Биологические науки/8. Физиология человека и животных

К.б.н. Петенкова А.А., к.б.н. Коваленко Р.И.

ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет», Россия

Особенности развития нитритной интоксикации на фоне стимуляции клеточного звена иммунной системы

Современные представления о регуляции клеточных процессов позволяют особо выделить некоторые химические соединения, обладающие полифункциональным физиологическим действием. К числу таких соединений с полным основанием можно отнести оксид азота (NO) и его метаболиты. NO, нитраты (NO₃¯) и нитриты (NO₂¯) способны оказывать как активирующее, так и ингибирующее действие на различные метаболические процессы, протекающие в организме млекопитающих и человека. Несмотря на многочисленные исследования, динамика метаболизма NO при стимуляции клеточного звена иммунной системы остается малоизученной [1]. В связи с этим целью исследования явилось изучение связи между динамикой метаболизма NO и функциональной активностью Т-лимфоцитарного звена иммунитета. Объектом исследования служили самцы крыс линии Вистар с массой тела 180-250 г (n=48). Животным подкожно вводили нитрит натрия (NaNO₂, 3 мг/100 г массы тела) или физиологический раствор (контроль). Части животных предварительно в течение 3 дней интраназально инфузировали иммуностимулятор тимоген. Через 30 и 60 мин после инъекции крыс декапитировали и брали кровь, в плазме которой определяли содержание суммарного количества метаболитов NO (NO_x), NO₃¯ и NO₂̅ с применением колориметрического метода с реагентом Грисса (Abcаm, Великобритания). В физиологических условиях концентрации оксида азота, нитритов и нитратов в крови и тканях находятся в пределах 10^-7, 10^-6 и 10^-5М соответственно [2]. Данный диапазон поддерживается за счет экзогенных поступлений доноров оксида азота, а также синтеза NO конститутивными формами NO-синтаз. Для изучения особенностей метаболизма NO у крыс в норме и при стимуляции клеточного иммунной системы нами проведено определение уровня метаболитов NO после однократной подкожной инъекции NaNO₂. Установлено, что через 30 мин после инъекции NaNO₂ содержание в плазме крови NO_x увеличивается более чем в 1000 раз (р<0,01) (Таб. 1). Большая часть прироста происходит за счет увеличения образования нитратов.

Таблица 1 – Влияние нитритной интоксикации на концентрацию азотсодержащих веществ в плазме крови

Концентрация азотсодержащих веществ в плазме крови, мкМ
	30 минут		60 минут
	Физ.раствор	Нитрит натрия	Физ.раствор	Нитрит натрия
NOx (cуммарное количество метаболитов)	16±1	17611±2417▲	13±2	101±10▲●
Нитраты	15±2	13243±3051▲	9±2	98±11▲●
Нитриты	1,0±0,2	1589±294▲	2±1	8±1●

▲ – достоверно (р<0,05) по сравнению с контролем для данного промежутка времени; ● – достоверно (р<0,05) по сравнению с опытной группой (через 30 мин после введения NaNO₂)

Через 60 мин после введения NaNO₂ наблюдается уменьшение суммарного количества метаболитов в плазме крови: содержание NO₃¯ повышено лишь в 10 раз относительно контроля (р<0,05), достоверные отличия в содержании NO₂̅ отсутствуют. Для анализа закономерностей превращения NaNO₂ в NO при стимуляции иммунной системы в качестве иммуностимулятора нами был выбран тимоген. Тимоген относится к классу цитомединов и представляет собой синтетический дипептид, состоящий из двух аминокислот глутамина и триптофана. Он активирует дифференцировку Т-лимфоцитов, восстанавливает соотношения иммунорегуляторных клеток и функциональную активность системы неспецифической защиты [3]. Обнаружено, что у контрольных животных через 60 мин после инъекции физиологического раствора предварительная интраназальная инфузия тимогеном не влияла на уровень метаболитов NO в плазме крови, достоверных отличий не выявлено. Через 60 мин после инъекции NaNO₂ на фоне предварительной интраназальной инфузии тимогена показано достоверное (р<0,05) увеличение в плазме крови NO_x, NO₃¯ и NO₂¯ в 4, 3,8 и 5,8 раз соответственно (Рис. 1).

* - достоверно (р<0,05) по сравнению с содержанием метаболитов у контрольных животных

Рисунок 1 – Концентрация азотсодержащих веществ в плазме крови крыс, предварительно получавших тимоген

Однако сопоставление этих данных с показателями уровня NO_x и NO₃¯ через 60 мин после введения NaNO₂ в экспериментах без применения иммуностимулятора свидетельствует об их достоверном (р<0,05) уменьшении на 30,5 % и 42,89% соответственно. В целом, полученные данные позволяют полагать, что при нитритной интоксикации защитные механизмы организма в первую очередь направлены на удаление избытка нитритов за счет их восстановления до нитратов, а предварительное применение тимогена активирует компенсаторно-приспособительные механизмы, направленные на удаление из организма избытка свободного радикала NO.

Литература:

1. Петенкова А.А., Коваленко Р.И. Нитриты и иммунореактивность. Моделирование эффектов ксенобиотика. — Saarbrucken (Germany): LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG. — 2011. — 73 с.

2. Реутов В.П., Сорокина Е.Г., Гоженко А.И., Косицын Н.С., Гурин В.Н. Цикл оксида азота как механизм стабилизации содержания NO и продуктов его превращения в организме млекопитающих // Актуальные проблемы транспортной медицины.–2008.–Т.1, №11.–С.22–28.

3. Хавинсон В. Х., Кветная Т.В. Регуляторные пептиды и гомеостаз // Российский химический журнал.–2005.–№ 1.–С.112–117.