CC BY
50
Карпова Е.М.*. Мазина Н.К., Косых A.A., Новоселова О.Г., Чигарских A.C.,
Мазик Н.В., Новичков Е.В., Хоробрых В.Г., Кучин A.B.*. Шешунов И.В. ОЦЕНКА АДАПТИВНЫХ СВОЙСТВ ЭКСТРАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ДРЕВЕСНОЙ ЗЕЛЕНИ ПИХТЫ.
2 ВЛИЯНИЕ НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ in vivo и in vitro ГОУ ВПО Кировская ГМА, г. Киров ГУ' Институт химии Уральского отделения Российской академии наук, г. Сыктывкар*
Энергетический обмен является основой жизнедеятельности организма и функциональной активности его гомеостатических систем. Только при согласованности всех процессов энергообеспечения возможно поддержание гомеостаза в условиях высокой изменчивости факторов (благоприятных и неблагоприятных) окружающей среды.
В митохондриях (MX) локализованы ключевые механизмы энергетической регуляции и
продукции энергетических эквивалентов, определяющие физиологическое состояние и адаптацию. Показано, что коррекция функций МХ фармакологическими средствами, способствует торможению развития патологии [19]. Следовательно, оценить влияние соединений, обладающих протективными свойствами in vivo [8], па развитие адаптации можно по диапазону и направленности их действия на энергетические процессы целостного организма и на уровне тканей.
Иммунная система является одной из ведущих гомеостатических сис тем, от которой зависит формирование резистентности организма к изменяющимся условиям окружающей среды. Функциональная активность лимфоцитов, как вездесущих иммунокомпетентных клеток, отражает состояние системы иммунитета и тесно связана с энергетическими процессами в МХ.
Интегральная оценка энергопротективных и иммунотропных свойств исследуемых веществ может осуществляться исходя из их влияния на энергетические процессы в лимфоцитах крови [11]. Согласно данным литературы наиболее информативно состояние самого мощного процесса энергопродукции в МХ - окисления ЯК, почти полностью зависимого от активности фермента сукцинатдегидрогеназы (СДГ) [11,20]. Поэтому мы исходили из предположения, что изучение системы окисления янтарной кислоты (ЯК) в тканях позволит судить о реализации механизмов адаптивного действия препаратов на уровне внутриклеточных энергопродуцирующих мембранных образований, организованных в виде МХ. В соответствии с этим цель работы состояла в выявлении адаптивных свойств экстрактивных веществ древесной зелени пихты по показателям активности энергозависимых процессов в лимфоцитах in vivo и тканях in vitro.
Материалы и методы
Сумму полипренолов С70-С85 (ПП) и сумму тритерпеновых кислот (ТТК), получали методом адсорбционной хроматографии [18] из эмульсионного экстракта хвои пихты.
В качестве препарата сравнения применяли регулятор энергетического обмена (РЭО), обладающий свойствами системного энергопротектора полиорганного типа [14]. Он состоял из смеси янтарной ЯК и глутаминовой (Глу) кислот в дозировке 50 мг/кг и 80 мг/кг [2]. Как биомодели в данном исследовании использовали беспородных крыс-самцов (весом 200±15 г) по 5 животных в группе сравнения.
Неблагоприятные факторы, вызывающие энергодефицит и дизрегуляцию, моделировали последовательно, сначала стрессирующее холо-
довое воздействие [7] затем - предельную физическую нагрузку [ 1 |:
- острое охлаждение при температуре -15°С в течение 60 минут с ограничением подвижности (нагрузка на систему терморегуляции);
- принудительное плавание после охлаждения (группа ХП) с грузом, составляющим 10% от массы тела крыс, при температуре воды 18°С (нагрузка на мышечную систему и системы энергопродукции печени и органов кровообращения, дыхания).
Токсическое поражение печени по типу острого гепатита [13] осуществляли подкожным введением 66%-го раствора CCI4 в масле по 0,2 мл в течение 5 дней ежедневно (контрольная группа — Т), затем животных подвергали последовательно охлаждению и принудительному плаванию (группы ТХП).
Растворы исследуемых веществ готовили в вазелиновом масле. Препараты вводили вну-трипищеводно в объеме, составляющем 1% от массы тела, ежедневно в 9-00 на протяжении 5 суток, в дозе 5 мг/кг для суммы ПП и 0,5 мг/кг для суммы 'ГТК, как было определено ранее [8].
Оценку энергетического обеспечения гомеостатической функции системы иммунитета осуществляли по активности СДГ лимфоцитов цитохимическим методом [15], основанным на способности n-нитротетразолия фиолетового при окислении определенных типов субстратов восстанавливаться и образовывать в клетках нерастворимые окрашенные депозиты пигмента в виде гранул формазана. Применяли готовые цитохимические наборы реактивов (производитель ООО НПФ «Либрус» г. Москва).
Количество и геометрию депозитов формазана изучали методом количественной мор-фомегрии с помощью комплекса аппаратно-программной визуализации гистологических препаратов «ВидеоТесТ». Использовали показатели [2]: Q - суммарное количество депозитов цитохимической СДГ-реакции в 50 клетках (интегральная активность СДГ) и S - среднюю площадь депозитов [мкм2]. СДГ является индикаторным ферментом МХ любой эукариотической клетки. Исходя их этого, увеличение О относительно контроля свидетельствовало об активизации СДГ (усилении энергопродукции), а сохранение или увеличение S - о «нативно-сти» структурно-функциональной организации систем энергопродукции в виде МХ-ретикулума [6,21].
Тканевое дыхание in vitro изучали с помощью закрытого кислородного датчика гальванического типа [9] в термостатируемой ячейке объемом 1мл при постоянном перемешивании
в солевой среде инкубации (ЮмМ трис-НС1, 1 ОмМ Mg SO., 150мМ КС1, 20мМ КН,РО„, pH 7,4), уравновешенной по газовому составу с воздухом при температуре 37°С. Измерительная установка, в соответствии с требованиями метода [9, 10], состояла из электрода, ячейки с перемешивающим стержнем, гермостатируемого кожуха для ячейки, водяного термостата 1 ТЖ-0 03 (Россия), магнитной мешалки ММ-ЗМ (Россия), самописца LKB Bromma 2210 2-Channel Recorder (Швеция).
25%-ные гомогенаты тканей внутренних органов экспериментальных животных (печени и почки) с «нативными» MX получали синхронно, согласно рекомендациям М.Н.Кондрашовой [10], в среде выделения (250мМ сахароза, ЮмМ трис-HCl). Готовые препараты хранили при 0°С (ледяная баня) и использовали для изучения скорости дыхания в различных метаболических состояниях. Растворы готовили ex tempore на дистиллированной воде.
Показатели тканевого дыхания определяли по скорости поглощения 02 в разных метаболических состояниях MX, градации которых имитировали in vitro в виде цикла «эндогенное дыхание —* максимальная активность СДГ» [10], который запускали последовательным добавлением порции гомогената по 200 мкл, затем - ЯК до концентрации 5 мМ,
Различные метаболические состояния MX характеризовались скоростями дыхания (V), которые выражали в [нг-атом Ох'Лмин'1 Хмг белка '].
V^ — скорость эндогенного дыхания (условное состояние «покоя»), осуществляемого за счет окисления собственных энергетических субстратов, содержащихся в MX и в ткани па момент ее изъятия из организма животного. По данному интегральному кинетическому показателю возможно установление наличия и активности регуляторных внутриклеточных механизмов.
Vbk — скорость субстратного дыхания MX (состояние «максимальной активности СДГ, окисляющей субстрат в насыщающей концентрации»), зависит от проницаемости мембран для ЯК, способности ферментных комплексов окислять данный субстрат и готовности последующих участков дыхательной цепи (ДЦ) транспортировать электроны к кислороду [16].
Способность MX переходить из одного метаболического состояния в другое определяется полноценностью соответствующих регулирующих механизмов и количественно оценивалась по коэффициенту стимуляции дыхания (СД) -соотношению скоростей дыхания в момент перехода [3, 16].СД вычисляли по формуле:
сд-v.yv
Концентрацию белка в гомогенатах измеряли модифицированным микробиуретовым экс-пресс-методом по J.Goa [1].
Совокупность параметров-откликов исследовали с помощью методов планирования эксперимента, группировки массивов данных, описательной статистики, а также многофакторного анализа, реализованных в пакетах программ MS EXCEL и STATIST1CA 6,0 [4, 5, 17]. Критический уровень статистической значимости меж-групповых различий в нашем исследовании составил 0.05.
Результаты и их обсуждение
Все исследованные препараты влияли на характеристики энергетического статуса лимфоцитов, Диапазон и направленность изменений активности СДГ (Q), а также перестройки геометрии МХ-ретикулума (S) зависели как от типа неблагоприятного воздействия, так и от вида препарата.
Токсическое поражение печени (группа Т) сопровождалось уменьшением Q на 40% (р=0-,03) и S - на 16% (р=0,03) по сравнению с показателями интактных животных (рис. 1), что свидетельствовало о депрессии СДГ-активности и деструктуризации МХ-ретикулума на более мелкие фрагменты. Охлаждение и принудительное плавание (группа ХП), а также - сочетание этих факторов с токсическим поражением печени (группа ТХП) не влияли на значения Q, но приводили к увеличению S на 13%, р=0,009 и на 18%, р=0,07 (рис.1 б). Это отражало компенсаторные перестройки в МХ-ретикулуме, направленные на обеспечение энергетических ресурсов в экстремальных условиях энергодефицита из-за резкого охлаждения, предельной физической нагрузки и токсического воздействия.
Профилактическое введение препарата суммы ПП животным, пребывающим в состоянии относительного физиологического оптимума, то есть без каких-либо неблагоприятных воздействий (группа И ПП), вызывало активизацию СДГ в лимфоцитах, увеличивая Q в 3,7 раза, р=0,009 (рис. 1а). При этом структурнофункциональная организация МХ-ретикулума не изменялась.
После моделирования экстремальных нагрузок на фоне профилактического введения ПП (группа ХП ПП) наблюдали увеличение Q на 67% (р=0,02) и уменьшение S на 13% (р=-0,009) по сравнению с контрольной группой ХП. На фоне токсического поражения печени и энергодефицита сумма IШ (группа ТХП ПП) не оказывала значимого действия на показатель Q, но изменяла геометрию МХ-ретикулума, умень-
шая 8 на 18% (р=0,03) от уровня соответствующего контроля (группа ТХП). Таким образом, препарат ПП существенно активизировал СДГ лимфоцитов, но практически не влиял на геометрию МХ-ретикулума в иммунокомпетентных клетках.
Введение суммы ТТК животным без неблагоприятных воздействий (группа И ТТК) не изменяло активность СДГ в лимфоцитах и лишь незначительно влияло на МХ-ретикулум: 8 возрастала на 9% (р=0,009) (рис. 2).
Рис. 1. Влияние суммы ПП на цитохимические показатели активности СДГ лимфоцитов в зависимости от действия неблагоприятных факторов разной природы: а) суммарное количество депозитов СДГ-реакции на 50 клеток, б) средняя площадь депозитов, мкм2. Обозначения: Инт - интактные животные; Т - контроль, модель токсического гепатита; ХП - контроль, модель энергодефицита; ТХГІ - контроль, модель энергодефицита на фоне токсиканта; И ПГ1 - группа с введением ПП без воздействий; ХП ПП - группа с введением ПП при воздействии ХП; ТХП ПП - группа с введением 1111 при воздействии ТХП; Mean - среднее значение; SD- среднеквадратичное отклонение; SE - стандартная ошибка.
0,26 г
0,24 \ 0,22 [ </> 0,20 | 0,18 •
0,16 ;
і
І
0,14 і-
' •' ...J;
•~£Ч
X'
Г
■ Mean □ tSE
И ХП ИТТК ТХПТТК ZEiSD Т ТХП хпттк
Рис. 2. Влияние суммы ТТК на активность СДГ лимфоцитов в зависимости от действия неблагоприятных факторов разной природы. Обозначения: И ТТК - группа с введением ТТК без воздействий; ХП ТТК - группа с введением ТТК при воздействии XII, ТХП ТТК - группа с введением ТТК при воздействии ТХП; остальные - как на рис. 1.
При интенсивной нагрузке на систему терморегуляции и мышцы сумма ТТК (группа XI I ТТК) вызывала тенденцию к уменьшению Б на 14% (р=0,07) от значений контрольной группы ХП, тогда как активность СДГ оставалась без изменений. Этот же препарат в условиях сочетания энергодефицита и токсического стресса (группа ТХП ТТК) также вызывал снижение 8
- па 14% (р=0,05) по сравнению с животными в аналогичном состоянии без фармакологической защиты. Таким образом, в отличие от ПП препарат ТТК в большей мерс влиял на структуру МХ-ретикулума, чем на активность СДГ лимфоцитов.
Препарат сравнения РЭО при введении ин-тактным животным (группа И РЭО) существенно увеличивал 0 в 2 раза (р=0,02) но не изменял значения 5 (рис.З). На фоне стрессирующих воз-
действий физической природы РЭО практически не изменял параметры энергетического статуса лимфоцитов, тогда как при сочетании токсического и физического воздействия способствовал уменьшению значений 8 на 17% (р=0,03).
Таким образом, исследуемые препараты по-разному влияли на энергетический статус лимфоцитов, при этом информативность показателей О и 8 была неоднозначной, что затрудняло окончательную интерпретацию результатов. Комплексная оценка исследуемых веществ по их влиянию на соотношение вклада «внешних» противоположных воздействий (тестирующих сочетаний и профилактического введения препаратов) относительно совокупности значений параметров СДГ-активности лимфоцитов была проведена с помощью многомерного факторного анализа методом главных компонент [17].
а)
О
S00 г 800 |-700 ' 600 [ 500 400 300 200 100 0
Т
~Г ; —U г—і—,
—*—¡ш ¡ ' Т ' і
І ri' '-г--
І—— —г- — } i _L.
X і ; X
зі
И ХП ИРЭО ТХПРЭО
Т ТХП ХПРЭО
» Mean □ iSE
ХП ИРЭО ТХПРЭО X ТХП ХПРЭО
Рис.З. Влияние препарата сравнения РЭО на активность СДГ лимфоцитов в зависимости от действия неблагоприятных факторов разной природы. Обозначения: И РЭО - группа с введением РЭО без воздействий; ХГ1 РЭО - группа с введением РЭО при воздействии ХП, ТХП РЭО - группа с введением РЭО при воздействии ТХП; остальные как на рис. 1.
После группировки массивов данных по эффективности каждого из исследованных веществ и факторизации матриц множественной корреляции оказалось, что для каждого из веществ выделяется по две главные компоненты Г: 1 и Б2, поглощающие 100% общей дисперсии (рис. 4), ч то соответствуе т адекватности математико-статистической модели [4], и характеризует максимальный взнос моделируемых внешних факторов в изменчивость показателей-откликов энергетического статуса лимфоцитов.
Условные факторы «защиты» и «воздействие» оказались одинаково ориентированными в координатах Р и Г, в случае введения суммы
ПП и препарата сравнения РЭО. Проекции фактора «защиты» на F, для ПП составили 0,64; для ТТК - 0,35; для РЭО - 0,10: что подтверждает энергопротективные и иммунотропные свойства препаратов, которые проявились на уровне МХ лимфоцитов в условиях воздействия неблагоприятных факторов и активного формирования адаптивной реакции организма к ним. Однако, с приведением количественных значений проекции фактора «воздействие» к единому значению, проекции фактора «защиты» приняли следующие величины: у ПП - 1,5; ТТК - 2,5; и РЭО - 0.7.
-1,0 -0.5 0.0 0,5 1,0
Factor 1 : 60 %
Factor 1 : 64 %
Factor 1 : 51 %
Suppl.
Рис. 4. Проявление иммуногенных свойств исследуемых веществ по результатам многофакторного анализа. Обозначения: а) сумма Г1П; б) сумма ТТК; в) препарат сравнения РЭО; Factor 1-2 - главные компоненты; active - параметры-отклики; suppl. - векторы воздействия на биомодель.
Таким образом, исследованные вещества можно расположит ь по силе энергопротек горного (и им.мунотропного) действия на уровне СДГ-активности МХ лимфоцитов крыс в последовательности ТТК > ГИТ > РЭО.
Показатели тканевой биоэнергетики позволили оцепить энерготропное и протсктивное действие исследуемых соединений как по абсолютным скоростям окисления различных субстратов (эндогенных и экзогенной ЯК), так и по регуляторному показателю, характеризующему
переходные состояния МХ, в зависимости от неблагоприятных воздействий in vivo.
Согласно результатам, представленным в табл.1, при токсическом воздействии по типу острого гепатита (Т) наблюдали компенсаторную стимуляцию биоэнергетических процессов в печени с признаками гиперактивации СДГ: увеличение окисления ЯК - Уяк на 83% (р=0,-02) и стимуляцию эндогенного дыхания СД в 2,2 раза (р=0,009).
Таблица
Влияние исследуемых веществ на показатели тканевого дыхания при энергодефиците на фоне неблагоприятных воздействий
Группы сравнения Показатели дыхания ткани (М±95%ДИ)
печени ПОЧКИ
. . V, у ' Я к СД г V, v„k СД
И 0,8±(),2 0,7+0.3 0,8±0,4 0,4±0,2 5,9±1.7 14,2+2.5
L I 0,7±0,2 1,3+0,3 1,9x0,5 0,7+0.1 4,5 ±0,6 6,1 ± 1.1
ХП ! ,0+0.3 1,3+0,8 1,3+0,3 0,6x0,1 7,2+2,1 1.2,3± 1,3
1X11 0,8±0,3 0,9+0,2 1,2±0,2 0,7±0,2 4,4±0,4 9,7±1,7
и лп 1,2+0,1 1,7+0.4 1,4±0,2 0,9±0,1 9,4+2,5 9,9±0,8
И ТТК 1,5±0,4 1,7±(),5 1,2±0,2 0,9±0,1 11,2±1,0 12,0± 1,5
И РЭО 0,7±0,1 1,3±0,3 1,9x0,6 0,7±0,1 4,4±0,6 6,7±1,2
ХП пп 1,3+0,5 2,0+0,6 1,6±0,4 0,6+0.1 6,6±1,8 11,8±2,6
[ ХП ТТК 0,9±0,2 1,5±0,4 1,7+0,5 0,7+0,1 6,5± 1,7 9,3+1,8
ХП РЭО 1,2+0,4 2,0+0,9 1,7+0,5 0,7+0,1 4,7+0,7 6,6±1.4
тхп пп 0,8+0,2 1,5±0,4 1,9±0,2 0,7+0,1 5,2+1,7 7,5±1,4
ТХП ТТК і и. 7+0,2 1,2+0,42 1,8+0,У 0,8+0,1 6,0+0,8 7,6+1,0
тхп РЭО 0,6±0,15 0,9+0,3 1,6+0,6 0,8+0,1 5,8+0,6 6,0+1,1
В почке обнаружена активация окислительных процессов: У1 возрастала на 72% (р=0,009), но снижалось регулирующее действие ЯК, свидетельствующее об угнетении СДГ - уменьшалось дыхание на экзогенном субстрате Уяк на 24% (р=0,07) и стимуляция дыхания на 57% (р=-0,009) от уровня интактных животных.
Тестирующие воздействия (ХП) способствовали усилению регулирующего действия ЯК на СДГ в МХ печени, что сопровождалось увеличением Уяк на 72% (р=0,05) и СД на 43% (р=0,07). Наблюдалась тенденция к росту Уэ в почке на 37% (р=0,07) и незначительное увеличение Уяк (19%), однако при этом активизация
окислительных процессов сопровождалась диз-регуляцией: СД снижалась на 20% (р=0,05).
Энергодефицитное состояние при токсическом поражении печени (ТХП) усиливало тенденцию к росту регулирующего действия ЯК па МХ печени: увеличивалась величина СД на 42% (р=0,07). В почке активизировались окислительные процессы - Уэ возрастала на 74% (р=0,03), но регулирующий эффект ЯК. напротив, угнетался: СД уменьшалась на 33% (р=0,009) по сравнению с интактным уровнем.
Введение суммы полипренолов (И ПГ1) способствовало активизации энергетических процессов в печени, как по окислению эндогенных субстратов, так и в системе окисления ЯК: наблюдался рост Уэ па 50% (р=0,02), У^ - в 2,4 раза (р=0,009) и СДяк - на 65% (р=0,009). В почке интенсифицировались процессы окисления эндогенных субстратов и ЯК по возрастанию Уэ в 2,2 раза (р=0,009) и Уяк - на 60% (р=0.03). Но регулирующий эффект ЯК угнетался (признак скрытого торможения СДГ), поскольку СД снижалась на 30% (р=0,009). В условиях энергодефицита введение суммы ПН (ХП ПП) приводило к интенсификации окисления и усилении регулирующего действия ЯК на СДГ в ткани печени, происходило увеличение У>к в печени на 72% (р=0,05) и СД - на 26% (р=0,05).
Сумма ПП при энергодефиците на фоне действия токсиканта (ТХП ПП) активизировала систему ЯК и регулирующее действие сукци-ната в печени, увеличивая У#к на 64% (р=0,009) и СД - на 60% (р=0,009). В почке наблюдалось угнетение СДГ и регулирующего действия ЯК но снижению Уяк на 28% (р~0,009), и СД - на 23% (р=0,01).
Сумма ГТК в состоянии физиологического оптимума (И ТТК) оказывала активирующее влияние на окисление эндогенных субстратов и ЯК печени, увеличивая У^ на 81%) (р=0,02) и V - в 2,4 раза (р=0,009). Регулирующее действие ЯК оставалось высоким. Вместе с этим в почке интенсифицировались процессы окисления эндогенных и экзогенных субстратов: V возрастала в 2,2 раза (р=0,009) и Уяк - на 89% (р=0,009), а также наблюдалась тенденция к снижению регулирующего эффекта ЯК (по СД) на 15% (р=0,06).
При холодовом с трессе и предельной физической нагрузке введение суммы ТТК (ХП ТТК) усиливало регулирующее действие ЯК на МХ печени - увеличивалась СД на 40% (р=0,05) и ограничивало регулирующее действие ЯК на МХ печени - СД снижалась па 24% (р=0,02).
Введение суммы ГТК при энергодефицит-
ном состоянии и остром гепатите (ТХП ТТК) усиливало регулирующее действие ЯК на СДГ в печени, что сопровождалось ростом СД на 50% (р=0,05). Но при этом ослаблялась регуляция активности СДГ в почке - СД снижалась на 22% (р=0,03).
Введение препарата сравнения РЭО интактным животным (И РЭО) приводило к увеличению Уяк в печени на 79% (р=0.009) и СД - в 2,2 раза (р=0,009), тем самым, свидетельствуя об интенсификации окисления и усилении регулирующего действия ЯК на СДГ. В почке активизировалось окисление эндогенных субстратов с возрастанием Уэ на 57% (р=0,02), но угнеталось окисление ЯК на 25% (р=0,047) и, следовательно, уменьшалась регуляция дыхания ЯК и тормозилась СДГ’ поскольку СД снижалась на 53% (р=0,009) по сравнению с уровнем интактных животных.
Препарат РЭО при охлаждении и избыточной физической нагрузке (ХП РЭО) усиливал регулирующее действие ЯК на МХ печени: увеличивалась СД на 36% (р=0,05). В почке наблюдалась тенденция к активизации процессов окисления согласно увеличению Уэ на 21% (р=-0.07), а также снижение Уяк на 35% (р=0,009) и СД - на 46% (р=0,009), что свидетельствовало о торможении активности системы окисления ЯК и ее регулирующего действия на СДГ.
В условиях энергодефицита и токсического поражения печени препарат сравнения РЭО не оказывал влияния на МХ печени, но активизировал СДГ в почке на фоне ограничения регулирующего действия ЯК, согласно увеличению Уякна 32% (р=0,009) и сокращению СД на 38% (р=0,009).
Таким образом, исследуемые соединения оказывали существенное влияние на энергетические процессы в тканях экспериментальных животных, но разнонаправленные изменения показателей не позволяли сделать однозначное заключение об их влиянии на энергопродукцию в тканях.
Исследуемые вещества, по их влиянию на параметры тканевой биоэнергетики в зависимости от внешних воздействий и типа ткани, оценивали с помощью многофакторного анализа. При этом для каждого из веществ выделялось по две главные компоненты Р и Р2, поглощавшие более 99% общей дисперсии массива данных (рис. 5), что соответствовало адекватной математико-статистической модели и квалифицировало вклад внешних моделируемых воздействий в изменчивость показателей тканевого дыхания как наивысший.
Factor 1 : 71 %
Рис. 5. Влияние исследуемых веществ на процессы энергопродукции в тканях по результатам многофакторного анализа. Верхний ряд - ткань печени, нижний - почки. Обозначения: а) и б) - сумма IШ; в) и г) - сумма ТТК; д) и е) - препарат сравнения РЭО; остальные - как на рис. 4.
Для всех препаратов и типов ткани, кроме воздействия суммы ПП на ткань печени, условный фактор «защита» противодействовал фактору «воздействие», характеризуя протективный эффект введения исследуемых веществ. Анализ тканеспецифичности расположения исследуемых факторов показывает, что во всех случаях математически формализованный диапазон ответной реакции тканевых систем энергопродукции на вводимые вещества (ПП, ТТК, РЭО) существенно превышал диапазон ответа на неблагоприятные воздействия. На наш взгляд, это свидетельствует о том, что механизмы протек-
тивного (адаптивного) действия исследованных препаратов реализуются через системы энергопродукции печени и почек.
Сравнительный анализ значений проекций входящих факторов на главные компоненты позволил интерпретировать їїі как вектор «защиты», а VI как вектор «воздействия». В соответствии с этим стало возможным формально оценивать величины отклика систем энергопродукции печени и почки, как на неблагоприятное воздействие, так и на введение исследуемых препаратов (табл.2).
Таблица 2
Диапазон и направленность отклика тканевых систем энергопродукции на внешние моделируемые воздействия по результатам многофакторного анализа
Проекции фактора Исследуемое вещество
Сумма ПП СуммаТТК Препарат РЭО
печень почка печень почка печень почка
«воздействие» на F? -0,40 -0.40 -0,57 0,70 0J8 0,47
«защита» на Fi 0,71 -0,39 0,53 0,58 0.41 -0,86
В случае введения суммы ПП моделируемые воздействия оказывали равнозначное по направленности и силе влияние на биоэнергетические показатели и печени и почки, а при введении ТТК и РЭО - в большей степени на отклик почки, чем печени. Различия в диапазоне ответных реакций МХ тканей на негативные внешние воздействия не позволяли сопо-
ставить исследуемые соединения по величине энергопротекции. Для сопоставления эффективности действия препаратов на МХ разных тканей использовали проекции фактора «защиты» на Б, с приведением к единому значению соответствующих проекций фактора «воздействие» на Р , как опосредованные количественные характеристики (табл. 3).
Таблица 3
Эффективность энерготропного воздействия исследуемых веществ на тканевом уровне по результатам многофакторного анализа
Исследуемое вещество
Проекции : ; ! С умма ПП Сумма ТТК 11 репа jar РЭО
цммиид ! печень почка печень почка печень "1 почка
- аосолютные значения : д ¡9 проекции «воздействие» на Р’Т 0.08 -0.12 і 0.0 і 0.18 -0,24
абсолютные значения проекции «защита» на Р1 0,7! -0,39 г 0,53 0.58 0,41 -0.86
приведенные значения проекции «защита» на Г* 3,74 4,88 4,42 58,00 2.28 ? J СО і
Следовательно, после формализованных преобразований исследованные вещества по интенсивности влияния на активность энергозависимых процессов окисления в МХ тканей печени и почки можно расположить в следующем порядке: ТТК > ПГ1 > РЭО.
Выводы
Все исследованные соединения оказывали существенное воздействие на активность энергетических процессов в МХ лимфоцитов периферической крови и тканей внутренних органов крыс. При введении препаратов выявлена значительная активизация лимфоцитарной СДГ, отражающая их иммунотропность в условиях действия неблагоприятных факторов. Экстрактивные вещества древесной зелени пихты обладают более выраженным иммунотропным действием, чем эталонный для нашего исследования препарат янтарной кислоты, и, следовательно, способствуют вовлечению иммуноком-петентных клеток в адап тивный процесс.
Обнаружено энергопротекторное действие исследуемых соединений по способности активизировать тканевые процессы окисления экзогенных и эндогенных субстратов. При этом наиболее значимое гепатотроиное и нефротропное действие свойственно компонентам эмульсионного экстракта (1111 и ТТК) и превосходит по эффективности препарат сравнения янтарной кислоты - непосредственно являющийся энергетическим субстратом, что свидетельствует о тканевых механизмах реализации протективно-го действия веществ при формировании адаптивной реакции организма к неблагоприятным воздействиям.
Введение суммы ТТК характеризуется самым мощным активизирующим влиянием на протекание энергозависимых процессов в лимфоцитах и тканях. Присущая сумме ТТК ярко выраженная нефротропность нуждается в дальнейшем изучении с целью уточнения диапазона и направленности выявленного вида действия.
Таким образом, установленные свойства новых соединений могут быть использованы для разработки фармакологических препаратов с протективным эффектом, реализующимся через коррекцию функций МХ.
Литература
!. Волчегорский И.А., Долгушин И.П., Колесников О.Л., Цейликман В.Э. Экспериментальное моделирование и лабораторная оценка адаптивных реакций орг анизма. - Челябинск. -2000. - С. 167.
2. Василев С.Ц., Петричук С.В., Себелева И.А., Казанцева J 1.3., Леонтьева И.В. Возможности цитоморфометрического анализа лимфоцитов в диагностике и лечении митохондриальных кардиомиопатий / Митохондрии в патологии. Материалы всероссийского совещания. - Пущи-но, 2001.-С. 32-35.
3. Васильев К.Ю., Хазанов В.А. Профилактика митохондриальных нарушений регуляторами энергетического обмена при старении, иммобилизационном стрессе и интоксикации изониазидом // Регуляторы энергетического обмена. Клинико-фармакологические аспекты / Под ред. В.А. Хазанова- Томск: изд-во Том. унта, 2004. С.126-133.
4. Григорьев С.Г. Многомерное математико-статистическое моделирование сложных медицинских систем: Автореф. дис. д-ра мед. наук.- Санкт-Петербург, 2003. - 42 с.
5. Додж М., Стинсон К. Эффективная работа с Microsoft Excel 2000. - СПб.: Питер, 2001.
- 1056 с.: ил.
6. Жукоцкий A.B., Строгалов A.C., Koran Э.М., Николаева Е.А., Анисимов М.П., Якубова
Н.И. О проблеме объективизации цитологической диагностики с помощью оптоэлектронных систем (морфоденситометрический метод) // Интеллектуальные системы, 1998. - №3,- вып. 3-4,-С. 233-259.
7. Иванов К.П. Основы энергетики организма: Теоретические и практические аспекты. Т.З. Современные проблемы, загадки и парадоксы регуляции энергетического баланса. - СПб.: Наука, 2001,- 278 с.
8. Карпова Е.М., Мазина Н.К., Новоселова О.Г. и др. Оценка адаптивных свойств экстрактивных веществ древесной зелени пихты. 1. Влияние на параметры функциональной активности гомеостатических систем in vivo и in vitro // Вятский медицинский вестник,- 2008.- №1. - С.
9. Коваленко Е.А., Березовский В.А., Эпштейн И.М. Полярографическое определение кислорода в организме. М.: Медицина, 1975. -231 с.
10. КондрашоваМ.Н., Ананенко A.A.Обследование состояния выделенных митохондрий // В кн.: Руководство но изучению биологического окисления полярографическим методом. -- М.: Наука, 1973.-С. 106-129
11. Кондрашова М.H., Григоренко Е.В., Бабский А.М., Хазанов В.А. Гомеостазирование физиологических функций па уровне митохондрий.// Молекулярные механизмы клеточного гомеостаза,- Новосибирск: Наука,-1987,- С. 40-66.
12. Кондрашова М.H., Сирота Т.В., Темнов A.B., Белоусова Ж.В., Петруняка В.В. Обратимая организация митохондрий в ассоциаты как фактор регуляции дыхания // Биохимия,- 1997,-
1.62. - №2. - С. 154-163.
13. Косых A.A. Соединительная ткань печени в норме, при хроническом гепатите и циррозе в условиях регенерации: Дис... д-ра мед. наук.
- Киров. 1992.-475с.
14. Мазина Н.К. Системный подход к обо снованию применения регуляторов энергетиче ского обмена в схемах фармакотерапии и оздо ровления: Автореф. дис. д-ра мед. наук,- Томск 2007.-46 с.
15. Нарциссов Р.П., Петричук С.В., Духов;
З.Н, Шищенко В.М., Дерий И.А. Цитохимиче ская экспертиза качества жизни - вчера, сегод ня, завтра // Янтарная кислота в медицине, пи щевой промышленности и сельском хозяйстве Пущино, 1997. - С. 155-164.
16. Николс Д.Д. Биоэнергетика. Введени< в хемиосмотическую теорию // М.:Мир.,1985. 190 с.
17. Реброва О.Ю. Статистический анали: медицинских данных. Применение пакета при кладных программ STATISTICA. - М.: МедиаС фера, 2002,- 312 с.
18. Рудаков О.Б., Востров И.А., Федоро: С.В. и др. Спутник хроматографиста. Воронеж Водолей, 2004.
19. Хазанов В. А. Биоэнергетическая фарма
кология - новое направление в медицине// Бюл. сиб. мед.- 2006. - Приложение 2. - С. 35-40.
20. Хундерякова Н.В Разработка метода определения активности сукцинатдегидрогена-зы лимфоцитов как показателя адренергической регуляции в организме: Автореф. дисс. ... к.б.н,-Пувдино, 2007.-28 с.
21.Zhukotsky A.V., Yakubova N.I., Nikulina L,A.< Korolev Yu.N., Zubkova S.M. Computer analysis of the ultra structural and functional parameters of rat liver mitochondria // Biophysics, 1993.
- Vol. 38. - N2,- P.273-275.
SUMMARY Karpova E.M.*, Mazina N.K., Kosyikh A.A., Novoselova O.G., Chigarskikh A.S.,
Mazin N. V., Novichkov E.V., Khorobryikh V.G.
Kutchin AM.*, Sheshunov I.V,
Adaptive properties evaluation of extractive substances from tree verdure Abies sibirica L, 2. The influence on energy conditions in vivo и in vitro Kirov state medical academy Institute of chemistry, Syktyvkar*
Extractive substances from tree verdure Abies sibirica L exert appreciable influence on energy processes activity in mitochondrions of lymphocyte and internal tissues. The immunogenic, energotr-opic, hepatotropic and nephrotropic properties of investigated substances have discovered. The energy-dependent active conditions in vivo and in vitro involving in forming of organism adaptive reaction to injurious effects have revealed under extract components introduction.
