К.м.н., доцент Сіренко О.В., к.м.н., доцент Кучеренко Е.О.
Харківська
медична академія післядипломної освіти, кафедра клінічної лабораторної
діагностики, Україна.
Вплив субтоксичних доз лапролу СН 502-2-100 на стан оксидантно-антиоксидантної
системи білих щурів.
Виникнення медико-біологічних проблем, які з’являються внаслідок несприятливої екологічної ситуації, є актуальною проблемою сучасної теоретичної та практичної медицини [1]. Інтенсивне виробництво та широке використання великої кількості найменувань продуктів органічної хімії має наслідком навантаження біосфери хімічними речовинами, токсикологічні властивості яких не завжди бувають досліджені у достатній мірі [1]. До сполук, які синтезуються на основі етиленгліколів, відноситься лапрол СН 502-2-100, вплив незначних доз якого на стан здоров’я людини недостатньо вивчений. Лапрол СН 502-2-100 є олігоетиленоксидсульфонатом натрію, широко використовується у синтезі розчинників, клеїв, епоксидних смол. Обгрунтування безпечних для людини доз цієї органічної речовини у виробничому та навколишньому середовищі потребує дослідження деяких аспектів впливу лапролу на морфологічний та функціональний стан тканин організму, метаболічних процесів.
Метою роботи було дослідження
впливу субтоксичних доз лапролу
СН 502-2-100 на процеси перекисного окиснення ліпідів
та стан антиоксидантної системи у щурів в умовах підгострого
експерименту.
Методи та матеріали. Експеримент проводили
у 5 групах по 12 безпородних білих щурів, вагою 180-210г. Протягом 45 діб тваринам
експериментальних груп щоденно внутрішньошлунково
уводили речовину у дозах 1/10; 1/100 та 1/1000 DL50, що
склало 1,29; 0,129 та 0,0129 г/кг маси тіла відповідно, контролем була група інтактних
щурів. У сироватці крові реєстрували рівні малонового
діальдегіду (МДА) та дієнових кон’югатів (ДК) [2]. Біохемілюмінесценція (БХЛ) сироватки крові є інтегративним методом
вивчення енергетики біохімічних процесів, виконується шляхом реєстрації
електромагнітного випромінювання оптичного діапазону різних біологічних
об’єктів, яке збільшується пропорційно числу вільних радикалів [2]. Інтенсивність
індукованого спалаху сироватки крові виміряли з використанням біохемілюмінометру БХЛМЦ1-01 [4]. Кров забирали з хвостової
вени, а наприкінці експерименту щурів декапітували
під легким ефірним наркозом. Дослідження виконані з урахуванням етичних вимог
до експериментів з хребетними тваринами [3]. У крові тварин визначали концентрацію
сульфгідрильних груп, глутатіону та глутатіонпероксидази, а в наднирниках
– вміст вітаміну С [5]. Отримані
дані обробляли з використанням програми Statistica 4.5,
результати визначали у вигляді середніх арифметичних та їх стандартних помилок,
вірогідність різниці між величинами, що порівнювали, визначали за t-критерієм
Стьюдента.
Результати дослідження та їх обговорення. Відомо,
що ДК та МДА є первинним та вторинним продуктами на етапі утворення вільних радикалів,
а підвищення їх вмісту свідчить про збільшення у тканинах і рідинах концентрації
перекисів та гідроперекисів [2]. Глутатіон
є трипептидом з потужними антиоксидантними
властивостями, чим обумовлена його здібність нейтралізувати вільні радикали, сульфгідрильні
сполуки також відіграють важливу роль у руйнуванні перекисів та гідроперекисів [6]. Першим етапом експерименту було
визначення концентрації ДК та МДА у сироватці крові щурів, як показників
накопичення продуктів ПОЛ при дії лапролу.
Встановлено, що у сироватці крові щурів, які одержували субтоксичні
дози органічної речовини, рівні ДК були в 1,7 рази (р<0,05) вище, ніж
у контролі, а МДА – у 2,2 рази (р<0,05) перевищували показники контрольної групи.
Другим етапом оцінки інтенсивності вільнорадикального
окиснення у щурів було вивчення інтенсивності та динаміки БХЛ сироватки крові,
яку ініціювали 0,5% розчином перекису водню (табл.1).
Таблиця 1.
Рівні продуктів вільно радикального окиснення у сироватці крові щурів під
впливом дії лапролу СН 502-2-100, (M ± m).
|
Речовина |
Показники, (нмоль/л)
|
|||
|
Лапрол СН 502-2-100, 1/100 DL50 |
ДК |
МДА |
||
|
4,81±0,33* |
1,93±0,23* |
|||
|
Контроль |
2,60±0,24 |
0,85±0,13 |
||
|
Інтенсивність
БХЛ (імп/с) |
||||
|
Доза речовини |
1/10 DL50 |
1/100 DL50 |
1/1000
DL50 |
|
|
Лапрол СН 502-2-100 |
2041,5±57,1* |
1676,3±37,0* |
1417,2±56,3* |
|
|
Контроль |
860,2±14,7 |
953,8±26,2 |
969,7±28,3 |
|
Примітка: *- різниця показників вірогідна (р<0,05).
Встановлено, що субтоксичні дози досліджуваної органічної
речовини порушували співвідношення активності антиоксидантної системи та швидкості
утворення продуктів ПОЛ у середньому на 485 імп/с.
Зареєстровано зростання показників інтенсивності БХЛ при дії усіх доз лапролу. Такі дані непрямо свідчать про зниження стійкості
антиоксидантного захисту біологічного об’єкту при впливі даної органічної
речовини [2,5].
Наприкінці експерименту визначали рівні показників антиоксидантної системи
– глутатіону, глутатіонпероксидази
та SH-груп у крові щурів та вітаміну С у тканині наднирників щурів, які отримували 1/100 LD50 лапролу (табл.2).
Таблиця 2.
Вплив 1/100 DL50 лапролу СН
502-2-100 на стан антиоксидантної системи білих щурів, (M±m).
|
Показники |
Контроль |
Лапрол СН 502-2-100
|
|
Кров: SH – групи
(мг%) |
65,6±1,50 |
46,1±1,79*
|
|
Глутатіон (мг%) |
5,2±0,80 |
8,3±0,33*
|
|
Глутатіон-пероксидаза (м.м.Г SH в 1 хв/л
Э.М.) |
20,8±0,80 |
28,9±0,35*
|
|
Наднирники: Вітамін С (мг%) |
42,4±1,65 |
61,09±2,12*
|
Примітка:*- різниця показників вірогідна, (р<0,05).
Було виявлено зниження вмісту SH-груп у 1,4 рази
(р<0,05), що
свідчило про менш ефективне розщеплення вільних радикалів в організмі
експериментальних тварин. Концентрація глутатіону, глутатіонпероксидази у крові та вітаміну С у наднирниках навпаки збільшувалася в 1,6; 1,4 та в 1,3 рази відповідно
(р<0,05), порівняно з контрольною групою. Такі різноспрямовані зміни
показників, що вивчалися, можливо, обумовлені підвищеною потребою у вітаміні С
та глутатіоні при дії хімічного чинника, у той же
час, тривалий вплив органічної речовини здатний призвести до виснаження антиоксидантної системи.
Таким чином, вплив лапролу СН 502-2-100 на
організм білих щурів призводив до зростання
концентрації продуктів вільнорадикального окиснення
та ПОЛ, про що свідчило збільшення рівнів ДК та МДА у сироватці крові [5]. Таке
припущення підтверджувалося отриманими результатами БХЛ, індукованої перекисом
водню, тому що вірогідне збільшення інтенсивності люмінесценції відбувалося
внаслідок накопичення у тканинах перекисів і гідро перекисів [4]. Дослідження
антиоксидантної системи виявило її значну стимуляцію та напруження, як
компенсаторну реакцію організму у відповідь на збільшення концентрації вільних
радикалів. Відомо, що при екзогенній інтоксикації може відбуватися або
синхронне посилення функції даних систем, або напруження однієї на тлі
гальмування другої, або зниження активності обох систем, що віддзеркалює
відповідно активацію, виснаження і зрив адаптивних механізмів гомеостазу [6].
Злагодженість функцій оксидантної та антиоксидантної
систем заснована на механізмах зворотного зв’язку, який забезпечує стабільність
біосистем і здатність організму адаптуватися до несприятливих факторів
навколишнього середовища. Порушення динамічного оптимального співвідношення оксидантної та антиоксидантної систем здатне стати пусковим
механізмом у виникненні цілого ряду патологічних станів [6], отже, вплив Лапролу СН 502-2-100 на організм потребує подальшого
вивчення з метою встановлення його безпечних рівнів.
Література:
1.
Белозерова С.М. Особенности формирования
заболеваемости в условиях индустриального труда и новых технологий / С. М.
Белозерова // Медицина труда и промышленная экология. – 2011. - №3. – С. 13-19.
2.
Арутюнян А.В., Дубинина Е.Е., Зыбина Н.Н. Методы оценки свободнорадикального
окисления и антиоксидантной
системы организма: методические рекомендации. – СПб:
ИПК “Фолиант”. – 2000. – 104 с.
3.
Руднева Е. Хельсинская декларация этических принципов:
версия
4.
Владимиров Ю. А. Свободные радикалы в живых системах /
Ю. А. Владимиров, О. А. Азизова, А. И. Деев [и др] //
Итоги науки и техники. Биофизика. – 1991. - №29. – С. 241-250.
5.
Іскра Р. Я. Інтенсивність пероксидних 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.
6.
Лісничук Н. Є.
Дослідження параметрів вільно радикального окиснення та стан антиоксидантної
системи білих щурів з експериментальним токсичним ураженням печінки / Н. Є. Лісничук // Вісник проблем біології та медицини. – 2007. -
№2. – С. 83-85.