Показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты при интоксикации четырёххлористым углеродом

Наряду с такими изменениями концентрации продуктов ПОЛ, в рассматриваемой группе наблюдается увеличение активности каталазы в плазме и почках относительно нормы, активность СОД плазмы остаётся на уровне контроля. СОД в гомогенате почек выше активности фермента у интактных животных. Такое «поведение» ферментов можно объяснить влиянием на них витамина Е, так в литературе имеются данные, что альфа-токоферол оказывает стимулирующее влияние на синтез гема, а следовательно на синтез гемсодержащих ферментов, к которым и относится каталаза. Следствием этого является ликвидация перекисей ненасыщенных жирных кислот и липидов, повреждающих клеточные и субклеточные мембраны. Вероятно, токоферол оказывает стимулирующее влияние на супероксиддисмутазу, так ивестно, что у крыс, содержащихся на витамин Е-дефицитной диете, снижается активность СОД.

3. Применение альфа-токоферола до воздействия ксенобиотика ведёт к значительному снижению концентрации ДК и МДА в плазме и почках относительно животных, подвергшихся влиянию только ССl4, но концентрация продуктов ПОЛ не достигает значений нормы. Активность антиоксидантных ферментов при предварительном приёме витамина Е увеличивается относительно контроля и группы животных принимавших только токоферол. Данные результаты могут свидетельствовать о проявлении мембраностабилизирующих свойств витамина. Альфа-токоферол выступает ловушкой радикалов, что препятствует стремительному развитию СРО, следовательно, это ведёт к снижению продуктов ПОЛ, а также способствует защите самих ферментов от воздействия радикалов, что поддерживает их высокую активность.

4. При использовании витамина Е после воздействия токсиканта, концентрация МДА (р<0,05) и ДК в плазме ниже, по сравнению со значениями группы с предварительным введением витамина Е, при этом МДА не достигает значений контроля, тогда как концентрация диеновых коньюгатов равна норме. В почках наблюдается снижение МДА по отношению к группе «б-Т+CCl4» (р<0,05), также концентрация малонового диальдегида ниже контрольных значений, но не достигает значений группы «б-Т». Концентрация ДК находится на одном уровне со значениями контрольной группы. Причиной столь незначительных колебаний концентраций диеновых конъюгатов в исследуемых группах, наряду с более выраженными изменениями малонового диальдегида, является неустойчивость данного продукта ПОЛ. ДК относятся к первичным продуктам перекисного окисления липидов, тогда как МДА - вторичный интермедиат.

Активность супероксиддисмутазы и каталазы в плазме и почках ниже активности этих ферментов в группе с предварительным использованием альфа-токоферола. При этом уровень активности СОД и каталазы не достигает значений интактных животных.

Заключение

Оценка состояния про- и антиоксидантного статуса в условиях токсического воздействия на живой организм остаётся важным вопросом в связи с ухудшающейся экологической обстановкой.

Четырёххлористый углерод - высокореакционное соединение, сегодня всё ещё широко применяется в промышленности, как растворитель (жиров, смол, каучука и др.), для получения фреонов, как экстрагент, в медицине. Тетрахлорметан являлся стандартным наполнителем переносных огнетушителей для советской бронетехники.

Четырёххлористый углерод вступает во взаимодействие с эндогенными липидами биологических мембран, запуская реакции перекисного окисления, в результате которых целостность биомембран нарушается. Как токсический агент, проникая, в частности, внутрь митохондрий, он оказывает воздействие на процессы энергетического обмена клетки, что может быть связано не только с действием целой молекулы тетрахлорметана, но и с продуктами его метаболизма. Установлено, что центральное место в метаболизме CCl4 занимает радикал ССl3? образующийся на первой стадии трансформации в системе цитохромаР-450.

Для предупреждения и ограничения патологических процессов в клетке применяются средства неферментативной защиты, к которым относится альфа-токоферол. В данной работе оценивается влияние витамина Е на процессы перекисного окисления липидов и определяется активность антиоксидантных ферментов при применении его до отравления ядом и после.

Результаты, полученные в работе, подтверждают данные имеющиеся в научной литературе о повреждающем действии тетрахлометана на клеточные мембраны. Под воздействием ксенобиотика активируются процессы СРО, что приводит к накоплению в тканях продуктов перекисного окисления. Радикалы, образующиеся в результате биотрансформации четырёххлористого углерода, вступают в реакции не только с липидами, но и с белками, что приводит к повреждению ферментов антиоксидантной системы и снижению их активности.

Нами установлено, что под влиянием витамина Е наблюдается снижение продуктов липопероксидации в исследуемых тканях относительно нормы. Возможно такое влияние можно объяснить стабилизирующим действием витамина на структуру мембран клеток, либо такой эффект является следствием проявления антиоксидантных свойств самого токоферола, а так же активацией им ферментов АОЗ.

Наряду с такими изменениями концентрации продуктов ПОЛ, в группе получавшей только токоферол наблюдается увеличение активности каталазы в плазме и почках относительно нормы. Активность СОД плазмы остаётся на уровне контроля, СОД в гомогенате почек выше активности фермента у интактных животных. Вероятно, это обусловлено тем, что альфа-токоферол оказывает регулирующее влияние на синтез гема, и, следовательно, на синтез гемсодержащих ферментов, к которым относится каталаза.

Исходя из полученных результатов, можно сказать, что альфа-токоферол в нашем эксперименте повышает активность антиоксидантных ферментов на фоне воздействия четырёххлористого углерода. Особенно это выражено в группе, получавшей витамин до интоксикации ядом. При этом в группах с применением альфа-токоферола до и после введения ксенобиотика, наблюдается снижение концентрации продуктов перекисного окисления, но данные значения не достигают контрольных. Положительное влияние альфа-токоферола подтверждается изменениями в активности аланинаминотрансферазы, согласно которым повреждение клеточных мембран значительно уменьшается под действием витамина.

Таким образом, применение альфа-токоферола в качестве средства неферментативной защиты остаётся очень актуальным. Использование витамина можно рекомендовать в качестве профилактического средства для персонала промышленных предприятий и вредных производств, в частности, где в технологии используется четырёххлористый углерод. Однако нельзя забывать, что альфа-токоферол это фармакологический препарат и его дозировка должна быть подобрана врачом. Прием больших доз витамина может привести к проявлению им своих прооксидантных свойств - запуску процессов пероксидации липидов.

Список использованных источников

1 Владимиров, Ю.А. Свободные радикалы в биологических системах / Ю.А. Владимиров // Соросовский образовательный журнал. ? 2001. ? Т. 6, № 12. ? С. 13-19.

2 Ельцова, Л.В. Изучение фармакологической активности производных пирроло[1,2-а]бензимидазола, проявляющих антиоксидантные и антирадикальные свойства: автореф. дис. канд. биол. наук: 14.03.06 / Ельцова Лариса Витальевна. - Волгоград, 2010. - 25 с.

3 Меньщикова, Е.Б. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты: учеб. / Е.Б. Меньщикова, В.З. Ланкин, Н.К. Зенков, И.А. Бондарь, Н.Ф. Круговых, В.А. Труфакин. - М.: Фирма «Слово», 2006. - 556 с.

4 Андреещева, Е.М. Оксидативный статус и активности аконитатгидратазы и NADP-изоцитратдегидрогеназы в гепатоцитах крыс в норме и при токсическом гепатите / Е.М. Андреещева, Т.Н. Попова, В.Г. Артюхов, Л.В. Матасова // Вестник ВГУ. Сер. химия, биология. - 2008. - № 2. - С. 74-77.

5 Левенкова, М.В. Некоторые регуляторные свойства глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы из печени крыс в норме и экспериментальном токсическом гепатите / М.В. Левенкова, Т.Н. Попова, А.В. Семенихина, С.В. Назарова // Вестник ВГУ. Сер. Химия. Биология. Фармация. - 2004. - № 1. - С. 134 - 138.

6 Агарков, А.А. Регуляция активности глутатионредуктазы из печени крысы при токсическом гепатите и действии гепатопротекторов: автореф. дис. канд. биол. наук: 03.00.04 / Агарков Александр Алексеевич. - Воронеж, 2009. - 24 с.

7 Гонский, Я.И. Роль нтиоксидантной системы в патогенезе токсического гепатита / Я.И. Гонский, М.М. Корда, И.Н. Клищ // Патол. физиол. эксп. тер. - 2007. - № 2. - С. 43-45.

8 Катикова, О.Ю. Особенности витаминного статуса у больных с заболеваниями печени различной этиологии. Возможности витаминотерапии / О.Ю. Катикова, Е.В. Ших // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол. - 2009. - Т. 19, № 3. - С. 21-31.

9 Дубинина, Е.Е. Продукты метаболизма кислорода в функциональной активности клеток (жизнь, смерть, созидание и разрушение): учеб. / Е.Е. Дубинина. - СПб.: изд-во Медицинская пресса, 2006. - 400 с.

10 Зенков, Н.К. Окислительный стресс. Биохимический и патофизиологический аспекты: науч. изд. / Н.К. Зенков, В.З. Ланкин, Е.Б. Меньщикова. - М.: МАИК. Наука, 2001. 343 с.

11 Осипов, А.Н. Активные формы кислорода и их роль в организме / А.Н. Осипов, О.А. Азизова, Ю.А. Владимиров // Успехи биол. химии. ? 1990. ? Т. 31. ? С. 180-208.

12 Владимиров, Ю.А. Свободные радикалы в живых системах / Ю.А. Владимиров, О.А. Азизова, А.И. Деев // Итоги науки и техники. Биофизика. ? 1991. ? Т. 29. - С. 176.

13 Владимиров, Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты / Ю.А. Владимиров // Вестник РАМН. ? 1991. ? № 7. - С. 43 - 51 .

14 Frey P.A. Radical mechanisms of enzymatic catalysis. Annu Rev. Biochem. 2005. V.70. P. 121 - 148.

15 Меньщикова, Е.Б. Окислительный стресс: Патологические состояния и заболевания: учеб. / Е.Б. Меньщикова, Н.К. Зенков, В.З. Ланкин, И.А. Бондарь, В.А. Труфакин. - Новосибирск: АРТА, 2008. - 284 с.

16 Halliwell B. Oxygen toxicity, oxygen radicals, transition metals and disease. / B. Halliwell, J.M.C. Gutteridge // Biochem J.-1984.-Vol.219.-P.1-14.

17 Янковский, О.Ю. Токсичность кислорода и биологические системы. Эволюционные, экологические и медико-биологические аспекты: учеб. / О.Ю. Янковский. - СПб.: изд-во Игра, 2000. - 294 с.

18 Владимиров, Ю.А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах / Ю.А. Владимиров, А.И. Арчаков // Вестник РАМН. - 1998. - № 43. - С. 51 - 53.

19 Болдырев, А.А. Роль активных форм кислорода в жизнедеятельности нейрона / А.А. Болдырев // Успехи физиол. наук. - 2003. - Т. 34, № 3. - С. 21-34.

20 Combined glutathione-S-transferase Ml and T1 genetic polymorphism and tacrine hepatotoxicity Text. / T. Simon, L. Becquemont, M. Mary-Krause [et al.] // Clin. Pharmacol. Ther. 2000. - Vоl. 67, N 4. - P. 432-137.

21 Lee, V.M. Zonal location of compensatory hepatocyte proliferation following chemically induced hepatotoxicity in rats and humans Text. / V.M. Lee, R.G. Cameron, M.C. Archer // Toxicol.Pathol. 1998. - Vol. 26, N 5. - P. 621-627.

22 Костюк, В.А. Биорадикалы и биоантиоксиданты: монография. / В.А. Костюк, А.И. Потапович. ? Минск: БГУ, 2007. - 174 с.

23 Барабой, В.А. Механизмы стресса и перекисное окисление липидов / В.А. Барабой // Успехи современной биологии. - 1991. - Т. 111, вып. 6. - С. 923 - 931.

24 Воскресенский, О.Н. Биоантиоксиданты - облигатные факторы питания / О.Н. Воскресенский, В.Н. Бобырев // Вопр. мед. химии. - 2004. - № 4. - С. 21-26.

25 Лим, В.Г. Влияние четыреххлористого углерода на перекисное окисление липидов и показатели системы иммунитета / В.Г. Лим, П.Ф. Забродский, В.В. Васильев // Химическая и биологическая безопасность. Саратов. воен.-мед. ин-т. 2006. - № 3. - С. 34 - 41.

26 Куценко, С.А. Основы токсикологии: учеб. пособие / С.А. Куценко. - СПб.: Фолиант, 2004. - 720 с.

27 Babich, M.M. Metformin-induced acute hepatitis Text. / M.M. Babich, I. Pike, M. L. Shiffman // Am. J. Med. 1998. - Vol. 104, N 5. - P. 490-492.

28 Diclofenac-associated acute cholestatis hepatitis Text. / H. Hackstein, W. Mohl, W. Puschel [et al.] / Z. Gastroenterol. 2001. - Vol. 36, N 5. - P. 385-389.

29 Буклис, Э.Р. Коррекция трофологического статуса у больных циррозом печени / Э.Р. Буклис // Рос. журн. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол. - 2003. - Т. 13, № 5. - С. 53-57.

30 Пентюк, А.А. Поражение печени ксенобиотиками. / А.А. Пентюк, Л. В. Морозов, О.В. Паламарчук // Вестн. Винницкого мед. ун-та. - 2004. - № 9. - С. 125-134.

31 Cholestatic hepatitis ascribed to the use of thiabendazole Text. / I.A. Eland, S.C. Kerkhof, D. Overbosch [et al.] / Ned. Tijdschr. Geneeskd. 1998. - V. 142, N23.-P. 1331-1334.

32 Bjorkman, D. Nonsteroidal anti-inflammatory drug-associated toxicity of the liver, lower gastrointestinal tract and esophagus Text. / D. Bjorkman // Am. J. Med. 1999.-Vol. 105, N5.-P. 17-21.

33 Acute hepatotoxicant exposure induces TNFR-mediated hepatic injury and cytokine/apoptotic gene expretion Text. / T.L. Horn, T.D. O'Brien, L.B. Schook [et al.] // Toxicol. Sci. 2008. - Vol. 54, N 1. - P. 262-273.

34 Безбородкина, Н.Н. Морфометрия митохондриального аппарата гепатоцитов нормальной и цирротически изменённой печени крыс / Н.Н. Безбородкина, С.В. Оковитый, М.В. Кудрявцева, О.В. Кирик, И.В. Зарубина, Б.Н. Кудрявцев // Цитология. - 2008. - Т.50, № 3. - С. 228-236.

35 Костюк, В.А. Влияние производных о-бензохинона на свободнорадикальные процессы, инициируемые в микросомах печени крыс четыреххлористым углеродом / В.А. Костюк // Биохимия. ? 1999. ? Т. 56, №1. ? С. 109 ? 114.

36 A comparison of apoptosis and necrosis induced by hepatotoxins in HepG2 cells Text. / T.O'Drien, G.Babcock, J. Cornelius [et al.] / Toxicol. Appl. Pharmacol. 2007. - Vol. 164, N 3. - P. 280-290.

37 Арчаков, А.И. Окислительная модификация цитохромаР-450 и других макромолекул в процессе их обновления / А.И. Арчаков, В.Г. Згода, И.И. Карузина // Вопр. мед. химии. - 1997. - Т. 43, № 1. - С. 3-27.

38 A new drug responsible for microvesicular steatosis: ticlopidine Text. / A.J. Remy, B. Heran, G. Galindo [et al.] / Gastroenterol. Clin. Biol. 1999. - Vol. 23, N 1.-P. 151-152.

39 Мясоедова, К.Н. Новое в изучении цитохромовмР-450 / К.Н. Мясоедова // Биохимия. - 2008. - № 9. - С. 1199-1205.

40 Костюк, В.А. Роль ковалентного связывания и перекисного окисления липидов в повреждении печени четыреххлористым углеродом / В.А. Костюк // Биохимия. ? 1991. ? Т. 56, № 10. ? С. 1878?1885.

41 Drug-and estrogen-induced cholestasis through inhibition of the hepatocellular bile salt export pump (Bsep) of rat liver Text. / B. Stieger, K. Fattinger, J. Madon [et al.] // Gastroenterology. 2006. - Vol. 118, N 2. - P. 422-430.

42 Воробьёва, О.В. Влияние экспериментального цирроза печени у самок крыс на патологию и регенерацию печени у потомства: автореф. дис. канд. медицинских наук: 14.00.15/ Воробьева Ольга Васильевна. - Ульяновск, 2007. - 23 с.

43 Dourakis, S.P. Sex hormonal preparations ,and the liver Text. / S.P. Dourakis, G. Tolis // Eur. J. Contracept. Reprod. Health. Care. 2008. -Vol. 3, N l.-P. 7-16.

44 Петренко, А.Ю. Влияние препаратов эмбриональных тканей человека на интенсивность перекисного окисления липидов при остром токсическом гепатите у крыс / А.Ю. Петренко, О.В. Оченашко // Проблемы криобиологии. - 2001. - № 2. - С. 66 -71.

45 Кравченко, Л.В. Характеристика острого токсического действия четырёххлористого углерода как модели окислительного стресса / Л.В. Кравченко, Н.В. Трусов, М.А. Ускова, И.B. Аксенов, Л.И. Авреньева, Г.В. Гусева, М.А. Васильева, А.В. Селифанов, В.А. Тутельян // Токсикологический вестник. ? 2009. ? № 1. - С. 12 ? 18.

46 Cuncic C., Detich N., Ethier D. Vanadate inhibition of protein tyrosine phosphatases in Jurkat cells: modulation by redox state. J. Biol. Inorg. Chem. 2006. V.4. N3. P. 354 - 359.

47 Hallfrisch J., Muller D., Singh V. Vitamin A and E intakes and plasma concentrations of retinol, betacarotene, and alpha-tocopherol in men and women of the Baltimore Longitudinal Study of Aging // Am. J. Clin. Nutr. - 2003. - Vol. 60. - P. 176-182.

48 Bearman, S.I. Veno-occlusive disease of the liver Text. / S.I. Bearman // Curr. Opin. Oncol. 2003. - Vol. 12, N2.-P. 103-109.

49 Bond, G.R. Population-based Incidence and Outcomc of Acetaminophen Poisoning by Type of Ingestion Text. / G.R. Bond, L.K. Hite // Academic Emergency Medicine. 1999. - Vol. 6, N 11. - P. 1115-1120. .

50 Free radicals and reactive oxygen species in programmed cell death Text. / K.M. Anderson, T. Seed, D. Ou, J. E. Harris // Med. Hypotheses. 1999. - Vol. 52, N 5. - P. 451-463.

51 Hepatic histopathology of a vitamin A overdose in mouse liver Text. / T. Shintaku, T. Murata, K. Yamaguchi [et al.] // J. Electron. Microsc. 2007. -Vol. 47, N3.-P. 263-267.

52 Fazio V.M., Barrera G., Martinotti S., Farace M.G., Giglioni B., Frati L., Manzari V., Dianzani M.U 4-Hydroxynonenal, a products of cellular lipid peroxidation, which modulates c-myc and and globin gene expression in K562 erythroleukemic cells // Can-cer Res. 2002. Vol.52. P.4866-4871.

53 Coe, J.E. Estrogen-induced hepatic toxicity and hepatic cancer: differences between two closely related hamster species Text. / J.E. Coe, K.G.I Shak, M.J. Ross//Liver. 1998.-Vol. 18, N5.-P. 343-351.

54 Bloomer, J.R. Liver metabolism of porphyrins and haem Text. / J.R. Bloomer // J. Gastroenterol. Hepatol. 2001. - Vol. 13, N 3. - P. 324-329.

55 Забродский, П.Ф. Влияние дихлорэтана на показатели системы иммунитета и перекисного окисления липидов / П.Ф. Забродский, В.Г. Лим, Н.М. Трошкин // Вестник новых медицинских технологий. ? 2005. ? Т. 12, № 2. - С. 15 ? 19.

56 Dianzani M.U. Biochemical aspects of fatty liver // in Hepatotoxicology (Meeks R.G., Harrison S.D., Bull R.J. - eds). 1998. CRC Press Inc. London. P. 327-399.

57 Dianzani M.U., Paradisi L., Parola M., Barrera G., Rossi M.A. Action of the aldehydes derived from lipid peroxidation on isolated liver plasmamembranes // in Free radicals, Lipoproteins, and Membrane Lipids (Crastes de Paulet ed). 2006. Plenum Press. New York. P.171-181.

58 Beall, H.D. Mechanisms of action of quinine-containing alkylating agents inqol-directed drug development Text. / H.D. Bell, S.I. Winski // Front. Biosci. -2007. Vol. 1, N 5. - P. 639-648.

59 Dianzani M.U. Free radicals in physiology and pathology // Boll Soc It Biol Sper. 2007. Vol.68. P.491-511.

60 Сазонтова, Т.Г. Значение баланса прооксидантов и антиоксидантов - равнозначных участников метаболизма / Т.Г. Сазонтова, Ю.В. Архипенко // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 2007. - № 3. - С. 2-18.

61 Скакун, Н.П. Поражение печени ССl4: науч. изд. / Н.П. Скакун, Г.Т. Писько, И.П. Мосейчук. - М.: НИИТЭХИМ, 1989. - 94с.

62 Дубинина, Е.Е. Антиоксидантная система плазмы крови / Е.Е. Дубинина // Укр. биохим. журнал. - 1992. - Т. 64, № 2. - С. 3-14.

63 Дубинина, Е.Е. Выделение и свойства супероксиддисмутазы плазмы крови человека / Е.Е. Дубинина, В.В. Туркин, Г.А. Бабенко, В.А. Исаков // Биохимия. - 1992. - Т. 57, № 12. - С. 1892-1901.

64 Дубинина, Е.Е. Характеристика внеклеточной супероксиддисмутазы / Е Е. Дубинина // Вопр. мед. химии. - 1995. - Т. 41, № 6. - С. 8-12.

65 Acute hepatic necrosis in a patient with cyproterone acetate Text. / A. Lombardi, P. Ferrazza, F. Castaldi [et al.] // G. Chir. 2005. - Vol. 19, N 4. -P. 161-163.

66 Балаболкин, М.И. Применение витаминов с антиоксидантным действием в комплексной терапии сахарного диабета / М.И Балаболкин, Е.М. Клебанова, В. М. Креминская // Лечащий врач. - 2007. - № 10. - С. 52-55.

67 Floreani A., Baragiotta A., Martines D. et al. Plasma antioxidant levels in chronic cholestatic liver diseases // Aliment. Pharmacol. Ther. - 2009. - Vol. 14, N 3 - P.353-358.

68 Сорокина, И.В. Роль фенольных антиоксидантов в повышении устойчивости органических систем к свободно-радикальному окислению: науч. изд. / И.В. Сорокина, А. Крысин, Т.Б. Хлебникова. - Новосибирск: изд-во РАН, 1997. - 230 с.

69 Ших, Е.В. Особенности витаминного статуса и пути его коррекции / Е.В. Ших // Сonsilium medicum. - 2007. - Т. 5, № 4. - С. 12-18.

70 Тутельян, В.А. Витамины и микроэлементы в клинической фармакологии: науч. изд. / В.А. Тутельян. - М.: Палея-М, 2007. - 360 с.

Размещено на Allbest.ru