CC BY
19
Актуальш проблеми сучасноТ медицини
УДК: 616.36-018.1-099-092.9:543395:577.152.199.2 Кучерявченко М.А.
ВЛИЯНИЕ ЛАПРОКСИДОВ НА СОСТОЯНИЕ ГИДРОКСИЛИРУЮЩЕЙ МОНООКСИГЕНАЗНОЙ СИСТЕМЫ МИКРОСОМ ГЕПАТОЦИТОВ В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНОЙ ТОКСИФИКАЦИИ
Харьковский национальный медицинский уыверситет
В процессе превращения ксенобиотиков, попавших в организм, образуются более реакционноспо-собные интермедиаты и активные формы кислорода, которые активируют оксидативный стресс в механизмах формирования которого существенное значение имеют структурно-функциональные состояния монооксигеназной системы детоксикации ксенобиотиков и дыхательной электронно-транспортной цепи митохондрий различных органов и тканей. Целью работы явилось изучение влияния лапроксидов на активность микросомальной монооксигеназной системы гепатоцитов в условиях длительного субтоксического поступления в организм. Исследованию на крысах подверглись: триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола молекулярной массы 503 и 703. Было установлено, что исследуемые ксенобиотики в 1/100 ДЛ50 активируют свободноради-кальные процессы, пререкисное окисление липидов и являются индукторами продукции активных форм кислорода и потенциально опасными веществами в аспекте развития возможных отдаленных эффектов.
Ключевые слова: монооксигеназная система, гепатоциты, ксенобиотики, лапроксиды.
Работа выполнена в рамках научно-исследовательской темы ХНМУ ,,Изучение механизмов биологического действия простых полиэфиров в связи с проблемой охраны окружающей среды" (№ государственной регистрации 0110и001812).
Профилактика возможных неблагоприятных ческой активности. Однако, нередко в процессе
последствии влияния на человека вредных антропогенных факторов тесно связана с изучением патохимических механизмов развития экологически обусловленных заболеваний и патологических состояний. Наши знания о возможных последствиях действия на организм ксенобиотиков ограничены и явно недостаточны для оптимального существования человека в мире насыщенном такими биологически активными веществами, с которыми человек в процессе своей эволюции вообще не встречался. Достаточно надежным критерием оценки функционирования различных органов и систем является устойчивость внутренней среды биосистемы при соблюдении динамического равновесия материальных, энергетических и информационных потоков [1, 2, 3]. Механизмы действия многих химических соединений и их комбинаций остаются не изученными. Это в полной мере относится и к эпоксидсодержащим простым полиэфирам -лапроксидам. Данная группа веществ относится к крупнотоннажному производству химической промышленности органического синтеза. Лапроксиды нашли свое применение в различных отраслях народного хозяйства для получения пластмасс, эпоксидных смол, лаков, эмалей и др. Значительные объемы получения лапрокси-дов, широкий контакт населения с данными ксенобиотиками и отсутствие сведений в научной литературе о прогнозе их потенциальной опасности, обосновывает необходимость глубокого изучения механизмов развития структурно-метаболических нарушений в условиях длительного поступления в организм. В большинстве случаев метаболические превращения чужеродных химических веществ в организме ведут к ускорению их элиминации и снижению биологи-
превращения ксенобиотиков образуются более реакционноспособные интермедиаты и активные формы кислорода, которые ковалентно связываются с клеточными макромолекулами (белки, гликопротеины, ДНК), компонентами мембран и активируют оксидативный стресс. В механизмах формирования оксидативного стресса существенное значение имеют структурно-функциональные состояния монооксигеназной системы детоксикации ксенобиотиков и дыхательной электронно-транспортной цепи митохондрий различных органов, тканей и в первую очередь тех, которые играют ведущую роль в процессах обезвреживания чужеродных химических веществ (печень, почки, легкие, сердце, кожа, надпочечники и др.) [1, 2, 3, 4].
Индукция или блокирование активности ме-таболизирующих ферментов эндоплазматиче-ской сети, митохондрий, пероксисом, лизосом могут существенно влиять на превращения химических веществ в организме и развитие патологических состояний, в том числе, формирование возможных отдаленных эффектов (мутагенез, канцерогенез, иммунологическая недостаточность, атерогенез и др.) [4]. Для оценки резервных возможностей и степени устойчивости организма адекватными являются методы изучения модификационного действия химических загрязнителей на уровне микросомальной мо-нооксигеназной системы с параллельным исследование возможных неблагоприятных эффектов на уровне мембраноструктурированых ферментов [1, 2, 3]. Основной структурно-функциональной единицей, осуществляющей эти процессы, является эндоплазматическая сеть гепатоцитов, а именно: ферментная система микросомальной мембраны, участвующая в
детоксикации неполярных химических веществ.
Цель работы
Изучение влияния лапроксидов на активность микросомальной монооксигеназной системы гепатоцитов в условиях длительного субтоксического поступления в организм.
Материалы и методы исследования
Выбор новой группы лапроксидов в значительной мере был обоснован составлением прогноза потенциальной опасности данных соединений для человека и окружающей среды, а также необходимостью изучения патофизиологических механизмов развития структурно-метаболических нарушений в организме.
Исследованию подверглись: триглицидило-вый эфир полиоксипропилентриола молекулярной массы 503 (Л-503) и молекулярной массы 703 (Л-703). На основании параметров острой токсичности эти вещества относятся к малотоксичным, слабокумулятивным соединениям, не-обладающим видовой и половой чувствительностью (4 класс опасности). Их среднесмер-тельные дозы (ЛД50) были установлены на уровнях: 8,5 и 8,1 г/кг массы животного (крысы популяции Вистар). Программа исследования предусматривала проведение подострого опыта на белых крысах, которым ежедневно, утром до кормления вводились перорально с помощью металлического зонда водные растворы эпок-сидсодержащих олигоэфиров из расчета 1/100 и 1/1000 ЛД50. Продолжительность токсификации животных составляла 45 суток. Экспериментальная часть работы проводилась с соблюдением международных „Принципов Европейской конвенции о защите позвоночных животных, которые используются в эксперименте и других научных целях." - Страсбург, 1985 г.
По завершении эксперимента изучали влияние лапроксидов на две микросомальные электронно-транспортные системы: НАДФ^Н, связанную с цитохромом Р450 в качестве конечного звена, и НАД^Н, связанную с цитохромом Ь5 в качестве акцептора электронов. Исследовали такие параметры микросомального окисления, как дыхательная активность, содержание цито-хромов Р450, Ь5, активность редуктаз.
Активность системы микросомального окисления наиболее полно и объективно может быть оценена по скорости метаболизма ксенобиотиков, что отражает активность как начальных (НАДФ^Н-, НАД^Н-редуктаз), так и терминальных (цитохромы Р450, Ь5) участков. В качестве субстрата микросомальной Р450-зависимой системы использовали р-нитроанизол - ксенобиотик, подвергающийся окислительному деметилиро-ванию с образованием р-нитрофенола, обладающего характерным спектром поглощения в щелочной среде. Исследовали такие параметры микросомального окисления, как активность О-деметилазы, НАДФ^Н-цитохром С-редуктазы, НАД^Н-цитохром С-редуктазы, скорость эндогенного дыхания микросом, скорость окисления НАДФ^Н, скорость окисления НАДФ^Н при наличии ЭДТА, скорость перекисного окисления ли-пидов (ПОЛ) и содержание цитохромов Р450 и Ь5 [4, 5, 6, 7].
Для оценки групповых различий полученных результатов использовали статистический параметрический ^критерий Стьюдента-Фишера.
Результаты и их обсуждение
Изучение влияния лапроксидов в подостром опыте на белых крысах выявило повышение деметилазной активности микросом гепатоцитов в группах животных токсифицированных 1/100 ДЛ50 (табл. 1) на 135,38 % и 125,87 %, соответственно под воздействием Л-503 и Л-703. Вещества в 1/1000 ДЛ50 не изменяли О-деметилазную активность. Ксенобиотики в условиях длительного поступления в организм в 1/100 ДЛ50 повышали НАДФ^Н-цитохром С-редуктазную и НАД^Н-цитохром С-редуктазную активность, соответственно на 45,89 %, 53,83 % и 60,25 %, 61,77 % под влиянием Л-503 и Л-703.
Эти данные показывают, что лапроксиды воздействуют в условиях подострого опыта на две электронно-транспортные цепи: моноокси-геназную и редуктазную. Скорость эндогенного дыхания микросом, окисления НАДФ^Н и НАДФ^Н в присутствии ЭДТА, а также интенсивность ПОЛ повышались в случае перорального поступления в организм 1/100 ДЛ50 (табл. 2).
Таблица 1.
О-деметилазная (нмоль р-нитрофенола/минмг белка) и НАДФН-, НАДН-цитохром С-редуктазная (нмоль цитохрома
С/минмг белка) активности микросом гепатоцитов (М±т)
Показатели Вещества, ДЛ50
Контроль Л-503 Л-703
1/100 1/1000 1/100 1/1000
О-деметилаза 6,84±0,75 16,10±1,38* 7,53±0,85 15,45±1,26* 7,34±0,96
НАДФ^Н-цитохром С-редуктаза 187,6±20,4 273,7±24,5* 206,4±27,8 288,6±31,9* 215,6±32,5
НАД^Н-цитохром С-редуктаза 927,4±48,6 1486,2±69,3* 943,6±58,4 1495,7±82,6* 953,8±62,4
Примечание: * различия достоверные р < 0,05
Актуальш проблеми сучасно'1 медицини
Таблица 2.
Потребление кислорода микросомами гепатоцитов в условиях длительной токсификации лапроксидами
Показатели Вещества, М±т (ДЛ50)
Контроль Л-503 Л-703
1/100 1/1000 1/100 1/1000
Скорость эндогенного дыхания, (нмоль О2 / мин • мг белка) 1,36±0,23 3,20±0,46* 1,43±0,28 3,14±0,32* 1,52±0,24
Скорость окисления НАДФ^Н, (нмоль О2 / мин • мг белка) 3,24±0,42 8,35±1,16* 3,34±0,37 7,86±0,94* 3,40±0,26
Скорость окисления НАДФ^Н в присутствии ЭДТА, (нмоль О2 / мин • мг белка) 2,83±0,37 6,17±0,54* 3,10±0,42 5,93±0,62* 3,16±0,53
Скорость перекисного окисления (нмоль О2 / мин • мг белка) 0,43±0,08 2,35±0,28* 0,52±0,13 2,46±0,35* 0,46±0,14
Примечание: * различия достоверные р < 0,05
Таблица 3.
Влияние лапроксидов на содержание цитохромов в подостром опыте (нмоль/мг белка), М±т
Показатели Вещества, ДЛ50
Контроль Л-503 Л-703
1/100 1/1000 1/100 1/1000
Цитохром b5 0,630±0,104 0,883±0,07* 0,68±0,102 0,926±0,08* 0,65±0,106
Цитохром P450 0,964±0,157 1,837±0,12* 1,096±0,143 1,942±0,14* 1,103±0,157
Примечание: * различия достоверные р < 0,05
Так, следует отметить, что скорость эндогенного микросомального дыхания повышалась на 135 % и 130,8 %; скорость окисления НАДФ^Н на 157,7 % и 142,59 %; скорость окисления НАДФ^Н в присутствии ЭДТА на 118,02 % и 109,54 %; скорость ПОЛ на 446,51 % и 72,09 %, соответственно у групп животных токсифицированных Л-503 и Л-703. Исследования показывают значительную активацию ПОЛ, превышающую уровни контроля более чем в 5 раз. Эти данные могут указывать на мембранотропное действие эпоксидсодержащих олигоэфиров и способность их активировать накопление активных форм кислорода. Анализ содержания цитохромов обнаружил повышение их в суспензии микросом под воздействием 1/100 ДЛ50: цитохром b5 повышался на 40,15 % и 46,98 %, а цитохром Р450 на 90,56 % и 101,45 %, соответственно у групп животных токсифицированных Л-503 и Л-703 (табл. 3).
В 1/1000 ДЛ50 вещества не оказывали влияния на микросомальную систему детоксикации ксенобиотиков.
Выводы:
1. Ксенобиотики Л-503 и Л-703 в 1/100 ДЛ50 активировали монооксигеназную и редуктазную цепи микросом эндоплазматической сети гепа-тоцитов.
2. В 1/100 ДЛ50 лапроксиды стимулировали О-деметилазную, НАДФ^Н-цитохром С-редуктазную, НАД^Н-цитохром С-редуктазную активность микросом гепатоцитов на фоне повышения скорости эндогенного дыхания, скоро-
Реферат
ВПЛИВ ЛАПРОКСИД1В НА СТАН ПДРОКСИЛЮЮЧО1' МОНООКСИГЕНАЗНОТ СИСТЕМИ М1КРОСОМ ГЕПАТОЦИТ1В В УМОВАХ ТРИВАЛО1' ТОКСИФ1КАЦИ Кучерявченко М.О.
Ключовi слова: монооксигеназна система, гепатоцити, ксенобiотика, лапроксиди.
У процес перетворення ксеноб1отик1в, що потрапили до оргашзму, утворюються б1льш реакцшноз-датн1 1нтермед1ати та активн1 форми кисню, як1 активують оксидативний стрес у мехашзмах форму-вання якого ютотне значення мае структурно-функц1ональний стан монооксигеназно'Г системи деток-сикацп ксенобютимв та дихального електронно-транспортного ланцюга м1тохондрш орган1в та тканин.
сти окисления НАДФ^Н, скорости окисления НАДФ^Н в присутствии ЭДТА и скорости ПОЛ.
3. Лапроксиды Л-503 и Л-703 в 1/100 ДЛ50 стимулировали продукцию цитохромов b5 и Р450.
4. Исследуемые ксенобиотики активировали свободнорадикальные процессы, ПОЛ и являются индукторами продукции активных форм кислорода и потенциально опасными веществами в аспекте развития возможных отдаленных эффектов.
5. В 1/1000 ДЛ50 лапроксиды не нарушали функцию детоксикации ксенобиотиков.
Литература
1. Сидоренко Г.И. Методические и теоретические аспекты гигиены окружающей среды / Г.И. Сидоренко // Гигиена окружающей среды в СССР. - 1989. - С. 5-14.
2. Цыганенко А.Я. Методические основы регламентации сложных смесей: триэтаноламиновых солей алкилфосфатов и ал-килполифосфатов в воде водоемов / [А.Я. Цыганенко, Н.Г. Щербань, Л.А. Бондаренко и др.]. - Белгород : Белвитамины, 2001. - 178 с.
3. Григорова И.А. Этиология и патогенетические механизмы модельного атерогенеза / [И.А. Григорова, Б.И. Григоров, В.Н. Погорелов и др.]. - Харьков : Оригинал, 1999. - 183 с.
4. Детергенты - модуляторы радиомиметических эффектов / [В.И. Жуков, В.В. Мясоедов, Ю.И. Козин и др.]. - Белгород : Белвитамины, 2000. - 375 с.
5. Komot S.A. Interaction of Ca2+ with endoplasmic reticulum of rat livery a standardized procedure for the isolation of rat liver micro-somass / S.A. Komot, K.A. Narayan // Analyt. Biochem. - 1972. -Vol. 48, № 1. - P. 53-61.
6. Ernster L. Enzymo-structure relationships in endoplasmatic reticulum of rat liver. A morphological and biochemical study / L. Ernster, Ph. Siekevitz, G.E. Palode // J. Molek. Biol. - 1962. - Vol. 15, № 3. - P. 541-562.
7. Omara T. The carbon monooxidebinding pigment of liver microsomes / T. Omara, R. Sato // J. Molek. Biol. - 1964. - Vol. 239, № 7. - P. 2379-2385.
Метою роботи було вивчення впливу лапрокс^фв на активнють мiкросомальноТ монооксигеназноТ сис-теми гепатоцитiв в умовах тривалого субтоксичного впливу на оргашзм. Дослщженню на щурах пщля-гали триглщидтовий эфiр полiоксипропiлентрiола молекулярноТ масси 503 та 703. Було встановлено, що дослщжуваш ксенобютика у 1 /1 о0 ДЛ50 активують втьнорадикальн процеси, перекисне окислення лiпiдiв та е iндукторами продукцiТ активних форм кисню i потенцiйно небезпечними речовинами у ас-пектi розвитку можливих вiддалених ефектiв.
Summary
INFLUENCE OF LAPROXIDES ON HYDROXYLATING MONOOXYGENASE SYSTEM OF HEPATOCYTE MICROSOMES IN PROLONGED TOXIFICATION Kucheryavchenko M. A.
Keywords: mono-oxygenase system, hepatocytes, xenobiotics, laproxides.
During the transformation of xenobiotics entered the body more reactive intermediates and reactive oxygen species usually develop and they activate the oxidative stress. The mechanisms of stress is considerably determined by structural and functional state of the mono-oxygenase system of xenobiotic detoxification and the condition of respiratory electron transport chain of mitochondria of various organs and tissues. The aim of the work was to study the effect of laproxides on microsomal mono-oxygenase system of hepatocytes during prolonged sub-toxic exposure. The rats were exposed the influence of triglycidyl ether polyoxypropyl-ene with molecular weight of 503 and 703. It was found out the investigated xenobiotics in 1/100 LD50 activated free-radical processes, lipid peroxidation and were inducers of producing reactive oxygen forms and potentially hazardous substances in the aspect of the possible long-term effects.
УДК: 618.33/36-001.28-056.7:614.73:575 Кущ О.Г.
■ ____V
ВИЯВЛЕННЯ PLA+-ЛIМФОЦИТIВ-ХЕЛПЕРIВ В ДЕЦИДУАЛЬНШ ОБОЛОНЦ1 МАТКИ У П-ТРИМЕСТР1 ПРИ САМОВ1ЛЬНОМУ ВИКИДН1 I У ПОРОДГЛЬ
Запорiзький державний медичний уыверситет
Вперше, застосовуючи лектингiстохiмiчний метод досл'джено розподлення PLA+-лiмфоцитiв-хелпер'т в децидуальнш тканин матки породль в досл'дженнях застосовано лектин квафасол/ для вивчення лiмфоцитiв-хелперiв в децидуальнш оболонц матки в другому триместрi ваг'тност'! пс-ля самовльного викидня / у породть при фiзiологiчно перебгаючш ваг'тност'! i при ваг'тност'! ускладнено) антигенним тиском. При самовльному викидн у другому триместрi ваг'тност'! кль-ксть РLA+-лiмфоцитiв-хелперiмiнiмально-непiдраховуeмо, що вказуе на в'дсутн'сть гуморально! ланки '¡муштету в децидуальнш оболонц матки. Антигенний вплив на органiзм ваг'тно)'протягом третього триместру ваг 'тност'! та резус-несумснсть призводять до активацИ гуморально! ланки мсцевого ¡муштету матки, на тлi супресн цитотоксично) ланки ¡муштету за рахунок зменшен-ня клькост! СD8+-лiмфоцитiв.
Ключов1 слова: плацента, другий I третм триместр ваптност л1мфоцити-хелпери, лектин квасоли
Стаття е фрагментом НДР кафедри анатомп людини, оперативно)' х'рургп i топографiчноi' анатомп Запорiзького державного медичного унiверситету МОЗ УкраГни «Лектингiстохiмiчна характеристика морфогенезу органiв i тканин в ранньому постнатальному перiодi в нормi i в експериментi» (№ держ. реестрацп 0109Ш03980) [email protected]
ву, так як фiбриноТд плаценти дie як сорбент, що здатен зв'язувати значну ктькють антифеталь-них антитт без якихось ознак пошкодження фе-то-плацентарного бар'еру [43. ^м того, актива-^я ^2-шляху iмунноТ вщповд призводе до продукцп антитт, що проходять через плаценту.
Вступ
На сьогодш встановлено юнування дектькох механiзмiв, що забезпечують пщтримку iмуноло-пчноТ толерантност при ваптностк Одним з них е актива^я популщп децидуальних ^2-лiмфоцитiв, як секретують ^-4 ^-10, що пере-шкоджають активацп цитотоксичних лiмфоцитiв [1, 15]. Протягом ваптносп тип локальноТ iмунноТ вщпов^ф в матц зсуваеться вщ кл^инноопосе-редкованих в бк гуморальних. При цьому вщбу-ваеться змша iзотипу антитт переважно в силу комплементнефксуючих молекул (1д G1), що е менш безпечн для розвитку ембрюну та плоду. Зсув акцента з Тм на ^2 iмунну вщповщь, який супроводжуеться збiльшенням синтезуемих антитт при фiзiологiчно перебiгаючий ваптносп не е загрозливим для плоду, тому що плацента еволюцшно адаптовано до подiбного роду впли-
З шшого боку iнфекцiйне захворювання може ш-дукувати домiнуючий персистентний стан ^2-iмунноТ ланки, що може привести до вщмши iму-нолопчноТ толерантностi при вагiтностi.
В сучасних дослщженнях вивчення хелперноТ ланки iмунiтету в децидуальнiй оболонцi матки проводилося з використанням моноклональних антитт до CD4-рецептору на лiмфоцитах в п-стологiчних препаратах або методом проточноТ цитометрiТ [2, 5]. На сьогодш вивчення розподту i ктькосл CD4-Т-лiмфоцитiв лектигiстохiмiчним методом не проводилось.
Разом з тим, серед вах бажаних вагiтностей
