Сіренко О.В.

Кафедра клінічної лабораторної діагностики Харківської медичної академії післядипломної освіти

Стан антиоксидантної системи організму білих щурів в умовах тривалого впливу субтоксичних доз багатокомпонентних органічних сумішей на основі гліколів.

Своєчасна преморбідна діагностика порушень стану здоров’я людини при тривалому навантаженні токсичними хімічними речовинами навколишнього та виробничого середовищ є актуальною проблемою сучасної профілактичної медицини. Ступінь антропогенного навантаження безперервно зростає, при чому велика кількість вперше синтезованих речовин невивчена у токсикологічному відношенні, що робить неможливим прогнозування їх дії на організм людини. У теперішній час увагу багатьох науковців привертає дослідження оксидантно – антиоксидантної системи, яка реагує на навантаження ксенобіотиками у першу чергу, задовго до розвитку порушень в інших системах організму [1]. Встановлено, що зсуви оксидантно - антиоксидантного гомеостазу сприяють формуванню вільнорадикальної мембранної патології, яка лежить в основі розвитку багатьох метаболічно обумовлених екопатологічних захворювань [2]. Здатність ксенобіотиків порушувати динамічну гомеостатичну внутрішньоклітинну рівновагу, яка залежить від однакової швидкості утворення і зв’язування активних форм кисню (АФК), потужно стимулювати прооксидантну систему, може призводити до її виснаження і зниження адаптивних функцій організму. Саме індукція антиоксидантної системи дозволяє формуватися механізмам адаптації в умовах навантаження токсичними хімічними речовинами. У цьому аспекті в умовах антропогенного навантаження актуальним є дослідження біологічних антиоксидантів, які у нормі виробляються у клітині, інколи потенцюють ефекти одне одного та локалізуються здебільшого у гідрофобних або гідрофільних компартментах.

Метою дослідження було визначення стану антиоксидантної системи організму білих щурів при тривалому впливі субтоксичних доз багатокомпонентних органічних сумішей (БКОС) на основі гліколів.

Матеріали та методи. Підгострий експеримент (60 діб) проводили на 84 щурах лінії Вістар обох статей. Тварини утримувались у стандартних умовах віварію та щоденно внутришньошлунково одержували 1/100 DL₅₀ БКОС, які широко використовуються у народному господарстві: охолоджувальну рідину (ОР-40 та ОР-60), що склало 0,184 г/кг та 0,191г/кг маси тіла відповідно, гальмівну рідину «Роса» (ГР – 0,160 г/кг) і гідравлічну рідину (ГдР– 0,117 г/кг). Контрольну групу склали інтактні тварини (11 щурів), які отримували по 2 мл водопроводної води. Наприкінці експерименту тварин декапітували під легким ефірним наркозом, кров забирали з хвостової вени. Дослідження виконувалися відповідно загальних етичних вимог до експериментів з хребетними тваринами [3]. Стан антиоксидантної системи оцінювали шляхом реєстрації у крові рівнів сульфгідрильних груп методом амперметричного титрування Асатіані (1969), глутатіону, глутатіонпероксидази [4] та вмісту вітаміну С у корі наднирників щурів методом F.W.Birch et al (1983). Статистичну обробку отриманого матеріалу проводили з використанням програми «Statistica 4.5», результати визначали у вигляді середніх арифметичних та їх стандартних помилок.

Результати та обговорення: Динаміка активності глутатіонпероксидази віддзеркалює стан ферментативних механізмів антиоксидантного захисту, для оцінки яких важливе також дослідження співвідношення дисульфідних (S-S) та сульфгідрильних (S-H) сполук. Сульфгідрильні групи беруть участь у оптимальній регуляції окислювально-відновлювальних процесів білками-ферментами, які втрачають свої каталітичні властивості при зв’язуванні та блокуванні S-H-груп. Особливого значення у процесі антиоксидантного захисту набуває глутатіон, який є найбільш поширеним тіолом в організмі, гама-глутамільна частина молекули цього трипептиду забезпечує внутрішньоклітинну структурну стабільність, а SH-група – функціональну [5]. Відома роль внутрішньоклітинних резервів глутатіону як у неферментативному антиоксидантному захисті, так і у складі глутатіонпероксидаз, які відновлюють перекиси та гідроперекиси до менш агресивних сполук і води. Глутатіон утворюється у гепатоцитах, вільний трипептид дифундує крізь плазматичну мембрану у кров’яне русло, а деяка його частина після кон’югації з ксенобіотиками і продуктами їх біотрансформації у складі жовчі екскретує з організму [5]. Дослідження вмісту вищеперерахованих біологічних антиоксидантів у крові та тканинах щурів, які отримували субтоксичні дози БКОС, встановило, що в усіх випадках виникали суттєві відхилення показників антиоксидантного захисту від контрольної групи (табл.).

Таблиця.

Вплив 1/100 DL₅₀ складних органічних сумішей на рівні показників антиоксидантної системи білих щурів, (M±m).

Показники	Контроль	ГдР	ГР	ОР-40	ОР-65
Кров: SH – групи (мг%)	67,7±1,7	46,1±1,79*	46,5±2,0*	51,5±1,30*	43,8±1,72*
Глутатіон, (мг%)	4,9±1,2	5,8±0,31*	8,3 ± 0,5*	7,9±1,18*	6,5±0,9*
Глутатіон-пероксидаза (м.м.Г SH в 1 хв/л Э.М.)	43,1±1,7	28,9±0,35*	29,6±0,4*	40,6±1,37	30,4±0,7*
Наднирники: Вітамін С, (мг%)	20,1±0,7	61,07±2,12*	49,6±1,1*	25,9±0,47	38,2±0,51*

Примітка: різниця показників вірогідна, (р<0,05).

Відомо, що інтенсивність синтезу вітаміну С у корі наднирників безпосередньо пов’язана з агресивністю ксенобіотику – незначні дози прискорюють біосинтез, що супроводжується зростанням концентрації даного вітаміну, і навпаки – надмірне токсичне навантаження призводить до зниження його рівнів та виснаження адаптаційних механізмів [6]. Встановлене в експерименті зростання концентрації вітаміну С у тканині наднирників щурів можна оцінити як компенсаторне напруження адаптаційних процесів у відповідь на навантаження субтоксичними дозами органічних речовин, проявлення активації біосинтетичних процесів, стимуляцію регенеративних і відновлювальних синтезів.

Зареєстроване у підгострому експерименті вірогідне підвищення рівнів глутатіону може бути сполучене з його інтенсивним синтезом у відповідь на виниклу внаслідок дії БКОС активацію вільнорадикального окиснення (ВРО). Це припущення підтверджується даними літератури, які свідчать, що виснаження системи глутатіону викликають високі дози ксенобіотиків, а введення менших доз може супроводжуватися її компенсаторною активацією, що добре співвідноситься з отриманими в експерименті даними [5]. У той же час, при тривалому надходженні до організму токсичних речовин глутатіон використовується у процесах кон’югації з ксенобіотиками та їх метаболітами, трансформується в окиснену форму, що може призводити до незворотного вичерпання його резервів. Саме дисбаланс у системі глутатіону призводить до зниження активності глутатіонпероксидази, вірогідне зменшення рівнів якої у крові щурів дозволяє припустити інтенсифікацію утворення гідроксил-радикалів, які пригнічують активність даного фермента, що поступово виснажує механізми антирадикального захисту.

Таким чином, встановлено, що субтоксичні дози БКОС призводять до виникнення різноспрямованих змін показників антиоксидантної системи організму щурів: стимулюють синтез вітаміну С у корі наднирників і глутатіону у печінці на тлі пригнічення активності глутатіонпероксидази та рівнів SH-груп. Тривалий вплив на організм досліджуваних речовин здатний призводити до виснаження системи антирадикального захисту і порушення механізмів адаптації, що може стати пусковим моментом розвитку екологічної патології. Визначення стану антиоксидантного захисту важливе для донозологічної діагностики порушень механізмів адаптації та запобігання подальшому розвитку змін у стані здоров’я, обумовлених впливом ксенобіотиків.

Література.

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. Іскра Р.Я. Інтенсивність перекисних процесів і активність антиоксидантних ензимів у тканинах щурів за підвищеного рівня хрому в раціоні / Р.Я.Іскра, В.Г.Янович //Укр.біохім.журнал. – 2011. – Т.83, №3. – С.91-98.

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

6. Katsoulis K. Total antioxidant status and severity of community-acquired pneumonia: are they correlated? / Katsoulis K. // Respiration. – 2005.-V.72, №4. – Р.381-387.