонда один раз в сутки с 40-й по 70-й день жизни в одно и то же время.

У потомства в возрасте 8, 14 и 20 мес. в плазме крови определяли концентрацию МДА, который является маркером ПОЛ и окислительного стресса, на основе его реакции с тиобарбитуровой кислотой (Стальная И.Д. в модификации Андреевой Л.И., 1988), а также активность ферментов антиоксидантной системы - супероксиддисмутазы (СОД) по степени торможения реакции окисления кверцетина (Костюк В.А., 1990) и каталазы по методике, основанной на способности перекиси водорода образовывать с солями молибдена стойкий окрашенный комплекс (Королюк М.А., 1988). Для измерения концентрации белка использовали набор «КлиниТест-ОБ» (Эко-сервис, Россия). Оптическую плотность образцов определяли на спектрофотометре ПЭ-5400В (Экрос, Россия).

Статистическую обработку результатов исследования осуществляли в пакете программ STATISTICA v.12.0 (StatSoft Inc., США) по t-критерию Стьюдента для парных сравнений и критерию Ньюмена - Кейлса для множественных, с предварительной проверкой выборок на нормальность распределения по критерию Шапиро - Уилка. Различия считали статистически значимыми при р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Было установлено, что ЭП оказывает негативное влияние на АОС потомства, рожденного крысами с ЭП, с одновременной активацией ПОЛ. В возрасте 8 месяцев у самцов и самок от крыс с ЭП наблюдалось увеличение концентрации МДА в плазме крови в 2,6 и 1,4 раза (р < 0,05) соответственно, в возрасте 14 мес. - в 1,8 и 1,7 раза (р < 0,05), в 20 мес. - в 1,6 и 1,8 раза (р < 0,05) по сравнению с потомством здоровых самок (рис. 1). У 8-месячных самцов и самок от крыс с ЭП активность СОД была ниже в 1,8 раза (р < 0,05), чем у потомства группы позитивного контроля, в возрасте 14 мес. - в 1,7 и 1,9 раза (р < 0,05), в 20 мес. - в 1,4 раза (р < 0,05) (рис. 2). В возрасте 8 и 14 мес. у самцов группы негативного контроля активность каталазы была ниже в 1,3 раза (р < 0,05) по сравнению с потомством здоровых самок, в возрасте 20 мес. - в 1,2 раза (р < 0,05). У самок, рожденных крысами с ЭП, имелась тенденция к уменьшению активности каталазы, однако достоверные отличия были выявлены только в возрасте 14 мес. (ниже в 1,2 раза, р < 0,05) (рис. 3).

При измерении концентрации МДА у 8-месячного потомства, которому в пубертатном периоде вводили производные ГАМК и препарат сравнения пантогам, статистически значимое снижение данного показателя в 2,3 раза (р < 0,05) было выявлено у самок, получавших салифен, а в возрасте 14 мес. - в 1,6 и 1,9 раза (р < 0,05) у самок, получавших сукцикард и пантогам. В возрасте 20 мес. достоверные отличия от группы негативного контроля были выявлены у самцов, получавших пантогам (уровень МДА был ниже в 2,2 раза, р < 0,05) (рис. 1).

Здесь и далее: *по критерию Стьюдента по сравнению c группой позитивного контроля; #по критерию Ньюмена - Кейлса по сравнению с группой негативного контроля; &по сравнению c группой, получавшей сукцикард; @по сравнению c группой, получавшей салифен; >по сравнению c группой, получавшей фенибут; 'по сравнению c группой, получавшей пантогам. P < 0,05.

Рис. 1. Влияние производных ГАМК на уровень малонового диальдегида (МДА) в плазме крови потомства в возрасте 8, 14 и 20 мес. от крыс с экспериментальной преэклампсией (ЭП) (M ± т)

Рис. 2. Влияние производных ГАМК на активность супероксиддисмутазы (СОД) в плазме крови потомства в возрасте 8, 14 и 20 мес. от крыс с экспериментальной преэклампсией (ЭП) (M ± т)

Рис. 3. Влияние производных ГАМК на активность каталазы в плазме крови потомства в возрасте 8, 14 и 20 мес. от крыс с экспериментальной преэклампсией (ЭП) (M ± т)

У животных, получавших производные ГАМК и препарат сравнения пантогам, имелась тенденция к увеличению активности СОД в возрасте 8 мес. по сравнению с потомством от крыс с ЭП, однако достоверные отличия были выявлены у самок, которым вводили пантогам (больше в 1,4 раза, р < 0,05). У 14-месячных самцов и самок, получавших сукцикард, активность СОД была выше в 1,6 раза (р < 0,05) соответственно, салифен - в 1,6 и 1,5 раза (р < 0,05), фенибут - в 1,4 и 2,1 раза (р < 0,05), пантогам - в 1,8 (р < 0,05) и 1,3 раза (рис. 2).

В возрасте 20 мес. у самцов и самок, получавших пантогам, данный показатель был выше в 1,3 и 1,4 раза (р < 0,05) по сравнению с группой негативного контроля.

Активность каталазы у 8-месячных самцов и самок, которым вводили фенибут, увеличива-лась в 1,4 и 1,3 раза (р < 0,05) соответственно по сравнению с группой негативного контроля; у самцов, получавших салифен - в 1,4 раза (р < 0,05). У 14-месячных самцов, которым вводили сукцикард, активность каталазы также увеличивалась (в 1,2 раза, р < 0,05). В возрасте 20 мес. среди животных, получавших производные ГАМК и препарат сравнения пантогам, достоверных отличий от группы негативного контроля выявлено не было (рис. 3).

Таким образом, ЭП оказывает негативное влияние на АОС и увеличивает количество продуктов ПОЛ у потомства в возрасте 8, 14 и 20 мес. Это можно объяснить хронической гипоксией, характерной для данного осложнения беременности. Нехватка кислорода и питательных веществ провоцируют переход плода на анаэробный метаболизм, который приводит к повышенному образованию лактата.

Внутриклеточный ацидоз сопровождается накоплением свободных жирных кислот и кальция, что способствует повреждению мембран мито- хонд-рий. Также увеличение продукции молочной кислоты ведет к разрушению лизосом и выходу аутолитичес-ких ферментов в цитоплазму, что создает условия для генерации активных форм кислорода и истощения АОС.

Полученные нами данные согласуются с результатами других исследований. Так, в сыворотке крови недоношенных новорожденных с перинатальной гипоксией концентрация МДА была выше [1], а содержание факторов защиты от оксидатив- ного стресса (СОД, глутатионпероксидазы, бета- каротина, рибофлавина и др.) ниже [2] по сравнению со здоровыми детьми. В экспериментальном исследовании Chen X. и соавт. [5] у 20-месячных крыс, которые подверглись хронической пренатальной гипоксии, была понижена активность СОД и каталазы в плазме крови, а экспрессия мРНК СОД3 была существенно ниже в эндотелиальных клетках брыжеечных артерий по сравнению с потомством здоровых самок.

Курсовое введение с 40-й по 70-й день жизни производного ГАМК сукцикарда потомству крыс с ЭП способствовало уменьшению уровня МДА в плазме крови, а также увеличению активности каталазы и СОД в возрасте 14 мес. У крыс, получавших салифен, количество продуктов ПОЛ было ниже, а активность каталазы - выше в возрасте 8 мес. по сравнению с группой негативного контроля, активность СОД была выше у 14-месячного потомства. У потомства, которому вводили фенибут, активность СОД увеличивалась в возрасте 14 мес., активность каталазы - в 8 мес. Введение в пубертатном периоде потомству препарата сравнения пантогама приводило к уменьшению концентрации МДА в плазме крови в возрасте 14 и 20 месяцев, а также к увеличению активности СОД в 8, 14 и 20 месяцев.

Положительное действие производных ГАМК можно объяснить их антигипоксическим, антиоксидантным, эндотелио-, нейро- и кардиопротекторным эффектами. Кроме того, производные ГАМК очевидно могут устранять энергодефицит в условиях нехватки кислорода, а также способствовать созданию дополнительного пула окисленного НАД+ для превращения лактата в пируват и снижению токсического действия первого на ферментные системы клеток [3, 9].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, ЭП оказывает негативное действие на АОС и увеличивает интенсивность ПОЛ у потомства, рожденного крысами с ЭП, в отдаленные периоды онтогенеза (8, 14 и 20 мес.), что проявляется в большей концентрации МДА в плазме крови по сравнению с животными от здоровых самок, а также в снижении активности антиоксидантных ферментов (каталазы и СОД). Введение с 40-го по 70-й день жизни потомству крыс с ЭП производных ГАМК в возрасте 8 мес. способствовало уменьшению уровня МДА у животных, получавших салифен, в 14 мес. - у полу-чавших сукцикард и препарат сравнения пантогам, в 20 мес. - пантогам. Кроме того, у крыс, которым вводили сукцикард, салифен, фенибут и пантогам, увеличивалась активность СОД в возрасте 14 мес., у получавших пантогам - в 8 и 20 мес. Увеличение активности каталазы наблюдалось в возрасте 8 мес. у потомства, которому вводили фенибут и салифен, в 14 мес. - у получавшего сукцикард.

ЛИТЕРА ТУРА/ REFERENCES

1. Лоскутова Е.В., Воронцова И.А., Вахитов Х.М. и др. / Loskutova E.V., Voroncova I.A., Vahitov H.M., et al. Состояние системы липопероксидации у недоношенных новорожденных, перенесших перинатальную гипоксию / Sostoyanie sistemy lipoperoksidacii u nedonoshennyh novorozhdennyh, perenesshih perinatal'nuyu gipoksiyu [The condition of the lipoperoxidation system in premature newborns after perinatal hypoxia] // Российский вестник перинатологии и педиатрии / Rossijskiy vestnik perina- tologii i pediatrii [Russian Bulletin of perinatology and pediatrics]. - 2018. - № 5 (63). - С. 135-138.

2. Суханова Ю.А., Себенцова Е.А., Левицкая Н.Г. / Suhanova YU. A., Sebencova E. A., Levickaya N. G. Острые и отставленные эффекты перинатального гипоксического повреждения мозга у детей и в модельных экспериментах на грызунах / Ostrye i otstavlennye effekty perinatal'nogo gipoksicheskogo povrezhdeniya mozga u detej i v model'nyh eksperimentah na gryzunah [The acute and delayed effects of perinatal hypoxic brain damage in children and in model experiments with rodents] // Нейрохимия / Nejrohimiya [Neurochemical journal]. - 2016. - № 4 (33). - С. 276-292.

3. Тюренков И.Н., Перфилова В.Н., Резникова Л.Б. и др. / Tyurenkov I.N., Perfilova V.N., Reznikova L.B., et al. Производные ГАМК цитрокард и салифен уменьшают тяжесть течения экспериментального гестоза / Pro- izvodnye GAMK citrokard i salifen umen'shayut tyazhest' techeniya eksperimental'nogo gestoza [GABA derivatives citrocard and salifen reduce the intensity of experimental gestosis] // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины / Byulleten' eksperimental'noj biologii i mediciny [Bulletin of experimental biology and medicine]. - 2014. - № 1 (157). - С. 49-52.

4. Al-Hasan Y.M., Evans L.C., Pinkas G.A., et al. Chronic hypoxia impairs cytochrome oxidase activity via oxidative stress in selected fetal Guinea pig organs// Reproductive sciences. - 2013. - № 3 (20). - Р. 299-307.

5. Chen X., Qi L., Fan X., et al. Prenatal hypoxia affected endothelium-dependent vasodilation in mesenteric ar-teries of aged offspring via increased oxidative stress// Hypertension research. - 2019. - № 6 (42). - P. 863-875.

6. Lu H.Q., Hu R. Lasting effects of intrauterine exposure to preeclampsia on offspring and the underlying mechanism // American journal of perinatology reports. - 2019. - № 9 (3). - P. 275-291.

7. Phipps E.A., Thadhani R., Benzing T., Karumanchi S.A. Pre-eclampsia: pathogenesis, novel diagnostics and therapies // Nature reviews. Nephrology. - 2019. - № 5 (15). - P. 275-289.

8. Pinheiro T.V., Brunetto S., Ramos J.G., Bernardi J.R., Goldani M.Z. Hypertensive disorders during pregnancy and health outcomes in the offspring: a systematic review // Journal of developmental origins of health and disease. - 2016. - № 7 (4). - P. 391-407.

9. Tyurenkov I.N., Popova T.A., Perfilova V.N., Zhakupova G.A., Ostrovsky O.V., Lebedeva S.A. Effect of RSPU-189 compound and sulodexide on placental mitochondrial respiration in female rats with experimental preeclampsia // SOJ Gynecology, obstetrics and women's health. - 2016. - № 2 (2). - Р.7.

Размещено на Allbest.ru