CC BY
24
Раздел VII
РЕДАКЦИОННЫЙ ПОРТФЕЛЬ
УДК: 616.152.21-092.9-085 DOI: 10.12737/13320
ИММУНОМОДУЛИРУЮЩЕЕ И АНТИОКСИДАНТНОЕ ДЕЙСТВИЕ СЕЛЕКТИВНОГО ИНГИБИТОРА АРГИНАЗЫ IINOR-NOHA И АНТИГИПОКСАНТОВ ПРИ НЕКОТОРЫХ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ
СОСТОЯНИЯХ
С.А. ЛОСЕНОК, Л.Л. КВАЧАХИЯ, Д.С. НАСЕДКИН, П.И. ЛОСЕНОК, Э.Н. ХУДОЙНАЗАРОВ
ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет», ул. К. Маркса д.3, г. Курск, Россия, 305041
Аннотация. Проведено изучение влияния селективного ингибитора аргиназы IInor-NOHA и его комбинаций с гипоксеном, кудесаном и цитофлавином на функциональную активность нейтрофилов, интенсивность пе-рекисного окисления липидов и содержание стабильных метаболитов азота в сыворотке крови крыс при действии некоторых экстремальных состояниях. Установлено, что в условиях гипоксической гипоксии, возникающей при некоторых экстремальных ситуациях, снижаются спонтанная и индуцированная фагоцитарно-метаболическая активность нейтрофилов. Сочетанное применение nor-NOHA, гипоксена и цитофлавина увеличивает спонтанную функционально-метаболическую активность нейтрофилов до величин контрольной группы, но не оказывает влияние на показатели нитросинеготетразолия инд.
Установлено, что при состоянии гипоксической гипоксии происходит увеличение содержания первичных и вторичных продуктов перекисного окисления липидов. Введение nor-NOHA и антигикоксантов снижало концентрацию малоновогодиальдегида при всех комбинациях препаратов, а уменьшение содержания диеновых конью-гатов только у животных получавших nor-NOHA, гипоксен и цитофлавин. Общая антиоксидантная активность увеличивалась так же при всех комбинациях фармакологических препаратов, а активность каталазы была повышена комбинациями nor-NOHA + цитофлавини nor-NOHA + гипоксен+цитофлавин.
Установлено, что при гипоксической гипоксии происходит значительное увеличение стабильных метаболитов NO в сыворотке крови. Введение nor-NOHA еще больше увеличивает их концентрацию, а при введении различных комбинаций антигипоксантов в сочетании с ингибитором аргиназы IInor-NOHA отмечается снижение содержания метаболитов NO до уровня животных, находящихся в состоянии гипоксии.
Ключевые слова: nor-NOHA, гипоксен, кудесан, цитофлавин, иммуномодулирующее, антиоксидантное действие, гипоксическая гипоксия.
IMMUNOMODULATORY AND ANTIOXIDANT ACTION OF SELECTIVE INHIBITOR OF ARGINASE II NOR-NOHA AND ANTIHYPOXANTS IN SOME EXTREME CONDITIONS
S.A. LOSENOK, L.L. KVACHAKHIIA, D.S. NASEDKIN, P.I. LOSENOK, E.N. KHUDOINAZAROV Kursk State Medical University, st. Karl Marx d.3, Kursk, Russia, 305041
Abstract. The study of the effects of a selective inhibitor of arginase II nor-NOHA and its combinations with Hy-poxenum, Kudesan, Cytoflavin on the functional activity of neutrophils, lipid peroxidation and content of stable metabolites of nitrogen in the blood serum of rats under the influence of some extreme conditions was carried out. It was found that under conditions of hypoxia that occurs in some extreme situations, there is a reduction of spontaneous and induced phagocytic and metabolic activity of neutrophils. Combined application of nor-NOHA, hypoxen and cytoflavin increases spontaneous PMA of neutrophils to values of the control group, but does not influence the values of NST Ind.
The authors found that at hypoxia, there is an increase in the content of primary and secondary products of lipid peroxidation. Administration nor-NOHA and antihypoxants reduces the concentration of malondialdehyde at all combinations of drugs, and reduction of diene conjugates only in animals treated with nor-NOHA, hypoxen and cytoflavin. Total antioxidant activity increased as well, for all combinations of pharmacological agents, and catalase activity was increased combinations nor-NOHA + cytoflavin and nor-NOHA + hypoxen + cytoflavin. At hypoxia, there is a significant increase of stable NO metabolites in blood serum. Introduction nor-NOHA further increases their concentration,
and at different combinations antigipoksantov administered in combination with an inhibitor of arginase II nor-NOHA marked reduction of NO metabolite to an animal in a state of hypoxia.
Key words: nor-NOHA, Hypoxen, Kudesan, Cytoflavin, immunomodulate, antioxidant effects, hypoxia.
При действии большого количества экстремальных факторов на организм человека, таких как кровопотеря, переохлаждение, воздействие токсических химических веществ в патогенезе развития поражений ведущую роль играет гипоксия. В основе всех нарушений при этом состоянии является угнетение окислительного фосфолирирования [3]. Недостаточное количество кислорода нарушает энергетический обмен, стимулирует свободнорадикальное окисление, приводящее к повреждению мембран митохондрий и лизосом и дальнейшему увеличению энергодефицита.
С целью коррекции этих патологических состояний возможно использование антигипоксантов различного механизма действия - кудесана, цитоф-лавина, гипоксена [1].
Одним из важнейших механизмов адаптации организма к гипоксии является биосинтез оксида азота (NO). Единственным источником NO в организме является L-аргинин. Однако метаболизм L-аргинина в клетках протекает по двум путям: L-аргинин посредством аргиназы гидролизуется в ор-нитин и мочевину, а с помощью NO-синтазы в оксид азота и цитрулин. При этом ферменты конкурируют за общий субстрат. Установлено, что аргиназа обладает активностью, в тысячи раз превышающей таковую у NO-синтазы [10].
Аргиназа в организме представлена в виде двух изоформ: аргиназа I-печеночная форма и аргиназа II-внепеченочная форма, локализующаяся чаще в почках, простате, тонком кишечнике. Аргиназа ингиби-рует NOS, препятствуя таким образом продукции NO. Поэтому для увеличения его выработки используются ингибиторы аргиназ [9]. Наименее изученным среди селективных ингибиторов аргиназы II является nor-NOHA (N(omega)-hydroxy-nor-L-argmine), который восстанавливает NO-синтезирующую функцию и коррег-трует патологические процессы, развивающиеся при гипоксических состояниях.
Учитывая вышеизложенное, целью исследования явилось изучение иммуномодулирующего и антиоксидантного действия селективного ингибитора аргиназы IInor-NOHA в сочетании с антигипоксан-тами при гипоксии.
Материалы и методы исследования. Исследования проведены на 60 крысах Вистар массой 180200 г. Гипоксическую гипоксию моделировали путем помещения животных в гермокамеры одинакового объема в течение 7 дней с интервалом 24 часа. Крыс извлекали из гермокамер после окончания генерализованных судорог и/или остановки дыхания (определяемой визуально) в течение 10-15 с. [2].
Препараты вводили внутрибрюшиннопог-NOHA (BACHEM, Германия) (10 мг/кг), кудесан (10 мг/кг), цитофлавин (80 мг/кг), внутрижелудочно гипоксен (80 мг/кг) семикратно за 1 час до экспериментальной гипоксии.
Функционально-метаболичесуюактивность (ФМА) нейтрофилов оценивали в тесте восстановления нитросинеготетразолия (НСТ) [4]. Фагоцитарную активность нейтрофилов периферической крови оценивали оценивали по фагоцитарному показателю и числу (ФП и ФЧ), а так же индексу активности фагоцитов (ИАФ) [6].
В сыворотке крови определяли биохимические показатели, характеризующие выраженность пере-кисного окисления липидов (ПОЛ) - диеновых коньюга-тов (ДК) и малоновогодиальдегида (МДА) и концентрацию стабильных метаболитов азота [7,8]. Антиокси-дантный потенциал оценивали по общей антиокислительной активности сыворотки крови и активности сывороточной каталазы [5].
Результаты представляли в виде среднего ± стандартное отклонение. Данные анализировали с помощью программных пакетов Statistica 8,0 и MSEx-cel 2002 г. Межгрупповые сравнения проводилис помощью t-критерия Стьюдента для нормально распределенных показателей и ü-критерия Манна-Уитни для распределений, отличных от нормального. Различия считались значимыми при p<0,05.
Результаты и их обсуждение. В ходе проведенных исследований установлено, что в условиях гипоксической гипоксии снижаются спонтанная и индуцированная ФМА нейтрофилов. Введение nor-NOHA, кудесана, цитофлавина в условиях гипоксии не оказывает влияние на эти показатели. Сочетанное применение nor-NOHA, гипоксена и цитофлавина увеличивает спонтанную ФМА нейтрофилов до величин контрольной группы, но не оказывает влияние на показатели НСТ инд. (табл. 1).
В условиях гипоксической гипоксии так же происходило снижение фагоцитарной активности полинуклеаров периферической крови крыс. Введение исследуемых препаратов не влияло на данные показатели.
Проведено исследование показателей, характеризующих антиоксидантный статус, перекисное окисление липидов и уровня стабильных метаболитов азота на фоне применения селективного ингибитора аргиназы IInor-NOHA и антигипоксантов при гипоксии.
Установлено, что при состоянии гипоксической гипоксии происходит увеличение малонового ди-альдегида и диеновых коньюгатов по сравнению с
показателями контрольной группы животных в 2,32,5 раза (табл. 2).
Таблица 1
Влияние пог-]]ОНА и антигипоксантов на функции нейтрофилов при гипоксии
№ п/п Условия опыта НСТсн. Ед. М±т НСТ инд. Ед. М±т ФП% М±т ФН М±т ИАФ М±т
1 Контроль 0,36±0,05 0,79±0,08 78,2±1,1 3,62±0,04 _ 0 0.
2 Гипоксия 0,16±0,02*1 0,28±0,03*1 33,2±1,6*1 1,56±0,05*1 0,62±0,04*1
3 Гипоксия, введение пот^ОНА 0,22±0,02*1,2 0,31±0,03*1 32,8±1,5*1 1,68±0,08*1 0,58±0,05*1
4 Гипоксия, введение пот-ШНА, цитофлавина 0,23±0,02*1,2 0,36±0,04*1 33,0±1,6*1 1,86±0,09*1 0,72±0,06*1
5 Гипоксия, введение пот-ШНА, гипоксена, цитофлавина 0,32±0,03*2 0,37±0,04*1 39,8±1,6*1 1,52±0,05*1 0,68±0,05*1
6 Гипоксия, введение пот-ШНА, кудесана, цитофлавина 0,19±0,02*1 0,30±0,03*1 34,6±1,2*1 1,6±0,06*1 0,6±0,04*1
Примечание * - р<0,05 по сравнению с группами 1,2
Влияние пот-МОИЛ и антигипоксантов на антиоксидантный статус, перекисное окисление липидов и уровень стабильных метаболитов N0
при гипоксии
№ п/п Условия опыта МДА мкмоль/мл ДК усл. ед. ОАА % Каталаза мкмоль/мл Метаболиты ЫОмкмоль/мл
1 Контроль 2,61±0,15 0,24±0,04 43,2±0,44 24,72±0,82 3,56±0,05
2 Гипоксия 5,82±0,18*1 0,61±0,08*1 31,2±1,98*1 11,86±0,74*1 5,24±0,07*1
3 Гипоксия, введение пот-N0HA 3,42±0,21*12 0,52±0,04*1 39,9±0,92*2 10,68±0,72*1 7,02±0,09*1,2
4 Гипоксия, введение пот- N0HA, цитофлавина 3,29±0,18*1,2 0,58±0,03*1 43,1±1,12*2 23,84±0,66*23 5,86±0,08*1,3
5 Гипоксия, введение пот-N0HA, гипоксена, цитофлавина 2,74±0,02*214 0,38±0,04*1л4 41,6±1,62*2 22,18±1,08*23 5,78±0,08*1,3
6 Гипоксия, введение пот-N0HA, кудесана, цитофлавина 4,26±0,22*1,3,4,5 0,56±0,05*1 42,4±0,96*2 12,32±0,62*1,4,5 5,32±0,06*1,3
ных, получавших пог-ЫОНА, гипоксен и цитофлавин. Общая антиоксидантная активность увеличивалась так же при всех комбинациях фармакологических препаратов, а активность каталазы была повышена двумя комбинациями пог-ЫОНА + цитофлавин и пог-ЫОНА + гипоксен + цитофлавин.
Многочисленными исследованиями установлено, что оксид азота обладает полифункциональностью, т.е. его биологические эффекты определяются различными условиями его генерации [11]. Поэтому нами было изучено, влияние селективного ингибитора аргиназы Ппог-ЫОНА и антигипоксантов на уровень стабильных метаболитов N0 при гипоксии.
Установлено, что при гипоксиче-ской гипоксии происходит значительное увеличение стабильных метаболитов в сыворотке крови по сравнению с контрольной группой (табл. 2). Введение пог^ОНА еще больше увеличивает концентрацию N0 (приблизительно в 2 раза). Вместе с тем при введении анти-гипоксантов в сочетании с пог^ОНА отмечается снижение содержания метаболитов N0 до уровня животных, Таблица 2 находящихся в состоянии гипоксии. Очевидно, что применение препаратов с антигипоксичным действием корректирует метаболические нарушения гипоксии, что приводит к меньшей выработке стабильных метаболитов N0 и частично устраняет эффект использования селективного ингибитора аргиназы II- пог^ОНА.
Заключение. Таким образом, проведенные исследования показали, что перспективным направлением является изучение корре-гирующего действия иммуноме-таболических нарушений селективными и неселективными ингибиторами аргиназ и антигипок-сантами различного механизма при экстремальных состояниях, вызывающих гипоксию.
Литература
Примечание * - р<0,05 по сравнению с группами 1-5
Введение пог^ОНА и антигипоксантов снижало концентрацию малонового диальдегида при всех комбинациях препаратов, а уменьшение содержания диеновых коньюгатов наблюдалось только у живот-
1. Бровкина И.Л., Лосенок С. А., Прокопенко Л.Г. Имму-нометаболическиеэфекты сочетанного применения эссенциале, витаминов и регуляторов энергетического обмена при кровопотере // Курский научно-
практический вестник - Человек и его здоровье. 2008. №1. С. 14-24.
2. Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М., Зюзьков Г.Н., Жданов В.В., Суслов Н.И., Ставрова Л.А., Сотникова Н.В. Психофармакологические эффекты гранулоцитарно-го КСФ и их механизмы при гипоксии высокой степени тяжести // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2005. Т. 139, № 4. С. 367-370.
3. Евсеева М.А., Евсеев А.В., Правдинцев В.А., Шабанов П.Д. Механизмы развития острой гипоксии и пути ее фармакологической коррекции // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2008. № 6. С. 3-25.
4. Зинкин В.Ю., Годков М.А. Способ количественной оценки кислородзависимого метаболизма ней-трофильных гранулоцитов человека // Гематология. 2004. № 8. С. 26-29.
5. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г. Метод определения активности каталазы // Лабораторное дело.1988. № 1. С.16-19.
6. Медведев А.Н., Чаленко В.В. Способ исследования поглотительной фазы фагоцита // Лабораторное дело. 1991. №2. С. 19-20.
7. Метельская В.А., Гуманова Н.Г. Скрининг-метод определения уровня метаболитов оксида азота в сыворотке крови // Клиническая лабораторная диагностика. 2005. № 6. С. 15-18.
8. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения малоновогодиальдегида с помощью тиобарби-туровой кислоты // Современные методы в биохимии / Под ред. В.Н. Ореховича. М.: Медицина, 1977. С. 66-68.
9. Arginase pathway in human endothelial cells in pathophysiological conditions / Bochetti T., Comini L., Francolini G. [et al.] // J. Mol.Cell.Cardiol. 2004. 37. P. 515-523.
10. Scibor D., Czeczot H. Arginine-metabolsm and functions in the human organism // PostepyHig. Med. Dosw. 2004. Vol 58. P. 321-332.
11. Zweir J.L., Samouilov A., Kuppuscmu P. Non-enzymatic nitric oxide synthesis in biological sustems // Biochim. Biophys. Acta. 1999. 1411. P. 250-262.
References
1. Brovkina IL, Losenok SA, Prokopenko LG. Im-munometabolicheskieefekty sochetannogo prime-neniya essentsiale, vitaminov i regulyatorov energe-ticheskogo obmena pri krovopotere. Kurskiy nauch-no-prakticheskiy vestnik - Chelovek i ego zdorov'e. 2008;1:14-24. Russian.
2. Gol'dberg ED, Dygay AM, Zyuz'kov GN, Zhdanov VV, Suslov NI, Stavrova LA, Sotnikova NV. Psikho-farmakologicheskie effekty granulotsitarnogo KSF i ikh mekhanizmy pri gipoksii vysokoy stepeni tyazhesti. Byulleten' eksperimental'noy biologii i meditsiny. 2005;139(4):367-70. Russian.
3. Evseeva MA, Evseev AV, Pravdintsev VA, Sha-banov PD. Mekhanizmy razvitiya ostroy gipoksii i puti
ee farmakologicheskoy korrektsii. Obzory po klini-cheskoy farmakologii i lekarstvennoy tera-pii. 2008;6:3-25.
4. Zinkin VYu, Godkov MA. Sposob kolichestven-noy otsenki kislorodzavisimogo metabolizma ney-trofil'nykh granulotsitov cheloveka. Gematologiya. 2004;8:26-9. Russian.
5. Korolyuk MA, Ivanova LI, Mayorova IG. Metod opredeleniya aktivnosti katalazy. Labora-tornoe delo. 1988;1:16-9. Russian.
6. Medvedev AN, Chalenko VV. Sposob issledova-niya poglotitel'noy fazy fagotsita. Laboratornoe delo. 1991;2:19-20. Russian.
7. Metel'skaya VA, Gumanova NG. Skrining-metod opredeleniya urovnya metabolitov oksida azota v syvo-rotke krovi. Klinicheskaya laboratornaya di-agnostika. 2005;6:15-8. Russian.
8. Stal'naya ID, Garishvili TG. Metod opredeleniya malonovogodial'degida s pomoshch'yu tiobarbiturovoy kisloty. Sovremennye metody v biokhimii. Pod red. V.N. Orekhovicha. Moscow: Meditsina; 1977. Russian.
9. Bochetti T, Comini L, Francolini G., et al. Argi-nase pathway in human endothelial cells in pathophysi-ological conditions. J. Mol.Cell.Cardiol. 2004;37:515-23.
10. Scibor D, Czeczot H. Arginine-metabolsm and functions in the human organism. PostepyHig. Med. Dosw. 2004;58:321-32.
11. Zweir JL, Samouilov A, Kuppuscmu P. Non-enzymatic nitric oxide synthesis in biological sustems. Biochim. Biophys. Acta. 1999;1411:250-62.
