Научная статья на тему 'Вплив ксенобіотиків на показники енергетичного обміну у крові експериментальних тварин'

Вплив ксенобіотиків на показники енергетичного обміну у крові експериментальних тварин Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

CC BY
192
60
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОБМіН / іНТОКСИКАЦіЯ / СПіВВіДНОШЕННЯ ЛАКТАТ / ПіРУВАТ

Аннотация научной статьи по ветеринарным наукам, автор научной работы — Курас Л. Д., Ерстенюк А. М.

Отримані результати показали, що нітритна інтоксикація зумовлює істотні зміни метаболітів гліколізу, які найбільш виражені на 1-у добу: співвідношення лактат / піруват підвищилося у 5,5 разів, а на 14 -28 добу знижувався в 2,5 рази відносно контрольних тварин. Активність Na +, K + АТФ-ази у плазмі крові цих тварин максимально підвищилася на 14 добу. При умовах кадмієво-нитритной інтоксикації найбільш істотні зміни метаболітів (лактат / піруват) спостерігалися на 1-у добу у 5,85 разів підвищувалися порівняно з нормою. У той час як активність досліджуваного ферменту була максимальною на 28-ту добу експерименту.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по ветеринарным наукам , автор научной работы — Курас Л. Д., Ерстенюк А. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Вплив ксенобіотиків на показники енергетичного обміну у крові експериментальних тварин»

7. Подымова С. Д. Болезни печени. Руководство для врачей / Подымова С. Д. - М.: Медицина,1998. -704с.

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ ПОРТАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ ТА ПРИ ЕЕ КОРРЕКЦИИ РЕЗЕКЦИЕЙ % ТОНКОЙ КИШКИ Костюк Г.Я., Дусик А.В., Дусик В. I., Гончаренко О. В.

При микроскопическом исследовании поджелудочной железы собак при портальной гипертензии и при при ее коррекции резекцией 1/2 тонкой кишки установлены значительные изменения. Резекция половины ТК уменьшает гипердинамическую циркуляцию в сосудах поджелудочной железы, подтверждает улучшение условий гемодинамики и способствует уменьшению негативных последствий ПГ в поджелудочной железе. Через 90 - 180 суток в поджелудочной железе разрастания соединительной ткани были значительно меньше, чем при ПГ.

Ключевые слова: портальная гипертензия, поджелудочная железа, резекция тонкой кишки.

MORPHOLOGICAL CHANGES OF PANCREAS AT PORTAL HYPERTENSION AND ITS CORRECTION OF A RESECTION OF % OF THIN INTESTINE Kostyuk G.Y., Dusik A. V., Dusik V. I., Goncharenko O.V.

At microscopic research of pancreas of dogs at portal hypertension and at its correction by a resection % small intestine thin bowel considerable changes are set. The resection of half of small intestine diminishes hyperdynamics circulation in the vessels of pancreas, certifies the improvement of terms of hemodynamics and instrumental in diminishing of negative consequences of portal hypertension in a pancreas. In 90 - 180 days in the pancreas of excrescence of connecting fabrics were considerably less, than at portal hypertension

Key words: portal hypertension, pancreas, resection of small intestine.

УДК 57.017.7+616-092.9+546.3

ВПЛИВ КСЕНОБІОТИКІВ НА ПОКАЗНИКИ ЕНЕРГЕТИЧНОГО ОБМІНУ У КРОВІ

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ТВАРИН

Прагнення людини покращити умови свого життя призвело до забруднення навколишнього середовища. Його негативний вплив на організм людини та тварин великою мірою визначається хімічними чинниками, серед яких вагоме місце посідають важкі метали [14], і мінеральні добрива [4].

Кадмій - один з найбільш токсичних елементів серед важких металів, який надходить в організм людини в основному через шлунково-кишковий тракт і дихальні шляхи, зумовлює порушення обміну в організмі інших біоелементів (міді, кальцію, заліза, цинку, магнію). Його висока реакційна здатність призводить заміщення ним катіонів металів в активних центрах ферментів [14,3,9], зокрема і ферментів енергетичного обміну. Неконтрольоване застосування азотних добрив в сільському господарстві призвело до їх збільшення в ґрунті і питній воді. З продуктами харчування нітрати і нітрити потрапляють в організм людини, зумовлюють порушення структури гемоглобіну і розвиток гіпоксії, що в свою чергу призводить до порушень енергетичного обміну [4,2,9].

Нерідко має місце комбінована дія декількох токсичних чинників, які, потрапляючи в організм, негативно впливають на білковий, ліпідний, вуглеводний обміни та порушують транспорт кисню до клітин [2,9,7]. Незважаючи на чисельні дослідження, які присвячені вивченню впливу йонів кадмію та нітритів на організм експериментальних тварин, недостатньо з’ясованими залишаються механізми поєднаної дії цих ксенобіотиків. Особливо важливе значення мають дослідження, які присвячені вивченню метаболітів та ферментів, що відіграють важливу роль у забезпеченні організму енергією [13]. До таких субстратів належать глюкоза, піруват, лактат тощо. Важлива роль належить Na+, ^-активуючій, Mg2+-залежній АТФ-азі, яка забезпечує підтримання електрохімічного і осмотичного градієнтів електровалентних катіонів, необхідних для нормального функціонування клітини [5]. Цей фермент відіграє ключову роль в

реалізації багаточисельних клітинних функцій і процесів, які залежать від іонних градієнтів, зокрема в забезпеченні електрохімічної збудливості нервової і м’язової тканин [1].

Метою роботи було дослідити вплив нітриту натрію та комбіновану дію хлориду кадмію і нітриту натрію на показники енергетичного обміну в експериментальних тварин.

Матеріал та методи дослідження. Дослідження проводили на білих безпородних лабораторних щурах-самцях масою 180-220 г, яких утримували на стандартному харчовому раціоні віварію. Токсичне ураження викликали нітритом натрію (NaNO2) та хлоридом кадмію (CdCl2). Нітрит натрію вводили per os в дозі 2,1 мг/кг маси тіла тварини (1/10 LD50), а хлорид кадмію вводили внутрішньом’язово в дозі 1,2 мг/кг маси тіла тварини (1/10 LD50) один раз на день протягом 10-ти діб [12]. Інтактним тваринам водночас вводили відповідну кількість 0,9% розчину хлориду натрію. Досліджуваних тварин було поділено на 3 групи: I група - інтактні тварини; II група - тварини, інтоксиковані нітритом натрію; Ill група - тварини з комбінованою інтоксикацією (хлоридом кадмію і нітритом натрію). Для дослідження використовували сироватку крові і цільну кров. Забір матеріалу проводили після декапітації під легким ефірним наркозом на 1, 14, 28-у доби після завершення введення токсикантів. Показники енергетичного обміну визначали таким чином: активність Na+, ^-активуючої, Мд2+-залежної АТФ-ази визначали за різницею активностей у присутності та відсутності уабаїну (строфантину) [10]; піровиноградну кислоту - за кількістю похідних 2,4-динітрофенілгідразону (2,4-ДНФГ) [11]; молочну кислоту визначали за реакцією з параоксидифенілом [8]. Отримані результати піддавали статистичному аналізу з використанням критерію Стьюдента.

Результати дослідження та їх обговорення. Аналіз отриманих нами результатів показав (рис.1), що в експериментальних тварин, які зазнавали нітритної інтоксикації максимальна активність Na+, К+-активуючої, Мд2+-залежної АТФ-ази спостерігалась на 14-у добу, і була у 4,5 рази вищою порівняно з контрольними тваринами. На 1 -у і 28-у доби активність досліджуваного ферменту у плазмі крові тварин була вищою у 2-2,5 рази порівняно з інтактними тваринами. Досліджуючи активність цього ферменту за умов поєднаної дії хлориду кадмію і нітриту натрію отримали дещо інші результати (рис.1). Зокрема на 1-у добу спостерігалось зниження активності на 10 % порівняно з контролем, на 14-у добу показник знаходився в межах норми, а на 28-у добу зростав у 2,5 рази. За таких умов важливими є дослідження рівня метаболітів, які відіграють значну роль в енергетичному обміні. Проведеними нами дослідженнями встановлено, що при нітритній інтоксикації рівень піровиноградної кислоти (рис.2) досяг максимального значення - 0,019 ±0,0003 (ммоль/л) - на 28-у добу, що відповідає значенню інтактних тварин. Однак, слід зауважити, що протягом перших 14 діб спостерігалось поступове зниження пірувату у 1,2-1,5 рази порівняно з контролем.

мкмоль Рн/мг білка за год

Рис.1: Вплив нітриту натрію (NaNO2) та поєднаної дії хлориду кадмію (CdC2) і нітриту натрію на активність Na+, К+-активуючої, Mg2+-залежної АТФ-ази у плазмі крові експериментальних тварин.

Рис.2: Вплив нітриту натрію (ЫаЫО^ та поєднаної дії хлориду кадмію (С6С2) і нітриту натрію на рівень піровиноградної кислоти в цільній крові експериментальних тварин.

700

600 -500 - т

400 -300 - -і- І 1

100 - О І .

K 1 доба 14 доба 28 доба

□ Нітритна інтоксикація □ Кадмієво-нітритна інтоксикація

ммоль/л

К 1 доба 14 доба 28 доба

□ Нітритна інтоксикація □ Кадмієво-нітритна інтоксикація

Рис.3: Вплив нітриту натрію (ЫаЫО2) та поєднаної дії хлориду кадмію (С6С2) і нітриту натрію на рівень молочної кислоти в цільній крові експериментальних тварин.

За умов кадмієво-нітритної інтоксикації концентрація піровиноградної кислоти (рис.2) на 14-, 28-у доби зростала у 1,3 рази порівняно з інтактними тваринами. В ранньому періоді дослідження нами встановлено зниження даного показника в 1,5 рази порівняно з контрольними тваринами.

Дослідження концентрації молочної кислоти (рис.3) показали, що вона була максимальна (в 3,5 рази більша) на 1-у добу при нітритній інтоксикації порівняно з нормою. У динаміці нами зауважено зниження рівня лактату на 14-у добу у 3 рази порівняно з контролем, а на 28-у добу незначне зростання. При цьому слід відмітити, що на завершення експерименту цей показник був достовірно (р<0,01) нижчий, ніж в інтактних тварин. За умов кадмієво-нітритної інтоксикації концентрація молочної кислоти найбільшою мірою зростала на 1-у добу - у 4 рази порівняно з контролем. На 14-у добу після завершення введення ксенобіотиків рівень лактату вищий у 1,4 рази, ніж у інтактних тварин, на 28-у добу -незначною мірою знижувався і становив 0,3±0,04 ммоль/л при 0,39±0,07 ммоль/л у контрольних тварин (рис.3).

Для характеристики напрямку процесів окислення використовують співвідношення: лактат/піруват. У контрольній групі тварин він становив 20, що відповідає даним інших авторів [13,6]. За умов нітритної інтоксикації нами відмічено наступні зміни співвідношення: на 1-у добу - 110, на 14-у - 8, на 28-у - 8; за кадмієво-нітритної інтоксикації: на 1-у добу-117, на 14-у-21, на 28-у-12. Як відомо з літературних джерел [4,9] поступлення катіонів кадмію і аніонів нітритів зумовлює розвиток гіпоксії. В анаеробних умовах сповільнюється метаболізм у досліджуваних тварин і відбувається накопичення молочної кислоти, що спостерігаємо на ранніх етапах дослідження. Також відбувається інтенсивне окислення пірувату, і рівень його знижується в 1,3-1,5 рази за умов дії нітриту натрію і поєднаної дії нітриту натрію і хлориду кадмію у порівнянні з інтактними тваринами. Дані результати можуть свідчити про інтенсивне протікання анаеробного гліколізу на ранніх етапах інтоксикації як нітритами, так і за поєднаної дії хлориду кадмію та нітриту натрію. При цьому слід звернути увагу на максимальне зростання активності АТФ-ази на 14-у добу нітритної інтоксикації, що може вказувати на адаптивний синтез цього формату і активацію процесів окисного фосфорилювання.

Дещо відмінний характер має спрямованість процесів при комбінованому впливі, оскільки іони кадмію є антагоністами до іонів магнію, що може спричинити порушення активності даного ферменту. Фермент Ыа+, К+-активуюча, Мд2+-залежна АТФ-аза є основним ферментом окисного фосфорилювання. З літератури [7] відомо, що за умов гіпоксії відбувається довготривала адаптація енергетичного метаболізму до збільшення потреб у продукуванні енергії, тобто з деякою затримкою зростає потужність окисного фосфорилювання. В той час як на початковому етапі гіпоксії спостерігається зростання активності гліколітичних ферментів і накопичення продуктів гліколізу, таких як піруват і лактат, що мало місце за умов проведеного нами дослідження.

Отримані нами результати показали, що нітритна інтоксикація зумовлює суттєві зміни метаболітів гліколізу, які найбільш виражені на 1-у добу, що підтверджує - співвідношення лактат/піруват зростало добу у 5,5 разів. Активність АТФ-ази у плазмі крові цих тварин максимально зростала на 14-у добу.

За умов кадмієво-нітритної інтоксикації найбільш суттєві зміни метаболітів (лактат/піруват) спостерігались на 1-у добу, активність АТФ-ази - на 28-у добу експерименту.

Отримані дані спонукають до подальшого вивчення ключових ферментів енергетичного обміну.

/ / / / жУ / /•/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /

1. Болдырев А. А. Характеристика температурной зависимости N8 , к - АТФ-азы / А. А. Болдырев // Украинский биохимический журнал. - 1988. - т. 60., №4. - С.96-102.

2. Гонський Я.І. Динаміка показників перекисного окислення ліпідів та антиоксидантної системи у щурів, уражених натрію нітритом і кадмію хлоридом / Я. І. Гонський, М. І. Борис // Медична хімія. -2007. - т.9., №4. - С.58-61.

3. Гонський Я.І Вікові особливості порушення перекисного окислення ліпідів і активності енергозабезпечувальних ферментів при кадмієвій інтоксикації / Я. І. Гонський // Медична хімія. - 2001.

- т.3., №1. - С.16-19.

4. Дерягина В. П. Содержание в продуктах питания нитратов и нитритов и оценка их поступления с суточным раціоном / В. П. Дерягина, Г. Ф. Жукова, С. А. Хотимченко // Вопросы питания. - 1993. - № 4.

- С.47-52.

5. Капля А. А. Изоформы каталитической субъединицы №+, К+- АТФ-азы в тканях жывотных / А. А. Капля, А. В. Кравцов // Украинский биохимический журнал. - 1990. - т. 62., №3. - С.17-30.

6. Лазарева Г. А. Иммуномодулирующая активность полиненасищенных фосфолипидов и регуляторов энергетического обмена при токсической анемии / Г. А. Лазарева, И. Л. Бровкина // Антибиотики и химиотерапия. - 2004. - №5. - С.3-7.

7. Лущак В. І. Утворення надмолекулярних комплексів як шлях регуляції активності гліколітичних ферментів / В. І. Лущак // Український біохімічний журнал. - 1996. - т.68., №2. - С.20-28.

8. Меньшиков В. В. Лабораторные методы исследований в клинике / Меньшиков В. В. -. М.: Медицина. - 1987. - С. 240.

9. Острівка О.І. Порушення антиоксидантної, NO-систем, ендогенної інтоксикації за дії нітриту натрію і хлориду кадмію та їх корекція L-аргініном / О. І. Острівка, Я. І. Гонський // Медична хімія. - 2007. -т.9., №4. - С.38-41.

10. Прохорова М. И. Методы биохимических исследований / Прохорова М. И. - Л. : Изд-во Ленингр. ун-та. - 1982. - С. 258-260.

11. Скляров О. Я. Практикум з біологічної хімії / Скляров О. Я. - К. : Здоров’я. - 2002. - С. 104-105.

12. Трахтенберг И. М. Проблемы нормы в токсикологии: современные представления и методические подходы, основные параметры и константы / Трахтенберг И. М. - Москва: “Медицина”. - 1991. - 206 с.

13. Шепельова І. А. Вплив кадмію сульфату на вуглеводний обмін / І. А. Шепельова, Є. А. Деркач // Український біохімічний журнал. - 2007. - т.79., №2. - С. 92-96.

14. Штабський Б.М. Ксенобіотики, гомеостаз і хімічна безпека людини / Штабський Б. М., Гжегоцький М. Р. - Львів: „Наутіліус”. - 1999. - 307 с.

ВЛИЯНИЕ КСЕНОБИОТИКОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ ОБМЕНА В КРОВИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ Курас Л.Д., Ерстенюк А.М.

Полученные результаты показали, что нитритная интоксикация предопределяет существенные изменения метаболитов гликолиза, которые наиболее выражены на 1 -е сутки: соотношение лактат/пируват - повысилось у 5,5 раз, а на 14 -28 сутки снижалось в 2,5 раза относительно контрольных животных. Активность №+, К+- АТФ-азы в плазме крови этих животных максимально повысилась на 14 сутки. При условиях кадмиево-нитритной интоксикации наиболее существенные изменения метаболитов (лактат/пируват) наблюдались на 1-ые сутки - у 5,85 раз повышались сравнительно с нормой. В то время как активность исследуемого фермента была максимальной на 28-е сутки эксперимента.

Ключевые слова: обмен, интоксикация,

соотношение лактат/пируват.

INFLUENCE OF KSENOBIOTICS ON INDEXES OF EXCHANGE IN BLOOD OF EXPERIMENTAL ANIMALS Kuras l.D., Erstenyuk A.M.

The got results rotined that nitrite intoxication predetermined the substantial changes of glicolisate metabolism, which are most expressed on 1th days: correlation is a lactat/piruvat - rose at 5,5 times, and on 14 -28 days went down in 2,5 time in relation to control animals. Activity of Na+, K+- ATFase in blood plasma of these animals maximally rose on 14th days. On conditions of cadmium-nitrite intoxication the most substantial changes of metabolites (lactat/piruvat) were observed on 1th days - at 5,85 times rose comparatively with a norm. While activity of the probed enzyme was maximal on the 28th days of experiment.

Keywords: exchange, intoxication,

correlation is a lactat/piruvat.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.