Порушення обміну оксиду азоту при вазотоксичній дії свинцю та пошук нових засобів біологічної профілактики

активність гладеньких м’язів (ГМ) аорти реєстрували за допомогою механоелектричного перетворювача 6МХ1С в режимі, що наближався до ізометричного. Активацію ГМ проводили додаванням до буферного розчину норадреналіну (НА, “Sigma”, США). Ендотелійзалежні та ендотелійнезалежні реакції досліджували по зміні тонічного напруження ГМ на ендотелійзалежний агоніст мускаринових рецепторів ацетилхолін гідрохлорид (“Flьka”, Швейцарія) та ендотелійнезалежний агоніст нітропрусид натрію (“Sigma”, США). Зміну амплітуди тонічного напруження вимірювали у відсотках відносно до їх сталого скорочення на НА (скорочення на НА приймали за 100%).

Обсяг проведених досліджень приведено у табл. 2. Результати обробляли методом варіаційної статистики, використовуючи програмне забезпечення Origin 6.0 фірми “Microcal Software, Inc” (США).

Таблиця 2. Обсяг проведених досліджень.

Метод дослідження

Кількість досліджень

1.

Визначення вмісту свинцю у біосередовищах

40

2.

Загальний аналіз крові та лейкоцитарна формула

40

3.

Дослідження кислотної резистентності еритроцитів

20

4.

Визначення біохімічних показників у біосередовищах:

- концентрації тіолових сполук

- активності cNOS

- активності iNOS

- концентрації нітрит-аніону

- концентрації нітрат-аніону

- концентрації високомолекулярних нітрозотіолів

- концентрації низькомолекулярних нітрозотіолів

- активності аргінази

- активності нітратредуктази

- концентрації сечовини

- рівня продукції супероксид-аніону

- концентрації пероксиду водню

- рівня продукції гідроксил-радикалу

100

150

150

200

200

200

200

200

200

200

100

100

50

5.

Дослідження функціональної активності судинної стінки на препаратах ізольованих сегментів аорти щурів

100

Усього використано щурів лінії Вістар

140

Результати досліджень та їх обговорення. При дослідженні вмісту свинцю в крові та органах дослідних щурів виявлено, що після 28 введень ацетату свинцю у дозі 1,53 мг/кг спостерігалось його накопичення в нирках і аорті та, меншою мірою, в крові, серці, печінці (Табл. 3).

У постекспозиційному періоді у щурів, яким вводили ацетат свинцю, виявлено зниження концентрації свинцю в крові та внутрішніх органах, особливо в аорті та нирках, порівняно із першим періодом досліджень, що пов’язано з перерозподілом даного металу, депонуванням та виведенням його із організму тварин після припинення експозиції.

Застосування глутаргіну та екстракту S. coronata у щурів дослідних груп на фоні експозиції ацетатом свинцю, порівняно із групою тварин, якій вводили лише свинець, сприяло зниженню вмісту цього металу в аорті, печінці, та, особливо, в нирках і не впливало на його концентрацію в крові. У постекспозиційному періоді у тварин цих дослідних груп зниження вмісту свинцю у біосередовищах спостерігалося лише в нирках.

Таблиця 3. Вміст сви нцю в органах та крові дослідних щурів (М ± m, n=10).

Біосере-довище

Експозиційний період

Постекспозиційний період

Конт - роль

Pb

Pb + Гл.

Pb + S.cor.

Конт - роль

Pb

Pb +Гл.

Pb +S. cor.

кров

0,25

±0,02

1,31 ±

0,06*

1,28 ±

0,05*

1,22 ±

0,06*

0,24 ± 0,01

0,49 ± 0,04*1

0,41 ± 0,01*1

0,43 ± 0,05*1

аорта

1,64±

0,06

16,36±

1,39*

9,06 ±

1,47*а

11,7 ±

1,92*b

1,67 ± 0,06

4,51 ± 0,36*1

4,48 ± 0,42*1

4,74± 0,73*1

серце

0,58±

0,05

1,86 ±

0,09*

0,83 ±

0,04*а

0,90 ±

0,1*b

0,62 ± 0,06

1,58 ± 0,19*

1,26 ± 0,08*1

1,34 ± 0,10*1

печінка

0,98±

0,05

3,56 ±

0,25*

2,14 ±

0,18*а

3,04 ±

0,36*

0,98 ± 0,08

1,45± 0,32*1

1,1 ± 0,17*1

1,44 ± 0,14*1

нирки

0,96±

0,12

27,32±1,3*

11,34 ±

1,07*а

11,3 ±

2,53*b

1,11 ± 0,09

12,97 ± 1,07*1

6,09 ± 0,59*1a

5,45 ± 0,57*1b

Примітка: *- статично достовірні відмінності від контрольної групи; a – статистично достовірна відмінність між групою тварин, експонованих свинцем та групою, якій вводили свинець у комбінації з Глутаргіном; b – статистично достовірна відмінність між групою тварин, експонованих свинцем та групою, якій вводили свинець у комбінації з екстрактом S. сoronata; 1 – статично достовірні відмінності між показниками 1 місяця досліджень та постекспозиційним періодом; р<0,05.

При дослідженні гематологічних показників периферичної крові у експонованих ацетатом свинцю щурів у першому періоді досліджень та через 1 місяць після припинення експозиції свинцем виявлені ознаки гематотоксичної дії свинцю (табл. 4), які проявлялись переважно змінами в еритроцитарному ряді клітин крові: зниження гемоглобіну, зменшення кількості еритроцитів, зростання кількості еритроцитів з базофільною зернистістю, причому зазначені порушення були більш виражені у постекспозиційному періоді. Застосування досліджуваних препаратів у щурів на фоні експозиції свинцем сприяло збільшенню кількості еритроцитів, підвищенню концентрації гемоглобіну в крові, зменшенню кількості еритроцитів з базофільною зернистістю.

При дослідженні функціонального стану мембран еритроцитів методом кислотних еритрограм у затравлених свинцем щурів, порівняно із показниками контрольної групи тварин, виявлено зниження кислотної стійкості еритроцитів, що проявлялось зменшенням часу настання максимального та повного гемолізу еритроцитів, а також зниженням індексу стійкості еритроцитів. Причиною посилення гемолізу може бути як активація вільнорадикального окислення, що також призводить до дестабілізації мембран еритроцитів, так і деформація ліпопротеїнового каркасу еритроцитарної мембрани, що обумовлено блокуванням SH-груп і порушенням нативної конформації апопротеїнового компоненту білково-ліпідних комплексів.

Експериментальні дослідження показали значне зростання показників продукції АФК (концентрації пероксиду водню та генерації супероксид-аніону і гідроксил-радикалу) в тканинах аорти та печінки щурів, яким вводили ацетат свинцю, та зниження їх рівня через 1 місяць після припинення експозиції (табл. 5). Застосування препарату глутаргін та екстракту S. сoronata у експонованих свинцем щурів призводило до істотного зниження рівня активних форм кисню в печінці та аорті, проявляючи, тим самим, виражені антиоксидантні властивості. При цьому, екстракт S. сoronata проявляв більш виражені антирадикальні властивості порівняно із глутаргіном.

У тканинах печінки експонованих свинцем щурів спостерігались істотні зміни рівні тіолових сполук: підвищення рівня низькомолекулярних (НМТ) та зниження високомолекулярних (ВМТ), що було більш виражено у постекспозиційному періоді (табл. 6).

Застосування глутаргіну та екстракту S. сoronata у інтактних щурів не призводило до зміни рівня тіолових сполук у печінці тварин. У разі використання даних препаратів на фоні експозиції ацетатом свинцю спостерігалась нормалізація рівня високомолекулярних тіолів у печінці дослідних тварин, що можна пояснити їх антиоксидантною дією та здатністю позитивно впливати на процеси нітрозилювання білкових молекул при дії свинцю. Збільшення рівня небілкових SH-груп у печінці даних груп тварин у постекспозиційному періоді може бути пов’язано із зростанням концентрації глутатіону завдяки здатності досліджуваних препаратів стимулювати його синтез.

У дослідженні виявлено суттєві зміни показників продукції та обміну оксиду азоту в аорті, печінці, еритроцитах та плазмі експериментальних тварин, що може суттєво вплинути на реалізацію його дії (табл. 6).

Активність конститутивної ізоформи синтази оксиду азоту у експонованих ацетатом свинцю щурів у першому періоді досліджень порівняно із відповідними показниками контрольної групи тварин зростала в аорті, печінці та плазмі, проте у постекспозиційному періоді активність даної ізоформи ферменту в аорті та печінці істотно знижувалась. Активність індуцибельної NO-синтази у тварин, яким вводили свинець, зростала в аорті та печінці у обох періодах, а в плазмі – у постекспозиційному періоді. Ці дані свідчать про зниження активності сNOS та зростання іNOS в організмі експериментальних тварин при дії свинцю.

Зростання рівня метаболітів оксиду азоту (ВМНТ, НМНТ, нітрат- і нітрит-аніону) на фоні підвищеної активності NO-синтази свідчить про гіперпродукцію NO в аорті, печінці, еритроцитах та плазмі експонованих свинцем щурів, що особливо проявляється у постекспозиційному періоді. Значне нітрозилювання низько- та високомолекулярних тіолів, може призвести до зміни їх функціональної активності та негативно вплинути на перебіг біохімічних реакцій.


Таблиця 4. Гематологічні показники (М ± m, n=10).

Гематологічні показники

Експозиційний період

Постекспозиційний період

Контроль

Pb

Pb + Гл.

Pb + S.cor.

Контроль

Pb

Pb + Гл.

Pb +S. cor.

Еритроцити, х 1012

3,5 ± 0,16

3,66 ± 0,12

3,54 ± 0,09

3,3 ± 0,04

4,26 ± 0,16

3,9 ± 0,07*

4,32 ± 0,18a

4,4 ± 0,14 b

Гемоглобін (г/л)

128,4 ± 0,98

117,2 ± 3,4*

116 ± 4,9*

109,2 ± 5,7*

138,8 ± 1,3

110,6 ± 2,1*

128,8 ± 3,5*a

126,4 ±2,8* b

Баз. зерн. ер-ти

0,8 ± 0,2

2,2 ± 0,41*

1,2 ± 0,49 a

0,6 ± 0,25 b

1 ± 0,41

13,4 ± 2,87*

2,2 ± 0,37 a

7,6 ± 0,87* b

Поліхр. ер-ти

4,2 ± 0,54

4,1 ± 0,53

5,2 ± 1,44

3,5 ± 0,59

3,8 ± 0,3

4,4 ± 0,47

3,7 ± 0,37

4,3 ± 0,3

Ретикулоцити (‰)

24,6 ± 2,4

25,4 ± 1,63

31 ± 6,45

22,4 ± 3,04

21,3 ± 1,14

26,4 ± 4,03

24,4 ± 2,86

24 ± 4,57

Еозинофіли (%)

1,2 ± 0,2

1,6 ± 0,24

2,4 ± 0,98

2 ± 0,63

2,8 ± 0,97

2,2 ± 0,58

1,2 ± 0,37

2,8 ± 1,83

Нейтрофіли: Паличкоядерні (%)

Сегментоядерні (%)

1 ± 0

27,6 ± 2,5

1,2 ± 0,2

32,2 ± 2,56

1,2 ± 0,2

26,6 ± 3,93

1,4 ± 0,25

21 ± 4,66 b

0,8 ±0,2

23,5 ± 5,06

2,4 ± 0,8

8,6 ± 1,08*

1,2 ± 0,2

13,6 ± 2,4* a

1 ± 0

14 ± 4,16 *b

Лімфоцити (%)

63,4 ± 5,73

56,2 ± 2,93

62,4 ± 4,2

71,6 ± 4,15

67 ± 3,73

79 ± 2,43*

75 ± 3,73

75,6 ± 6,6

Моноцити (%)

6,8 ± 1,5

8,4 ± 1,03

7,4 ± 2,31

3,8 ± 1,58

7,4 ± 1,08

7,8 ± 1,91

8,4 ± 2,11

6,6 ± 1,54

Таблиця 5.Показники продукції АФК в аорті та печінці щурів.

Показники

Експозиційний період

Постекспозиційний період

Гл.

S. cor.

Контроль

Pb

Pb + Гл.

Pb + S. сor.

Контроль

Pb

Pb + Гл.

Pb +S.cor.

Супероксид-аніон (О2 - ), нмоль ∙ хв-1 /мг.білку

в аорті

4,5±0,36

3,18±0,36*

3,98±0,29

26,34±1,74*

12,6±0,7*a

11±1,5*b

4,1±0,49

17±0,881

8,7±0,7*a1

5,1±0,35*b1

в печінці

1,92±0,1

1,4±0,07*

1,87±0,16

25,4±2,2*

7,8±0,62* a

4,3±0,19* b

2,68±0,5

11,9±1,91

5,7±0,82*a

2,2±0,32b1

Пероксид водню (Н2 О2 ), пмоль/мг.білку

в аорті

14,5±0,8

11,8±0,8

13,7±0,8

68,1±5,1*

25,7±1,6*a

26,1±2,7* b

13,2±0,7

31,7±2,71

29,2±2,5*

19,5±2,8*b1

в печінці

3,3±0,34

2,32±0,15

2,58 ± 0,41

50,1±10,9*

15,5±1,5

7,24±0,5*b

2,98±0,19

11,7±0,81

7,1±1,15*a1

3,7±0,87b1

Гідроксил-радикал (ОН- ), у.о.

в печінці

1,72±0,16*

2,84±0,1*

4,9±0,3

59,2±4,4*

25,3±2,4*a

12,1±0,9*b

4,8±0,38

14,8±0,61

8,7±0,35*a1

5,36±0,45b1


Таблиця 6. Показники обміну оксиду азоту та рівня тіолів в біосередовищах щурів.

Показ-ники

Експозиційний період

Постекспозиційний період

Гл.

S. cor.

Конт - роль

Pb

Pb + Гл.

Pb + S. сor.

Конт - роль

Pb

Pb + Гл.

Pb +S.cor.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

cNOS (пМоль/мг б ∙хв)

в плазмі

3±0,42*

3,79±0,42*

1,61±0,33

6,28±2,85*

5,19±1,07*

8,23±0,91*

1,54±0,2

4,57±0,72*

2,45±0,35*а1

2,05±0,76b1

в аорті

33,6±0,96

34,7±3,95

31,8±5,15

165±23,5*

48,3±6,3*а

19,7±1,0

32,4±2,3

5,5±1,0*1

19,5±0,99*а1

19,5±1,6 * b

в печінці

14,2±1,5

12,35±0,68

12,4±0,85

24,2±2,9*

16,2±2,5а

19,83±1,3*b

12,5±0,8

11,4±1,41

9,5±1,41

16,3 ± 1,95

iNOS (пМоль/мг б ∙хв)

в плазмі

3,17±0,18*

3,1±0,15*

1,84±0,05

2,09±0,08

2,82±0,27

3,66±0,45*b

1,82±0,05

7,56±0,95*1

1,58±0,32а1

1,4±0,24*b1

в аорті

3,3±0,38*

8,0±0,4

6,8±0,8

28,8±5,3*

12,5±1,9*а

5,7±0,5b

6,8±0,3

37,9±3,8*

19,4±2,99*а1

20,7±1,8*b1

в печінці

13,5±0,9

12,4±0,65

11,03±1,2

24,4±1,5*

14,5±1,5а

15,3±0,8b

9,5±0,7

109±9,4*1

23,7±1,6*а1

11,4±0,5b1

Нітрит-аніон (NO2 - ) (пМоль/мг б)

в плазмі

125,7±9,6

116,9±9,6 *

134,5±1,5

149,3±8,4

100,5±3,9*а

176,3±31,2*b

133,1±2,4

473,4±13,7*1

763,4±82,3*а1

475,7±30*b1

в аорті

163,7±16

154,3±10,3

154,4±7,1

80,2±4,8*

67,1±8,2*

149,3±6,5b

158,1±7,2




8-09-2015, 19:12
Страницы: 1 2 3 4
Разделы сайта