CC BY
81
© Л. О. Пацкань, І. М. Кліщ
УДК 612. 014. 46:546. 173]+615. 212. 7. 099)-019 Л. О. Пацкань, І. М. Кліщ
СТАН ЕНДОГЕННОЇ ІНТОКСИКАЦІЇ У ЩУРІВ З ГОСТРИМ ОТРУЄННЯМ ПАРАЦЕТАМОЛОМ НА ТЛІ ТРИВАЛОГО ЗАСТОСУВАННЯ НІТРИТІВ
ДВНЗ «Тернопільський державний медичний університет імені І. Я. Горбачевського
МОЗ України» (м. Тернопіль)
Дана робота є складовою частиною планової наукової міжкафедральної теми «Особливості порушень метаболічних процесів в організмі тварин, уражених солями кадмію та іншими ксенобіотиками і способи їх корекції» кафедр медичної хімії та загальної гігієни і екології Тернопільського державного медичного університету імені І. Я. Горбачевського, № держ. реєстрації 019511023938.
Вступ. Парацетамол (ПА) широко використовується в якості анальгетичного та антипіретичного засобу і є відносно безпечним при прийомі в терапевтичних дозах. Разом з тим, не лише передозування ПА [1], але й застосування його за ряду умов (гострі та хронічні ураження печінки [2],неінсупіно-вий діабет, низький за вмістом білків раціон [3] уживання алкоголю [4] та ін.) здатні викликати некрози печінки людини та тварин різних видів [5]. Показано, що відповідальним за гепатотоксичну дію ПА є реактивний метаболіт - ІЧ-ацетил-р-бензохінонімін (ЧАРХІ), який утворюється із залученням цитохромів Р-450 2Е1 та 1А2 і ковалентно зв’язується з сульфгідрильними групами білків та глутатіону переважно в центролобулярних зонах печінки [6].
Оскільки детоксикація ЧАРХ! здійснюється за допомогою реакцій хімічної та ферментативної кон’югації з глутатіоном, при передозуванні ПА рівень його в печінці зменшується [7]. Це, в свою чергу, може привести до порушення антиоксидантного статусу організму і активації окиснення та пе-реокиснення біосубстратів печінки, що мало б усу-губити токсичну дію ЧАРХІ.
Для з’ясування особливостей токсичного впливу гострого парацетамольного ураження велике значення мають порівняльні дослідження впливу парацетамолу та інших достатньо вивчених токсичних агентів. Серед таких чинників важливе місце належить нітратам і нітритам.
Проблема впливу нітратів на організм людини і тварин залишається актуальною у зв’язку з підвищенням вмісту нітросполук в навколишньому середовищі. Нітрати, що надходять в організм у великих кількостях, викликають токсичний ефект, причому токсичними є не тільки самі нітрати, а й речовини, до яких вони можуть перетворюватися (нітрити, нітрозаміни). У сучасних дослідженнях показано,
що навіть набагато нижчі від встановлених гранично допустимих (ГДК) концентрації нітратів і нітритів можуть проявити виразну біологічну дію, частіше за все негативну [1]. Мова йде про так звані надфонові концентрації нітратів і нітритів. Поняття фонової концентрації нітрат-аніонів в питній воді істотно відрізняється для різних регіонів, в залежності від інтенсивності використання мінеральних добрив і ряду інших чинників. Для Подільського регіону звичайною вважається концентрація нітратів у воді - 30-50 мкмоль/л. Але нерідко спостерігається підвищення до 0,1 - 0,15 ммоль/л. Ці значення в даному випадку і визначаються як надфонові [2].
Екзотоксикози, що виникають під впливом вказаних вище ксенобіотиків, характеризуються неспецифічним синдромом ендогенної інтоксикації. Останній не лише супроводжує гостру і хронічну патологію, але й сам по собі є важливим фактором їх патогенезу, визначає перебіг та наслідки захворювання [9]. Під час хвороби, при зсуві метаболізму в бік катаболічних реакцій у крові з’являється велика кількість проміжних та кінцевих продуктів обміну, біологічно активних речовин, продуктів деструкції органів і тканин, продуктів активного протеолізу, гід-роперекисів ліпідів і білків. Пул цих речовин, окрім високомолекулярних речовин, включає і молекули середньої маси, з якими в основному і пов’язують поняття токсемії [7].
Даних щодо впливу парацетамолом на стан ендогенної інтоксикації в доступній нам літературі недостатньо, а робіт, в яких було б досліджено дію парацетамолу на тлі нітритної інтоксикації ми взагалі не знайшли.
Зважаючи на це, метою нашого дослідження
було вивчити динаміку показників синдрому ендогенної інтоксикації у тварин з гострим отруєнням парацетамолом на тлі тривалої нітритної інтоксикації.
Об’єкт і методи дослідження. Досліди проводили на білих статевозрілих щурах-самях масою 180-220 г, яких утримували на стандартному раціоні віварію і вільному доступі до води.
Токсичне ураження викликали шляхом дворазового внутрішньошлункового введення тваринам суспензії парацетамолу у 2 % розчині крохмалю в дозі 1250 мг/кг маси тіла (1/2 ЬР50). Інтактним тваринам
вводили відповідну кількість 2 % розчину крохмалю. Тварини 3-ої групи перед цим отримували натрію нітрит в дозі 25 мг/кг внутрішньошлунково протягом 7-ми діб.
Піддослідних щурів поділили на 3 групи: 1-ша -інтактні (контроль); 2-га - уражені парацетамолом, 3-тя - уражені парацетамолом після попереднього уведення натрію нітриту.
Тварин виводили з експерименту на 1-шу, 3-тю і 5-ту доби з моменту припинення ураження шляхом евтаназії за умов тіопенталового наркозу. Всі експерименти на щурах проводили відповідно до «Науково-практичних рекомендацій з утриманням лабораторних тварин та роботи з ними» [3].
Дослідженню підлягали кров і сироватка крові.
Еритроцитарний індекс інтоксикації (ЕІІ) визначали методикою, в основі якої лежать уявлення про еритроцити як універсальний адсорбент, який дозволяє оцінити рівень ЕІ за зміною сорбційної здатності еритроцитів полярного, практично не проникного через їхню мембрану метиленового синього.
Визначення МСМ проводили згідно методики [9К], у модифікації [10К]. Із сироватки крові виділяли кислоторозчинну фракцію, яку отримували шляхом додавання до 0,2 мл сироватки 1,8 мл 10 % розчину трихлороцтової кислоти. Вміст молекул середньої маси визначали при довжині хвил 254 (визначаються ланцюгові амінокислоти) та 280 нм (визначаються ароматичні амінокислоти [5]. Активність аспартата-мінотрансферази (АсАТ) та аланінамінотрансфера-зи (АлАТ) визначали за методом [6].
Статистичну обробку отриманих результатів проводили з визначенням 1-критерію Стьюдента.
Результати досліджень та їх обговорення. Згідно із сучасними уявленнями МСМ - це гетерогенні сполуки різної природи та молекулярної маси. Так, при довжині хвилі 240-248 нм та 254-262 нм
реєструються в основному продукти катаболізму білків, пептидів, що містять ланцюгові амінокислоти (МСМ1); при 278-286 нм - складові розпаду білків, що містять ароматичні амінокислоти, нуклеїнових кислот - пурини, піримідини, рибозид сечової кислоти (МСМ2) [121, 154к]. Як показали наші дослідження (табл.), при гострому отруєнні парацетамолом цей показник достовірно зростав вже на 1-у добу від часу останнього введення парацетамолу - в 1,7 раза у порівнянні з інтактними щурами, що вказує на виражене збільшення як ланцюгових, так і ароматичних амінокислот у складі пептидних компонентів МСМ.
Найвищого рівня вміст МСМ, і МСМ2 сягнув на 3-у добу після введення ПА - 189 і 215 % відповідно. На 5-у добу експерименту ступінь вираженості інтоксикації у тварин, уражених ПА дещо знизився в порівнянні з 3-ю добою, однак перевищував рівень здорових тварин у 1,7 та 2 рази. Це, очевидно, свідчить про посилення в організмі деструктивних процесів під дією парацетамолу, а також про пригнічення детоксикуючої функції організму, що може призвести до порушення знешкодження ендогенних токсинів і нагромадження внаслідок цього проміжних продуктів метаболізму.
Гостре отруєння ПА після тижневого уведення натрій нітриту супроводжувалось значно інтенсив-нішим зростанням показників інтоксикації, Максимальна величина вмісту середньомолекулярних пептидів спостерігалась на 3-ю добу з моменту введення ПА і становила стосовно норми відповідно 247 (МСМ1) і 346 % (МСМ2) в плазмі крові.
Отже, гостре отруєння ПА на тлі 7-ми денного уведення натрій нітриту викликає більш виражені зміни, ніж окремішнє введенням ПА. Це свідчить про потенціювання токсичної дії цих токсикан-тів, що може бути наслідком як безпосереднього
Таблиця
Показники ендогенної інтоксикації стану плазматичних мембран білих щурів за умов гострого токсичного ураження парацетамолом та при попередньому уведенні натрію нітриту, (М±т)
Показник Біологічна рідина Групи тварин
Інтактні, п=8 Уражені парацетамолом Парацетамол після 7-ми денного уведення натрію нітриту
1-а доба, п=6 3-я доба, п=6 5-а доба, п=6 1-а доба, п=6 3-я доба, п=6 5-а доба, п=6
МСМ1, плазма крові, ум. од. Сироватка крові 0,36±0,02 0,62±0,04* 0,68±0,05* 0,60±0,04* 0,84±0,05** 0,89±0,06** 0,85±0,08**
МСМ2, плазма крові, ум. од. Сироватка крові 0,13±0,01 0,22±0,01* 0,28±0,02* 0,26±0,02* 0,38±0,03** 0,45±0,04** 0,41±0,03**
ЕІІ, % Кров 33,83±1,62 68,54±1,52* 72,61±1,88* 70,12±1,06* 74,46±2,28 82,76±2,83** 80,14±2,32**
АлАТ, ммоль/ (л Ч год) Сироватка крові 33,15±6,54 80,57±10,26* 77,83±5,42* 55,05±5,46* 96,52±2,95 100,42±3,38** 77,52±3,44**
АсАТ, ммоль/ (л Ч год) Сироватка крові 73,27±4,63 153,95±8,99* 169,17±4,66* 91,97±5,99* 173,92±6,83 151,37±13,95** 127,67±2,23**
Примітка: * - різниця достовірна по відношенню до інтактних тварин; ** - різниця достовірна по відношенню до тварин, уражених парацетамолом.
токсичного впливу, так і пригніченням функціональної активності системи детоксикації, внаслідок чого може порушуватись знешкодження ендо- і екзогенних токсинів.
Ще одним важливим і достовірним показником ступеня ендогенної інтоксикації є ЕІІ. Одночасно з нагромадженням середньомолекулярних пептидів у крові тварин наростав їх сумарний токсичний вплив на мембрани еритроцитів. Найвищий ступінь пошкодження еритроцитарних мембран у щурів, уражених парацетамолом, спостерігався на 3-й день від часу дії ксенобіотика і складав 244 % від норми. На 5-й день дії отрути ЕІІ, порівняно з інтактними тваринами, склав 237 %. Це свідчить про більш тривалу пер-систенцію токсичних метаболітів в організмі тварин за умови поєднаної дії ксенобіотиків.
Враховуючи, що еритроцитарні мембрани розглядаються як прототип плазматичних мембран всіх клітин організму, то підвищення їх проникності (зростання ЕІІ), можна стверджуватися про виражену мембранотропну дію парацетамолу, особливо після уведення натрій нітриту. На порушення структури та функцій клітинних мембран вказують і результати досліджень активності цитозольних ферментів (АлАТ та АсАТ) у плазмі крові. Як відомо, пошкодження плазматичних мембран призводить до виходу ферментів із цитозоля, і вміст їх свідчить про ступінь пошкодження мембран, що відбивається на синдромі ендогенної інтоксикації.
Проведені нами дослідження підтверджують мембранотропну дію парацетамолу та солей важких металів. На це вказує достовірне зростання активності АлАТ і АсАТ як при роздільному, так і при поєднаному введенні досліджуваних нами токсинів.
Аналізуючи результати роботи, варто відмітити, що у тварин, уражених парацетамолом, максимальна активність амінотрансфераз у плазмі крові спостерігалася на 1-й день з моменту дії ксенобіотика і становила, відповідно, 243 (АлАТ) та 210 % (АсАТ), тоді як у щурів, які зазнали поєднаної дії ксенобіотиків - на 1-й день експерименту (291% - АлАТ та 237 % - АсАТ) стосовно норми. Ймовірно, це вказує на те, що мембрани гепатоцитів у тварин, яким моделювали хронічну інтоксикацію натрій нітритом, більш уразливі до дії парацетамолу. Варто відзначити, що активність АсАТ у відсотковому відношенні перевищувала аналогічний показник АлАТ. Значне переважання змін активності АсАТ над АлАТ може бути обумовлене виходом у кров як цитозольного ізоферменту АсАТ, так і мітохондріального, що спостерігається за умов пошкодження не лише плазматичних, а й мітохондріальних мембран.
Висновки. Гостре отруєння парацетамолом, за умов семиденного уведення натрій нітриту, супроводжується більш вираженими змінами показників ендогенної інтоксикації та стану плазматичних мембран, ніж ізольоване ураження парацетамолом, на що вказує достовірне збільшення вмісту молекул середньої маси та еритроцитарного індексу інтоксикації.
Перспективи подальших досліджень. Подальші дослідження показників ендогенної інтоксикації та стану плазматичних мембран можна продовжувати з метою впровадження в клінічну практику для покращення діагностики патологічних станів, обумовлених токсичним впливом парацетамолу та солей важких металів.
Список літератури
1. Борис М. І. Морфометрична оцінка структурної перебудови печінки дослідних тварин при інтоксикації натрію нітритом / М. І. Борис, М. С. Гнатюк // Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету імені В. Гнатю-ка. Серія: Біологія. - 2008. - № 1 (35). - С. 35-39.
2. Борис М. І. Особливості уражень судин печінки при інтоксикації організму солями свинцю, кадмію та нітритом натрію / М. І. Борис, М. С. Гнатюк // Довкілля і здоров’я: всеукр. наук. -практ. конф., 27-28 квітня 2006 р.: матеріали конф. -Тернопіль., 2006. - С. 7-8.
3. Кліщ І. М. Вплив молекул середньої маси плазми крові щурів на вільнорадикальні процеси в нормі та при токсичному ураженні печінки / І. М. Кліщ, О. П. Загрійчук, Л. О. Кравчук // Медична хімія. - 1999. - Т. 1, № 1. - С. 82-85.
4. Кметь Т. І. Особливості стану печінки з різними типом метаболізму за умов нітритно-кадмієвої інтоксикації / Т. І. Кметь, Л. І. Власик // Сучасні проблеми токсикології. - 2004. - № 2. - С. 2-4.
5. Лісничук Н. Є. Дослідження параметрів вільнорадикального окиснення та стан антиоксидної системи білих щурів з експериментальним токсичним ураженням печінки / Н. Є. Лісничук // Вісник проблем біол. і мед. - 2007. - Вип. 2. -С. 83-86.
6. Науково-практичні рекомендації з утримання лабораторних тварин та роботи з ними / [Кожем’якін Ю. М., Хромов О. С., Філоненко М. А., Сайфетдінова Г. А. ]. - К.: Авіцена, 2002. - 156 с.
7. Садовникова В. В. Морфологические изменения в печени крыс при токсическом медикаментозном гепатите и стимуляции репаративных процессов / В. В. Садовникова, И. В. Садовникова, Н. Л. Иванова // Морфология. - 2001. - Т. 120, № 6. - С. 63-65.
8. Стальная И. Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты / И. Д. Стальная, Т. Г. Гаришвили // В кн.: Современные методы в биохимии. Под ред. В. Н. Ореховича. - М.: Медицина, 1977. - С. 66-68.
9. Чаплик В. В. До питання ендогенної інтоксикації / В. В. Чаплик, В. Г. Литвинчук // Клінічна фізіологія та біохімія. -2006. - № 3. - С. 65-67.
10. Черняк Ю. И. Оценка состояния 2-й фазы биотрансформации ксенобиотиков / Ю. И. Черняк // Мед. тр. и пром. экол. -2000. - № 3. - С. 39-42.
11. Янчук В. В. Особливості комбінованої дії нітрату натрію та ацетату свинцю в підгострому експерименті на щурах різного віку / В. В. Янчук, Л. І. Власик // Буковинський мед. вісник. - 2003. - Т. 7, № 4. - С. 163-167.
12. Andrews G. K. Regulation of metallothionein gene expression by oxidative stress and metal ions / G. K. Andrews // Biochem. Pharmacol. - 2000. - Vol. 59. - № 1. - P. 95-104.
13. Bompart G. Cisplatin nephrotoxicity in cadmium-pretreated rats. Enzymatic, functional and morphological studies / G. Bompart, C. Orfila, Y Manuel // Nephron. - 1991. - Vol. 58, № 1. - Р. 68-74.
14. Budd P. Human tooth enamel as a record of the comparative lead exposure of prehistoric and modern people / P. Budd, J. Montgomery, J. Evans, B. Barreiro // Sci. Total Environ. - 2000. - Vol. 263. - P. 1-10.
15. Lieber C. S. Cytochrome P-4502E1: its physiological and pathological role. //Physiological reviews. - 1997. - V. 77, № 2. -P. 518-544.
16. Paracetamol toxicity: epidemiology, prevention and costs to the health-care system / C. L. Sheen, J. F. Dillon, D. N. Bateman, K. J. Simpson, T. M. Macdonald // Q. J. Med. -2002. - V. 95, № 9. - Р. 609-619.
УДК 612. 014. 46:546. 173]+615. 212. 7. 099)-019
СТАН ЕНДОГЕННОЇ ІНТОКСИКАЦІЇ У ЩУРІВ З ГОСТРИМ ОТРУЄННЯМ ПАРАЦЕТАМОЛОМ НА ТЛІ ТРИВАЛОГО ЗАСТОСУВАННЯ НІТРИТІВ Пацкань Л. О., Кліщ І. М.
Резюме. Досліджено вплив парацетамолу на стан ендогенної інтоксикації на фоні тривалого введення натрію нітриту. Встановлено, що прогресування патологічного процесу в печінці супроводжується інтенсифікацією катаболічних процесів і порушенням видільних систем, що спричиняє істотне зростання показників ендогенної інтоксикації.
Ключові слова: парацетамол, пероксидне окиснення ліпідів, антиоксидантна система, гепатотоксич-ність, нітрити.
УДК 612. 014. 46:546. 173]+615. 212. 7. 099)-019
СОСТОЯНИЕ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ У КРЫС С ОСТРЫМ ОТРАВЛЕНИЕМ ПАРАЦЕТАМОЛОМ НА ФОНЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ НИТРИТОВ Пацкань Л. А., Клищ И. Н.
Резюме. Исследовано влияние парацетамола на состояние эндогенной интоксикации на фоне длительного введения натрия нитрита. Установлено, что прогрессирование патологического процесса в печени сопровождается интенсификацией катаболических процессов и нарушением выделительной систем, что приводит существенный рост показателей эндогенной интоксикации.
Ключевые слова: парацетамол, пероксидное окисление липидов, антиоксидантная система, гепато-токсичность, нитриты.
UDC 612. 014. 46:546. 173]+615. 212. 7. 099)-019
A Condition Of Endogenous Intoxicationin In Rats With Acute Paracetamol Poisoning In The Course Of Long-Termed Nitrites Intake Patskan L. O., Klishch I. M.
Summary. An influence of paracetamol on the endogenous intoxication in the course of long-termed intake of sodium nitrites was infestigated. The progresion of pathologic process in a liver and disorder of excretory system, that causes great increase of endogenous intoxication data were revealed.
Key words: paracetamol, lipid peroxidation, antioxidant system, hepatotoxicity, nitrites.
Стаття надійшла 28.09.2012 р. Рецензент - проф. Скрипник I. М.
