Сиренко Е.В., Кучеренко Э.А., Мохамед А.Н.

Кафедра клинической лабораторной диагностики Харьковской медицинской академии последипломного образования

Влияние воздействия субтоксических доз органических смесей на основе гликолей на окислительно-восстановительные процессы в организме теплокровных животных.

Одной из актуальных проблем современной медицины является развитие экологической патологии в результате нарушения гомеостаза и адаптивных функций организма в условиях непрерывно возрастающей антропогенной нагрузки. Внимание многих ученых привлекает взаимосвязь состояния оксидантно-антиоксидантной системы организма и гомеостатических механизмов саморегуляции при воздействии ксенобиотиков окружающей среды [1]. Наиболее частой причиной развития метаболически обусловленных патологических состояний является нарушение окислительно-восстановительных процессов, которое приводит к активации свободнорадикального окисления (СРО) [2]. Учитывая, что длительное воздействие агрессивных химических веществ на организм истощает компенсаторные механизмы, в том числе, антиоксидантную систему, исследовали влияние органических смесей, которые широко используются в народном хозяйстве, на адаптационные функции организма теплокровных животных.

Целью проведенного исследования было изучение состояния окислительно-восстановительной системы организма белых крыс при длительном воздействии субтоксических доз многокомпонентных органических смесей (МКОС) на основе гликолей.

Материалы и методы. В условиях подострого эксперимента (60 суток) 84 крысы популяции Вистар, обоих полов, ежедневно внутрижелудочно получали 1/100 DL₅₀ следующих МКОС: охлаждающих жидкостей (ОЖ-40 и ОЖ-60), что составило 0,184 г/кг и 0,191г/кг массы тела соответственно, тормозной жидкости «Роса» (ТЖ – 0,160 г/кг), гидравлической жидкости (ГЖ – 0,117 г/кг). Контрольная группа состояла из 11 крыс, которые получали по 2 мл водопроводной воды. В конце эксперимента крыс декапитировали под легким эфирным наркозом, кровь для исследований забирали из хвостовой вены. Исследования проведены в соответствии с общими этическими требованиями к экспериментам на позвоночных животных [3].

Для оценки состояния окислительно-восстановительной системы определяли содержание диеновых конъюгатов (ДК), малонового диальдегида (МДА), активность мембраноспецифических ферментов – малатдегидрогеназы (МДА), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), креатинфосфокиназы (КФК), щелочной фосфатазы (ЩФ) в сыворотке крови по общепринятым методикам [4]. В ткани печени определяли концентрацию аланиновой и аспарагиновой аминотрансфераз (АлТ и АсТ) [5]. Активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФДГ) определяли спектрофотометрически [4]. Полученный фактический материал обрабатывали при помощи программы Statistica 4.5, результаты представляли в виде средних арифметических значений и их стандартных ошибок.

Результаты и обсуждение. Для оценки влияния субтоксических доз МКОС на интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) вначале определяли первичный продукт их активации – ДК, которые образуются при возникновении структурно-метаболических нарушений в липидном слое плазматической мембраны. Затем регистрировали вторичный продукт – МДА, способный повреждать клеточную мембрану путем разрушения гидрофобного слоя в результате взаимодействия этого агрессивного соединения с белками, аминокислотами, нуклеотидами и липидами. Было выявлено повышение уровней МДА - максимально в 3,2 раза (р<0,05), ДК – в 2,0 раза (р<0,05), что подтверждало способность субтоксических доз исследуемых смесей стимулировать образование активных форм кислорода (АФК), (табл. 1).

Таблица 1

Концентрация продуктов ПОЛ в сыворотке крови крыс при воздействии 1/100 DL₅₀ МКОС, (M ± m).

МКОС	Диеновые конъюгаты	Малоновый диальдегид
ГЖ	4,81±0,33*	1,93±0,23*
ТЖ	5,25 ± 0,17*	2,73 ± 0,34*
ОЖ-40	4,52±0,21*	1,56±0,23*
ОЖ-65	5,05±0,23*	2,39±0,29*
Контроль	2,55±0,16	0,83±0,21

Примечание: * - различия показателей достоверны, (р<0,05).

Существенное повышение во всех случаях показателей активации СРО в организме крыс при воздействии субтоксических доз МКОС, (сравнительно с контролем), позволяло предположить возникновение структурной дезорганизации плазматических мембран в результате необратимых метаболических нарушений, вызванных стимуляцией образования АФК.

Известно, что активность мембраноспецифических липидзависимых ферментов косвенно отражает степень накопления перекисей в клеточных мембранах и позволяет оценить их стабильность. Исследование активности данной группы ферментов в сыворотке крови крыс, получавших субтоксические дозы МКОС, выявило снижение уровней ЛДГ, МДГ и КФК, что может свидетельствовать об истощении восстановительных процессов и системы дегидрогеназ (табл. 2).

Таблица 2

Динамика активности липидзависимых мембраноспецифических ферментов в сыворотке крови крыс при воздействии 1/100 DL₅₀ МКОС, (M ± m).

МК ОС	Активность ферментов, (мкат/мл)
	ЛДГ	МДГ	КФК	АлТ	АсТ	ЩФ	Г-6-ФДГ, (мккат/л)
ГЖ	44,3±1,8	11,7±0,9*	66,1±2,3	0,75±0,03	0,87±0,01*	6,0±0,05	34,7±1,2*
ТЖ	27,2±1,9*	15,4±1,7	48,3±3,6*	1,0±0,02	1,4±0,03*	8,8±0,02*	30,9±1,5*
ОЖ-40	33,8±2,2*	16,8±2,4	42,4±3,3*	0,83±0,06*	2,47±0,03*	5,1±0,6	32,5±1,5*
ОЖ-65	35,4±2,0*	13,2±1,6*	43,1±2,6*	0,78±0,04*	0,44±0,3	5,2±0,2	29,8±0,9*
Контроль	43,2±1,8	17,4±2,3	65,4±2,7	0,67±0,1	0,46±0,1	5,4±0,01	42,4±0,8

Примечание: * - различия показателей достоверны, (р<0,05).

Было зарегистрировано снижение концентрации ключевого фермента гликолиза и восстановительных синтезов – Г-6-ФДГ, что позволяет предположить активацию гликолитического пути высвобождения энергии, который характерен при развитии тканевой гипоксии. В то же время, выявленная активность трансфераз – АлТ и АсТ, которые катализируют конъюгацию токсикантов в печени, была достоверно выше показателей контрольной группы, что могло быть результатом дисбаланса анаболических и кататаболических процессов в организме экспериментальных животных.

Было установлено, что влияние субтоксических доз МКОС выражалось в значительной активации оксидантной системы организма, что подтверждалось повышением уровней ДК, МДА, активности АлТ, АсТ, ЩФ на фоне снижения концентрации ЛДГ, МДГ, КФК и Г-6-ФДГ в сыворотке крови крыс, подвергавшихся затравке 1/100 DL_50.

Таким образом, длительное воздействие субтоксических доз исследуемых органических смесей приводило к накоплению в организме крыс АФК в результате стимуляции СРО и процессов ПОЛ, что сопровождалось повреждением гидрофобного липидного слоя клеточных мембран. Нарушение физиологически оптимального состояния окислительно-восстановительной системы приводит к сдвигам процесса накопления энергии клеткой в виде АТФ и включения кислорода в биологические субстраты, в том числе, и метаболиты химических веществ [6]. Следовательно, воздействие субтоксических доз МКОС на основе гликолей негативно влияет на адаптивные гомеостатические механизмы организма теплокровных животных.

Литература.

1. Щербань М.Г. Методичні аспекти використання методології оцінки ризику здоров’ю населення при впливі факторів навколишнього середовища в Україні та Росії / М.Г.Щербань, В.В.М’ясоєдов, О.О.Шевченко, В.М.Савченко // Вісник ХНУ ім. В.М.Каразіна, 2010. - №898, Вип 19. – С. 97-104.

2. Бабанин А.А. Биохимические маркеры оксидантного стресса при эндотоксиновом поражении печени / А.А.Бабанин, А.Н.Захарова, Е.Л.Товажильская [и др] // Экспериментальная и клиническая медицина. - №1 (54). – 2012. – С. 44-48.

3. Загальні етичні принципи експериментів на тваринах // Ендокринологія. – 2003. – Т.8. - №1. – С. 142-145.

4. Методы оценки свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма: (методические рекомендации) / Арутюнян А.В., Дубинина Е.Е., Зыбина Н.Н.; под ред. проф. Хавинсона В.Х. – СПб: ИПК «Фолиант», 2000. – 104 с.

5. Ивахненко А.К. Методические указания к проведению анализа показателей ПОЛ у лабораторных животных. – Харьков, 1998. – 7 с.

6. Griffits H.R. Antioxidants and protein oxidation / H.R.Griffits // Free Radic. Res. – 2000. – Vol. 33, Suppl.5. – P. 48-57.