Изменения биохимических показателей крови у крыс – отъёмышей на фоне интоксикации несимметричным диметилгидразином

Абдрахманова Ю.Э.

Карагандинская государственная медицинская академия, Казахстан

Центральный Казахстан является регионом со сложной экологической обстановкой. Наряду с неблагоприятными природными и социальными факторами, на здоровье населения существенное влияние оказывают техногенные неблагоприятные факторы, одним из которых является деятельность космодрома «Байконур». Основную экологическую нагрузку от воздействия запусков несут поля падения отделяющихся частей (ступеней) ракет-носителей (по Карагандинской области пролегают 2 трассы полётов, траектории которых проходят по пяти районам). В отделяющихся частях ракет – носителей может оставаться до 1,5 – 2,0 т неиспользованного ракетного топлива, одним из основных компонентов которого является 1,2 - диметилгидразин (несимметричный диметилгидразин, НДМГ) [1,2]. В связи с негативным действием НДМГ и других компонентов ракетного топлива, проблема изучения здоровья населения, живущего вблизи космодрома «Байконур», остаётся открытой, по сей день, особенно остро стоит вопрос о здоровье подрастающего поколения. Ранее проведённые исследования токсического действия НДМГ позволили выявить молекулярные механизмы его воздействия на организм половозрелых животных [3,4]. Вместе с тем, особый интерес представляет изучение гидразиновой интоксикации на растущий организм.

Целью настоящего исследования явилось изучение и сравнение биохимического состава крови у крыс – отъёмышей в подостром эксперименте.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. В качестве объекта исследования служила сыворотка крови крыс - отъёмышей контрольных и опытных групп. Эксперимент проводился на 40 белых беспородных крысах - отъёмышах обоего пола (20♀ и 20♂), поделенных на 4 группы. Группа №1 (n=10) – интактные животные (самки - отъёмыши, сидящие месяц на стандартном виварном рационе); группа №2 (n=10) – интактные животные (самцы - отъёмыши, сидящие месяц на стандартном виварном рационе); группа №3 (n=10) – самки - отъёмыши, сидящие месяц на стандартном виварном рационе, подвергшиеся однократному внутрибрюшинному введению 5мг/кг НДМГ; группа №4 (n=10) – самцы - отъёмыши, сидящие месяц на стандартном виварном рационе, подвергшиеся однократному внутрибрюшинному введению 5мг/кг НДМГ.

Для биохимического исследования сывороток крови экспериментальных животных использовали следующие наборы: «ГЕМ-АГАТ» (для количественного определения гемоглобина гемиглобинцианидным методом), «ГЛЮКОЗА-АГАТ» (для определения глюкозы глюкозооксидазным методом), «ОБЩИЙ БЕЛОК-АГАТ» (для определения общего белка биуретовым методом), ALT-1«FL» и AST-1«FL» (для определения активности АлАТ и АсАТ методом Райтмана – Френкеля),

«TL 180» Био – Ла – Тест (для определения содержания общих липидов), «БИЛИРУБИН-АГАТ» (определение количественного содержания билирубина методом Иендрашека, Клегорна и Грофа).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ. Данные биохимических показателей крови контрольных групп и групп с гидразиновой интоксикацией подострого эксперимента представлены в таблице 1.

Таблица 1

Биохимические показатели крови крыс-отъёмышей при подострой интоксикации несимметричным диметилгидразином (М+m)

Показатель, единицы измерения	Группа №1 Контроль (♀- отъёмыши)	Группа №2 Контроль (♂- отъёмыши)	Группа №3 НДМГ (♀- отъёмыши)	Группа №4 НДМГ (♂- отъёмыши)
Гемоглобин (г/л)	147,34±8,8	110,5±5,7	66,3±3,6***	118±5,4
Глюкоза (ммоль/л)	8,92±0,25	4,15±0,3	49±2,7***	28,5±1,05***
Белок (г/л)	36,72±1,34	64,66±2,34	59,6±5,2**	121,7±4,4***
АлАТ (мкмоль/(с*л))	0,34±0,02	0,46±0,01	0,81±0,02***	0,81±0,04***
АсАТ (мкмоль/(с*л))	0,6±0,03	0,57±0,01	0,66±0,01	0,65±0,03*
Общие липиды (г/л)	0,38±0,02	1,83±0,04	2,6±0,2***	1,96±0,19
Билирубин прямой (мкмоль/л)	0,18±0,01	0,18±0,01	0,73±0,08**	0,006±0,0002 ***
Билирубин непрямой (мкмоль/л)	0,06±0,0004	0,87±0,02	2,1±0,17***	0,042±0,01***
Билирубин общий (мкмоль/л)	0,24±0,01	1,043±0,03	2,83±0,15***	0,05±0,01***

*p<0,05; **p<0,01; ***p<0,001

Уровень гемоглобина при интоксикации НДМГ в подостром эксперименте у животных группы №3 снижается на 55% (p<0,001) по сравнению с контролем. Количественное содержание глюкозы в крови резко возрастает - в группе №3 на 449,3% (p<0,001), в группе №4 на 586,7% (p<0,001). Достоверное повышение концентрации глюкозы в крови может указывать на развивающиеся заболевания печени, нарушающие её гликогенобразовательную функцию, либо на заболевания поджелудочной железы, вызывающие её неспособность активно синтезировать определённое количество инсулина. Некоторые авторы [4] гипергликемическое состояние при гидразиновых интоксикациях ещё частично объясняют за счёт повышения интенсивности окисления углеводов. Содержание белка в сыворотке крови экспериментальных животных обеих групп достоверно увеличилось в сравнении с контролем - в группе №3 на 62,3% (p<0,01), в группе №4 на 88,2% (p<0,001). Под влиянием гидразина и его производных повышается уровень аминокислот в плазме, что объясняют способностью производных гидразина подавлять обмен аминокислот за счёт связывания пиридоксальфосфата и уменьшения активности фермента пиридоксалькиназы, катализирующей превращение пиридоксина в его коферментную форму – пиридоксальфосфат [5], участвующего в реакциях трансаминирования и декарбоксилирования аминокислот. Активность аминотрансферазных ферментов, таких как АлАТ и АсАТ имеют тенденцию к увеличению, причём, более выражено увеличение активности аланинаминотрансферазы – в группе №3 на 138% (p<0,001), в группе №4 на 76% (p<0,001). Активность аспартатаминотрансферазы в группе №3 не носит достоверных изменений в сравнении с контролем, в группе №4 активность АсАТ повысилась на 14% (p<0,05). Так как одной из основных причин повышения уровня активности трансаминазных ферментов (АлАТ и АсАТ) является их выход из повреждённых органов и тканей в кровяное русло, можно предположить о наличии развивающихся деструктивных процессов в гепатоцитах, так как именно в печени, локализуется наибольшее количество аланинаминотрансферазы. Изменения липидного обмена ярко представлены у группы №3. Здесь наблюдалось достоверное увеличение содержания общих липидов в сыворотке крови на 584,2% (p<0,001). В группе №4 достоверных отличий по содержанию общих липидов в крови в сравнении с контролем, не наблюдалось. При гидразиновой интоксикации организма наблюдается нарастание липидов в крови [6]. Так как в липидном обмене важная роль принадлежит именно печени (утилизирует до 60% всех жирных кислот, участвует в синтезе и распаде фосфолипидов, синтезе триглицеридов из углеводов, синтезе холестерина), можно сказать, что печень действительно является органом-мишенью при гидразиновых отравлениях. Но в фазе очень тяжёлого поражения печени наблюдается снижение уровня липидов в крови [7]. Количество билирубина в крови изменяется противоположно – так, в группе №3 содержание билирубина прямого, непрямого и общего резко увеличивается в сравнении с контрольными данными на 305,5% (p<0,01), на 3400% (p<0,001) и на 1079% (p<0,001) соответственно. В группе №4 наблюдается достоверное снижение уровня билирубина прямого, непрямого и общего в сравнении с контролем на 96,6% (p<0,001), на 95,17% (p<0,001) и на 95,21% (p<0,001) соответственно. Причинами гипербилирубинемии в группе №3 могут быть увеличение образования билирубина в результате повышенного катаболизма гемоглобина (именно в этой группе содержание гемоглобина снижено на 55% (p<0,001)), превышающее способность печени экскретировать билирубин, или повреждение печени, приводящие к нарушению секреции билирубина в жёлчь в нормальных количествах. Снижение количества билирубина в группе №4 может быть так же связано с нарушением билирубиновыделительной функцией печени.

ВЫВОДЫ. Анализ сывороток крови животных опытных групп выявил существенные различия по основным биохимическим показателям углеводного, белкового и липидного обменов в сравнении с данными контрольных групп. Показал наличие определенных отличий в биохимическом аспекте между самками и самцами крыс–отъёмышей при интоксикации несимметричным диметилгидразином.

Настоящее исследование было проведено в соответствии с правилами GLP, при поддержке «Фонда науки» Министерства науки и образования Республики Казахстан.

Литература:

1. Ермекбаев К. К. Обоснование проведения мониторинга состояния здоровья населения, в связи с деятельностью космодрома «Байконур» // Материалы научно – практической конференции «Экологические проблемы деятельности комплекса «Байконур» и пути их решения» - Караганда, 2000. - С. 198

2. Несимметричный диметилгидразин и продукты его превращения как фактор загрязнения окружающей среды /Ж. С. Акылбаев, К. С. Бактыбеков, В. К. Быйстро, Р. А. Рамазанова, В. Д. Чунаева // Материалы научно – практической конференции «Экологические проблемы деятельности комплекса «Байконур» и пути их решения» - Караганда, 2000. - С.54 – 56

3. Кулмагамбетов И.Р., Муравлева Л.Е., К.С. Аманова, В.В. Койков Влияние нессиметричного диметилгидразина и СВЧ-облучения на параметры обмена нуклеиновых кислот в крови экспериментальных животных //Актуальные вопросы гематологии и внутренних болезней: материалы республиканской конференции.- Караганда, 2005.- С. 227-232

4. Муравлева Л.Е., Култанов Б.Ж., Койков В.В., Абдрахманова Ю.Э., Тритэк В.С. Метаболический статус крыс при сочетанном воздействии нессиметричного диметилгидразина и СВЧ- облучения //Материалы международная научно-практическая конференция «Наука: теория и практика» Прага, 2005, - Т. 13 – С. 42-44

5. Белов А.А. К вопросу о токсичности и опасности гидразина и его производных (обзор) // Промышленная токсикология. - 1999 г. - №5. - С 3-15.

6. Веллинг Е. И., Преображенская А. А. Показатели жирового и углеводного обменов при интоксикации гидразин-гидратом // Гигиена труда и проф.заболевания 1981 №2 С.56

7. Комаров Ф. И., Коровкин Б.Ф. «Биохимические показатели в клинике внутренних болезней» справочник Москва «МЕДпресс - информ» 2002 С.134 - 136