Биологические науки/ 9.Биохимия и биофизика

Столярова А.О., Сафонова О.А., Попова Т.Н., Пушкарева Т.Н., Флягина А.В.

Воздействие мелаксена на активность глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы в сыворотке крови крыс при ишемии/реперфузии головного мозга

Имеются данные, указывающие на важнейшую роль интенсификации свободнорадикального окисления (СО) биомолекул в развитии ишемического и реперфузионного повреждения головного мозга [4]. Обезвреживание активных форм кислорода (АФК), чрезмерно образующихся при данных условиях, осуществляют как неферментативные антиоксиданты, так и антиоксидантные ферменты, среди которых ключевую роль играет глутатионпероксидазная/ глутатионредуктазная система. Глутатионпероксидаза (ГП) катализирует реакцию восстановления пероксида водорода и органических гидропероксидов с участием восстановленного глутатиона в гидросоединения, метаболизируемые в дальнейшем клеточными системами. Глутатионредуктаза (ГР) осуществляет восстановление окисленного глутатиона, способствуя повышению концентрации его восстановленной формы. Следует отметить, что в последнее время к эндогенным антиоксидантам относят также гормон эпифиза и экстрапинеальных тканей мелатонин, выполняющий в организме ряд важных функций – регуляция циркадных ритмов, участие в контроле иммунных реакций, формировании адаптивных реакций организма. Большой интерес вызывает также способность мелатонина проникать через мембраны и преодолевать гематоэнцефалический барьер [2,3,7].

В связи с вышесказанным целью настоящей работы явилось исследование активности ГП и ГР в сыворотке крови крыс при действии мелаксена (препарата, действующим веществом которого является синтетический аналог мелатонина) на фоне развития ишемии/реперфузии головного мозга (ИРГМ).

В экспериментах использовали белых лабораторных крыс-самцов массой 150-200 г. ИРГМ моделировали путем 30-минутной окклюзии обеих общих сонных артерий и последующего снятия окклюзоров [5]. Через 3 суток животных забивали. В качестве контроля использовали ложнооперированных животных (1-я группа). 2-ю группу составили крысы с патологией. Животным 3-ей группы на фоне развития ИРГМ вводили внутрибрюшинно мелаксен (Юнифарм, США) в дозе 5 мг/кг веса один раз в день в течение 3-х суток.

В опытах использовали сыворотку крови животных. Активность ферментов определяли спектрофотометрически при длине волны 340 нм и выражали в виде ферментативных единиц (Е) на мл сыворотки крови или мг белка. Общий белок определяли биуретовым методом. Достоверность различий оценивали по t-критерию Стьюдента. Достоверными считали различия при Р<0,05 [6].

Согласно полученным результатам, удельная активность ГП и ГР в группе крыс с экспериментальной ИРГМ увеличивалась в 1,9 и 2,8 раза соответственно по сравнению с контролем. Активность исследуемых ферментов, выраженная в Е/мл сыворотки крови, в этих условиях возрастала в 1,9 и 3,4 раза. По-видимому, стимуляция ГП/ГР системы происходила в ответ на избыточное образование АФК в процессе развития окислительного стресса при ишемическом повреждении головного мозга. Кроме того, на данные параметры влияние могло оказывать высвобождение молекул ферментов из клеток мозга при интенсификации СО биомолекул, нарушающей барьерные функции и целостность клеточных мембран.

В условиях введения мелаксена животным с ИРГМ наблюдалось снижение удельной активности ГП и ГР в сыворотке крови в 1,2 и 1,3 раза соответственно по сравнению с патологией. При этом активность ГП и ГР, выраженная в виде Е/мл, уменьшалась в 1,4 и 1,9 раза. Полученные результаты по изменению активности данных ферментов в сыворотке крови могут быть объяснены как с точки зрения меньшей степени активации данной антиоксидантной системы в условиях реализации антиоксидантных эффектов мелаксена, так и снижения скорости выхода ГП и ГР из клеток мозга в кровеносное русло. Таким образом, мелаксен на фоне развития ИРГМ может играть важную роль в коррекции свободнорадикальных и метаболических процессов в организме.

а) б)

Рис. 1. Удельная активность глутатионпероксидазы (а) и глутатионредуктазы (б) в сыворотке крови крыс экспериментальных групп: 1 – контроль, 2 – ИРГМ, 3 – введение мелаксена на фоне ИРГМ

а) б)

Рис. 2. Активность глутатионпероксидазы (а) и глутатионредуктазы (б) в сыворотке крови крыс экспериментальных групп: 1 – контроль, 2 – ИРГМ, 3 – введение мелаксена на фоне ИРГМ

Литература

1. Арашунян Э.Б. Защитная роль мелатонина при нарушениях мозгового кровообращения / Э.Б. Арашунян // Русский медицинский журнал. – 2010. – Т. 18, №8. – (http: // www.rmj.ru).

2. Барабой В.А. Антиокислительная и биологическая активность мелатонина / В.А. Барабой // Украинский биохим. журн. – 2000. – Т. 73, № 3. – С. 5-11.

3. Беспятых А.Ю. Мелатонин как антиоксидант: основные функции и свойства / А.Ю. Беспятых, О.В. Бурлакова, В.А. Голиченков // Успехи современной биологии. – 2010. – Т. 130, №5. – С. 487-496.

4. Болдырев А.А. Окислительный стресс и мозг / А.А. Болдырев // Сорос. образовательный журнал. – 2001. – Т. 7, №4. – С. 21-28.

5. Коррекция последствий постишемического реперфузного повреждения головного мозга цитофлавином / В.В. Бульон [и др.] // Бюлл. эксперим. биол. и мед. – 2000. – Т. 129, №20. – С. 345-348.

6. Ллойд Э., Ледерман У. Справочник по прикладной статистике / Э. Ллойд, У. Ледерман. - М.: Финансы и статистика. – 1990. – 525 с.

7. Reiter R.J. Interactions of the pineal hormone melatonin with oxygen-centered free radicals. A brief review / R.J. Reiter // Braz. Med. Biol. Res. – 1993. – V.6. – P. 1141-1155.