CC BY
37
ПАТ0М0РФ0Л0Г1Я
© Бойко Л. А., Oipa Л. С., Лихацький П. Г., Василишин Н. А.
УДК 548. 393 - 06: [611 - 08. 51+611. 36 - 018. 1] - 0929
Бойко Л. A., 0ipa Л. С., Лихацький П. Г., Василишин Н. А.
ПР0НИКН1СТЬ ПЛАЗМАТИЧНИХ МЕМБРАН ГЕПАТ0ЦИТ1В ТА ЕРИТР0ЦИТ1В В ДИНАМ1Ц1 УРАЖЕННЯ ЩУР1В КАРБ0Ф0С0М
Тернопшьський державний медичний ушверситет ¡MeHi I. Я. Горбачевского
(м. Тeрнопiль)
Дана робота е фрагментом планово! науково! теми кафедри медично! бiохiмiI та фapмaкологi,i Терноптьського державного медичного уыверсите-ту iм. I. Я. Горбачевського «Бiохiмiчнi мехаызми ток-сичностi нано-частинок piзно! природи та Ыших ан-тропогенних та бюгенних токсикaнтiв в бiологiчних системах», № держ. реестраци 0112U000542.
Вступ. Забруднення довкiлля ксенобiотикaми збiльшуe ризик контакту людини з токсичними речо-винами, якi проявляють пошкоджувальну дт на piзнi органи та системи оргаызму. До постiйного фактору еколопчного забруднення вiдносяться фосфорорга-нiчнi сполуки [1,3]. Насичення довюлля потенцiйно -небезпечними токсичними речовинами призводить до зростання числа патолопй, як зумовлен !х впли-вом. Потрапляння до оргаызму фосфоpоpгaнiчних сполук призводить до його загально! штоксикаци та утворення значно! кiлькостi ендогенних токсинiв, яю разом з екзогенними ксенобiотикaми чинять ток-сичний вплив на мембрани кгмтин [2,8].
Одним iз важливих мapкеpiв ступеня токсичних уражень е збiльшення пpоникностi плазматичних мембран гепатоци^в та еpитpоцитiв [5].
Виходячи з цього, метою даного дослщження було встановити ступiнь пpоникностi плазматичних мембран гепатоци^в та еpитpоцитiв в ди-нaмiцi ураження тварин карбофосом.
0б'ект i методи дослiджeння. До-слщи пpоведенi на бiлих щурах масою тта 175 -200 г, що утримувались на стандартному рацюы вiвapiю ДВНЗ «Теpнопiльського державного медичного уыверситету iм. I. Я. Горбачевського». Виконували !х згiдно iз Загальними принципами експеремен^в на тваринах, схваленими на Нацюнально-му конгpесi з бюетики (Ки!в, Укра!на 2001) [9] та Закону Укра!ни « Про захист тварин вщ жорстоко! поведшки» (2006). Тварини були pоздiленi на чотири групи: I-a - Ы-тактний контроль; 11 - а - тварини, уражеы карбофосом протягом 10 дыв; III - я група
- тварини, уражеы карбофосом протягом 20 дыв та IV - а група - щур^ уражеы карбофосом протягом 30 дыв. Карбофос вводили щоденно внутршньош-лунково у виглядi водного розчину з розрахунку 20 мг/кг маси тта тварини, що становить 1/10 вщ LD50 На 10-у, 20-у та 30-у добу вщ початку введення карбофосу щуpiв пщдавали евтаназ^ з використанням тюпенталу нaтpiю. Для дослiджень обрали цтьну кров, сироватку кpовi та печшку тварин. Aктивнiсть aмiнотpaнсфеpaз (АлАт, АсАТ) визначали в реакц^ з 2,4 - динггрофентгщразином [10], активнють луж-но! фосфатази з молiбдaтом aмонiю [1], еритроци-тарний шдекс iнтоксикaцi! за вiдсотком пpоникностi еритроцитарно! мембрани [11].
Статистичну обробку отриманих результа^в здiйснювaли за допомогою методу «Statistika 6,0» з використанням критерт Стюдента [6].
Результати дослiджeнь та Yx обговорення. Отpимaнi результати пщтверджують токсичний вплив карбофосу на оргаызм тварин. Пiсля отру-ення щуpiв карбофосом вiдмiчaeться пiдвищення aктивностi амшотрансфераз в сиpовaтцi кpовi протягом усього термЫу дослiдження (табл. 1).
З таблиц 1 видно, що aктивнiсть АлАТ при де-сятиденному введеннi карбофосу в сироватщ кpовi збiльшуeться в 1,3 раза, в печш^ зменшуеться в
Таблиця 1
Активнють АлАТ у сироватцi кровi (мкмоль/л*год) та пeчiнцi (мкмоль/кг*год) щурiв за умов ураження карбофосом (М±т, n=6)
Групи тварин Сироватка кpовi Печiнкa
Теpмiни дослiдження, доби
10-а 20-а 30-а 10-а 20-а 30-а
1нтактний контроль 1,17+0,01 2,17+0,01
Уражеш карбофосом 1,56 + 0,01* 2,04 + 0,04* 2,37 + 0,03* 2,10 + 0,08 1,82 + 0,02* 1,27 + 0,03*
Примiтка: *- в1рог1дн1 зм1ни м1ж тваринами 1нтактного контролю та ураженими
Таблиця 2
Активнгсть АсАТ у сироватцг кровг (мкмоль/л*год) та печгнцг (мкмоль/кг*год) щургв за умов ураження карбофосом (М±т, п=6)
Групи тварин Сироватка кровГ ПечГнка
ТермГни дослГдження, доби
10-а 20-а 30-а 10-а 20-а 30-а
1нтактний контроль 0,78 ± 0,04 3,68 ± 0,25
УраженГ карбофосом 0,92 ± 0,07 1,34 ± 0,17* 2,32 ± 0,12* 3,14 ± 0,16 2,65 ± 0,08 2,53 ± 0,04
ПримГтка: *- вфопдн зм!ни м!ж тваринами ¡нтактного контролю та ураженими.
Таблиця 3
АктивнГсть лужно'Г фосфатази у сироватцГ кровГ (ммоль/л) та печГнцГ (ммоль/кг) щурГв за умов ураження карбофосом (М±т, п=6)
Групи тварин Сироватка кровГ ПечГнка
ТермГни дослГдження, доби
10-а 20-а 30-а 10-а 20-а 30-а
1нтактний контроль 14,23±0,80 12,61±0,37
УраженГ карбофосом 16,75 ± 0,58 18,87 ± 0,48* 21,31 ± 0,59* 10,99 ± 0,37* 7,20 ± 0,49* 5,85 ± 0,35*
ПримГтка: *- вфопднл зм¡ни м¡ж тваринами ¡нтактного контролю та ураженими.
Таблиця 4
Еритроцитарний ¡ндекс ¡нтоксикацГГ в кровГ ( %) щурГв за умов ураження карбофосом (М±т, п=6)
Групи тварин ТермГни дослГдження, доби
10-а 20-а 30-а
1нтактний контроль 28,46±0,66
УраженГ карбофосом 33,32±0,51* 35,64±0,73* 42,17±0,70*
ПримГтка: *- вфопднл зм¡ни м¡ж тваринами ¡нтактного контролю та ураженими.
1,1 раза, при двадцятиденнлй ¡нтоксикаци в сироватц кров! даний показник збтьшився в 1,7 раза, в печшц - зменшив-ся в 1,2 раза, вщповщно при тридцятиденному введены в сироватц кров! активнють АлАТ збтьшилась в 2 рази, в пе-чшц зменшилась в 1,7 раза.
Аналопчы змши спостер1гались при визначенн актив-ност АсАТ в сироватц кров! та печЫц уражених тварин (табл. 2).
Вщммчено, що активнють АсАТ в сироватц кров! щур1в збтьшуеться при 10-ти денному введены карбофосу в 1,2 раза, при 20-ти денному в 1,7 раза, при 30-ти денному в 3 рази пор1вняно з ¡нтактними тваринами. В печшц ми спо-стер1гали зменшення активност АсАТ При 10-ти денному введены II активнють зменшилась в 1,2 раза, при 20-ти денному в 1,4 раза, вщповщно при 30-ти денному в 1,5 раза,
вщносно контролю. За ¡нтоксикаци тварин карбофосом зниження активной амЫотранс-фераз у печшц вказуе на цитол1з гепатоцит1в та змшу проникност плазматичних мембран, що призводить до виходу органоспециф1чних ферменпв у позаклггинний прост1р.
Ще одним маркером цитол1зу гепатоцит1в е лужна фосфатаза (ЛФ), пщвищення актив-ност яко1 в сироватц кров! свщчить про роз-виток запального процесу у печЫц [1].
Активнють даного ензиму пюля 10-ти денного введення карбофосу зросла в 1,2 раза, 20-ти денного ураження токсикантом в 1,3 раза, пюля 30-ти денно! ¡нтоксикаци активнють ЛФ зросла в 1,5 раза вщносно ¡нтактного контролю. У печшц ми спостер^али зменшення активной ЛФ (табл. 3).
Пюля 10-ти денного ураження карбофосом актвнють ЛФ зменшилась в 1,2 раза, при два-дцятиденному - в 1,8 раза та при 30 -денному ураженн карбофосом - в 2,2 раза в пор!внян-н з ¡нтактною групою тварин. Це пщтверджуе токсичнють карбофосу та його негативний вплив на клггини печшки [4,7,12].
В ходi експерименту ми доотджували про-никнiсть еритроцитарних мембран. Встанов-лено, що пiсля ураження тварин карбофосом пщвищуеться вiдсоток проникностi мембрани еритроци^в, на що вказуе збтьшення еритро-цитарного ¡ндексу iнтоксикацiI (табл. 4).
Як видно з таблиц 4, при ураженн тварин карбофосом протягом 10-ти дыв вщсоток про-никност еритроцитарних мембран пщвищив-ся на 4,9 % вщповщно до контрольно! групи, при 20-ти денному введены карбофосу ми спостер^али пщвищення на 7,2 % та на 13,7 % при 30-ти денному застосуванн токсиканта.
Отриман результати свщчать про ток-сичний вплив карбофосу на еритроцитарн мембрани, що пщтверджуеться зростанням вщсотку !х проникност i може бути наслiдком деструктивного впливу токсиканта на струк-турн компоненти клитинних мембран
Висновки. Проведенi дослщження пщ-твердили токсичний вплив карбофосу на стан клитинних мембран в органiзмi уражених тварин, що супроводжуеться змшою !х про-никностк На останне вказуе пiдвищення в сироватщ кров! активност амЫотрансфераз та лужно! фосфатази протягом 30 дыв досл!-дження, а також зниження активност даних ензим!в у печшцк Деструктивний вплив карбофосу та його метаболтв на еритроцити пщтверджений збтьшенням вщсотку про-никност еритроцитарних мембран. Отрима-н результати дадуть змогу використати дан! показники як маркери проникност клитинних мембран за умов ураження фосфороргаычни-ми сполуками.
Перспективи подальших дослг-джень. Враховуючи отриман результати в
умовах ураження тварин карбофосом, необхщним в подальшому е вщнайти та застосувати ефектив-н схеми корекци виявлених порушень, використо-вуючи сучасн засоби з мембранопротекторними,
антиоксидантними та антиппоксантними власти-востями. Передбачаеться застосування за даних умов препарату мексщолу, що дасть можпивють вщкорегувати в оргаызм1 порушення пюля отруення фосфороргаычними сполуками.
Л1тература
1. Бюлопчна х1мля: лабораторний практикум: навч. поабник для студ. вищ. навч. закл. 3-4 р1вн. акредитацп / за ред. Я. I. Гонського. - Тернопть: Укрмедкнига, 2001. - 288 с.
2. Воронко Е. А. Острые отравления фосфоорганическими веществами / Е. А. Воронко // Медицина. - 2004. - № 4. -С.26-29.
3. Жмшько П. Г. Токсичнють i антихолшестеразна д1я деяких фосфороргашчних пестицид1в у залежност вщ |'х сорбцп на проте'нах сироватки кровi / П. Г. Жмшько, Ю. I. Лобода // Современные проблемы токсикологии. -2003. - № 1. -С. 18-21.
4. Жолымбекова Л. Д. Окислительный метаболизм белков крови при острой интоксикации фосфором / Жолымбекова Л. Д., Адильбекова Д. А., Орманов Б. Н. // Матерiали конференцп «Бiофiзичнi стандарти та шформацмш технологи в медициш». - Одеса, 2007. - С. 42-45.
5. 1ванюта Л. I. Ендогенна штоксика^я: причини виникнення, значення для кшшчного застосування / Л. I. 1ванюта, I. О. Баранецька // Здоровье женщины. - 2006. - Т. 25, № 1. - С. 252-256.
6. Лапач С. Н. Статистические методы в медикобиологических исследованиях с использованием Ехсе1 / С. Н. Лапач, А. В. Чубенко, П. Н. Бабич. - К.: Морион, 2000. - 320 с.
7. Лысенко В. И. Эффективность антигипоксантов в лечении острых отравлений фосфорорганическими соединениями / В. И. Лысенко, В. В. Гнатив // Современные проблемы токсикологии. - 2003. - № 1. - С. 88-90.
8. Лупырь В. М. Состояние антиоксидантной системы и окислительно-восстановительных процессов при воздействии на организм синтетических фосфорсодержащих детергенов / В. М. Лупырь, В. В. Бобин, И. Л. Колесник // Актуальш питання фармацевтично''' та медично'' науки та практики: 36. Наук. ст. - Запорiжжя. 2003. - Вип. 11. - С. 265-272.
9. Науково - практичш рекомендацп з утримання лабораторних тварин та роботи з ними / Ю. М. Кожем'яюн, О. С. Хромов, М. А. Фтоненко, Г. А. Сайфетдшова. - К.: Авщена, 2002. - 136 с.
10. Покровский А. А. Биохимические методы исследования в клинике / А. А. Покровский [и др.]. - М.: Медицина, 1969. -651 с.
11. Способ диагностики эндогенной интоксикации / А. А. Тогайбаев, А. В. Кургузкин, И. В. Рикун [и др.] // Лаб. дело. -1988. - № 9. - С. 22-24.
12. The organophosphorus insecticideparathion changes properties of naturl and model membranes / M. Suwalsky, P. Ramos, F. Villena [et al.] // Pestic. Biochem. and Physiol. - 2001. - Vol. 70, № 2. - P. 74-85.
УДК 548. 393 - 06: [611 - 08. 51+611. 36 - 018. 1] - 0929
ПРОНИКНЮТЬ ПЛАЗМАТИЧНИХ МЕМБРАН ГЕПАТ0ЦИТ1В ТА ЕРИТР0ЦИТ1В В ДИНАМ1Ц1 УРАЖЕННЯ ЩУР1В КАРБ0Ф0С0М
Бойко Л. А., Ффа Л. С., Лихацький П. Г., Василишин Н. А.
Резюме. В експеримен^ на тваринах, уражених карбофосом, встановлено, що тридцятиденне застосування токсиканта призводить до цитолiзу гепатоци^в, про що свщчить пщвищення у сироватщ кровi активностей амшотрансфераз та лужно! фосфатази. Токсичний вплив карбофосу на кров зумовлюе збтьшення проникнос^ еритроцитарних мембран, маркером чого е пщвищення еритроцитарного Ыдексу Ытоксикацп.
Ключов1 слова: карбофос, амЫотрансферази, плазматичы мембрани, гепатоцити, еритроцитарний ш-декс Ытоксикацп.
УДК 548. 393 - 06: [611 - 08. 51+611. 36 - 018. 1] - 0929
ПР0НИЦАЕМ0СТЬ ПЛАЗМАТИЧЕСКИХ МЕМБРАН ГЕПАТ0ЦИТ0В И ЭРИТР0ЦИТ0В В ДИНАМИКЕ П0РАЖЕНИЯ КРЫС КАРБ0Ф0С0М
Бойко Л. А., Фира Л. С., Лихацкий П. Г., Василишин Н. А.
Резюме. В эксперименте на животных, пораженных карбофосом, установлено, что тридцатидневное применение токсиканта приводит к цитолизу гепатоцитов, о чем свидетельствует повышение в сыворотке крови активностей аминотрансфераз и щелочной фосфатазы. Токсическое действие карбофоса на кровь приводит к увеличению проницаемости эритроцитарных мембран, маркером чего является повышение эритроцитарного индекса интоксикации.
Ключевые слова: карбофос, аминотрансферазы, плазматические мембраны, гепатоциты, эритроцитарный индекс интоксикации.
UDC 548. 393 - 06: [611 - 08. 51+611. 36 - 018. 1] - 0929
Permeability of the Plasmatic Membrane of Hepatocytes and Erythrocytes in the Dynamic of the Affected Rats with Carbophos
Boyko L. A., Fira L. S., Lyhatskiy P. G., Vasylyshyn N. A.
Abstract. Introduction. Organophosphates belong to the constant factor of environmental pollution. Their penetration into the human body leads to the general intoxication and formation of the numerous quantity of the endogenous toxins, which, together with exogenous xenobiotic act as toxic agents on the cell membranes.
One of the most important markers of the degree of the toxic affects is the increasing of the permeability of the plasma membrane of hepatocytes and erythrocytes [5]. Based on these, the aim of our study was to determine the permeability of the plasmatic membrane of hepatocytes and erythrocytes in the dynamics of in the dynamic of the affected rats with carbophos.
Materials and methods. Experiments were conducted on the white rats with the weight 175-200 g. The animals were kept on a standard food allowance at the vivarium of SHEI « I. Ya. Horbachevsky Ternopil State Medical University of the Ministry of Public Health of Ukraine». Animals were divided into four groups: the 1-st - intact control, the 2-nd - the animals affected with carbophos during 10 days; the 3-d - the animals affected with carbophos during 20 days and the 4-th - the rats affected with corbophos during 30 days. Carbophos was daily administrated intra-gastrically in the form of the aqueous solution of 20 mg/kg on the weight of a rat, that is equal 1/10 from the LD50. On the 10-th, 20-th and 30-th day from the beginning of the carbophos administration rats were euthanized with sodium thiopental.
Results and discussion. After the affecting rats with carbophos it was observed the increasing of the aminotransferase activity in the serum during the all term of the researching.
The activity of AlAT has increased in 1,3 times in the serum and decreased in 1,1 times in the liver at the 10 days injection of carbophos. This index has increased in 1,7 times in the serum and decreased in 1,2 times in the liver at the 20 days injection of carbophos. According to the 30 days administration of carbophos the activity of ALAT has increased in 2 times in the serum and decreased in 1,7 times in the liver.
The same changes were observed in the determination of the activity of AsAT in the serum and liver of the affected animals. The reducing of the aminotransferases activity in the liver indicates on the cytolysis of the hepatocytes and the changes in the permeability of the membranes which leads to the releasing of the organ specific enzymes into the extracellular space.
Another marker of the hepatocyte cytolysis is alkaline phosphatase (ALP), the increasing of its activity in the serum indicates the development of the inflammatory process in the liver. The activity of this enzyme has increased in 1. 2 times after the 10 days injection of carbophos, in 1,3 times (after the 20 days administration), in 1,5 times (after the 30 days administration) concerning to the intact control. The activity of ALP has decreased in the liver
In the experiment, we investigated the permeability of the erythrocyte membranes. Established, that the percentage of membrane permeability increased after the affecting of animals with carbophos on the other hand it was confirmed by the increasing of the erythrocyte index of intoxication. The percentage of the erythrocyte membrane permeability has increased on 4,9 % concerning to the control group at the 10 days administration of carbophos, on 7,2 % (at the 20 days administration) and 13,7 % (at the 30 days administration).
Conclusion. The conducted researches confirmed the toxicity of carbophos influences on the state of the cell membranes in the affected animals, that is accompanied with the modification in their permeability.
The last one indicates the increasing of aminotransferase and alkaline phosphatase in the serum during 30 days of the investigation, as well as reducing the activity of these enzymes in the liver. Destructive effect of carbophos and its metabolites on erythrocytes confirmed by the increasing of percentage of the permeability of erythrocyte's membranes.
Key words: Carbophos, aminotransferases, plasmatic membranes, hepatocytes, erythrocyte index of intoxication.
Рецензент - проф. Клщ I. M.
Стаття надшшла 3. 04. 2014 р.
