|
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ШАБI БОНI КРИСТОФ ДЬЕ-ДОННЕ
УДК 577.044:546(492 + 732)
ВПЛИВ ХЛОРИДУ РТУТI ТА ХЛОРИДУ КОБАЛЬТУ
НА ПЕРЕКИСНЕ ОКИСЛЕННЯ ЛIПIДIВ ТА АКТИВНIСТЬ
ДЕЯКИХ АНТИОКСИДАНТНИХ ФЕРМЕНТIВ В ПЕЧІНЦІ,
НИРКАХ ТА ЛЕГЕНЯХ ЩУРIВ
03.00.04– Біохімія
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук
Харків – 1999
Дисертацією є рукопис. Роботу виконано на кафедрі біохімії Харківського державного університету Міністерства освіти України.
Захист відбудеться “30” червня 1999 р. о 1515 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 64.051.17 при Харківському державному університеті Міністерства освіти України за адресою: 310077, Харків, пл.Свободи, 4, ауд.III-15.
З дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці Харківського державного університету Міністерства освіти України за адресою: 310077, Харків-77, пл.Свободи, 4.
Автореферат розісланий 28 травня 1999 р.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальнiсть теми. В останнiй час в зв'язку з iнтенсивним розвитком хiмiчної, нафтохiмiчної та iнших видiв промисловостi, збiльшенням застосування добрив, хiмiчних засобiв захисту рослин та нових лiкарських препаратiв однiєю з важливiших проблем бiологiї та медицини є з'ясування механiзмiв дiї на органiзм надмiрних кiлькостей мiкроелементiв. Солi кобальту та ртутi, якi є широко поширеними мiкроелементами, попадають в органiзм iз їжею, водою, безпосередньо через шкiрнi покрови i з повiтрям i звеличують ризик захворювань, що вiдомi пiд назвою "мiкроелементози" [Авцын А.П. и др., 1991].
Їх токсичнi властивостi пояснюються широким спектром дiї на структурно-функцiональний стан бiомембран i ферменти розчинної фракцiї клiтини [Давлетов Э.Г. и др., 1979; Sies H. et al., 1985; Ларский Э.Г., 1990; Трахтенберг И.М. и др., 1990; Авцын А.П. и др., 1991; Edel J. et al., 1994; Nathanson M.H. et al., 1995; Gochfeld M., 1997; Калиман П.А. и др., 1997].
Разом з тим, конкретнi бiохiмiчнi механiзми токсичної дiї солей ртутi та кобальту недостатньо вивченi [Ларский Э.Г., 1990; Авцын А.П. и др., 1991].
Вiдомо, що iони багатьох металiв i, зокрема, Hg2+ и Co2+ здатнi посилювати вiльнорадикальне окислення лiпiдiв бiомембран i знижувати надiйнiсть антиоксидантної системи [Llesuy S.F. et al., 1994; Nielsen J.B. et al., 1994; Iscan M. et al., 1995; Huang Y.L. et al., 1996]. Ця змiна прооксидантно-антиоксидантної рiвноваги може приводити до розвитку окислювального стресу та, як наслiдок, до пошкодження надмолекулярних комплексiв i життєво важливих макромолекул клiтини [Olinescu R. et al., 1994; Fulton B. et al., 1994; Барабой В.А. и др., 1997; Калиман П.А. и др., 1997; Меньщикова Е.Б. и др., 1997].
Разом з тим, у лiтературi є данi, якi свiдчать про те, що введення HgCl2 щурам не приводить до змiн вмiсту продуктiв перекисного окислення лiпiдiв (ПОЛ) у серцi, селезiнцi та м'язах експериментальних тварин [Huang Y.L. et al., 1996]. Не виявлено збiльшення вмiсту продуктiв ПОЛ у нирках при введеннi HgCl2 мишам [Nielsen J.B. et al., 1994]. Не змiнювався вмiст продуктiв ПОЛ у нирках щурiв i при введеннi CoCl2 [Соколик В.В. и др., 1997]. В роботi [Jordan S.A. et al., 1990] не виявлено змiн глутатiон-S-трансферазної активностi в мiкросомах печiнки качок при годуваннi їх кормом iз хлоридом метил-ртутi. Бiльш того, показано збiльшення активностi ряду антиоксидантних ферментiв при введеннi HgCl2 [Lash L.H. et al., 1996] i CoCl2 [Daido A. et al., 1994; Соколик В.В. и др., 1997].
В зв'язку з важливою роллю, яку в останнiй час надають вiльнорадикальному окисленню лiпiдiв у виникненнi та розвитку рiзного роду патологiй, i, приймаючи до уваги суперечнi данi лiтератури, що було розглянуто вище, є важливим провести дослiдження динамiки змiн iнтенсивностi ПОЛ i його регуляцiї в печiнцi, нирках та легенях самцiв i самок щурiв пiсля введення їм хлориду ртутi та хлориду кобальту.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертацiйна робота виконана згiдно з планом науково-дослiдної роботи "Клiтиннi та молекулярнi механiзми адаптацiї метаболiзму при окислювальному стресi" (N держреєстрацiї 0197U008188).
Мета i задачi дослiдження. Виходячи з iснуючих за теперiшнього часу уявлень про розвиток окислювального стресу при введеннi в органiзм солей важких металiв i металiв перемiнної валентностi внаслiдок порушення рiвноваги в системi прооксидантiв - антиоксидантного захисту, метою роботи було проведення порiвняльного аналiзу змiн показникiв вiльнорадикального окислення лiпiдiв i стану антиоксидантного захисту в печiнцi, нирках i легенях самцiв i самок щурiв у процесi розвитку окислювального стресу та на стадiї формування захисних реакцiй пiсля введення солей ртутi та кобальту, а також в умовах попереднього введення iнгiбiторiв бiлкового синтезу.
Виходячи з мети, були визначенi наступнi задачi:
1. Порiвняти iнтенсивнiсть спонтанного та аскорбат-iндукованого ПОЛ i вмiсту МДА в печiнцi, нирках та легенях самцiв i самок щурiв в рiзнi строки пiсля введення HgCl2 i CoCl2.
2. Виявити особливостi впливу HgCl2 i CoCl2 на деякi показники антиоксидантного захисту, а саме, вмiст вiдновленого глутатiону, активнiсть каталази та супероксиддисмутази в печiнцi, нирках i легенях щурiв в тi ж строки пiсля введення солей.
3. Дослiдити вплив iнгiбiторiв бiлкового синтезу (актиномiцину Д i циклогексимiду) на ПОЛ через 2 години пiсля введення солей. Ця постановка зумовлена тим, що на раннiх етапах формування захисних реакцiй iндукується ряд ферментiв та iнших стресорних бiлкiв, якi приймають участь в антиоксидантному захистi й адаптацiї метаболiзму.
Наукова новизна одержаних результатiв. Вперше показано вплив хлориду ртутi та хлориду кобальту в рiзнi строки пiсля їх введення на iнтенсивнiсть спонтаного та аскорбат-iндукованого ПОЛ, вмiст вiдновленого глутатiону (GSH), активнiсть каталази та супероксиддисмутази в печiнцi, нирках i легенях щурiв.
Одержано новi данi вiдносно статевих особливостей в iнтенсивностi аскорбат-iндукованого ПОЛ пiсля введення хлориду ртутi та хлориду кобальту. Виявлено, що пiдвищення iнтенсивностi аскорбат-iндукованого ПОЛ на раннiй стадiї пiсля введення хлориду ртутi корелює зi зниженням вмiсту вiдновленого глутатiону.
Пiдвищення швидкостi аскорбат-iндукованого ПОЛ в печiнцi, нирках i легенях щурiв пiсля введення солей важких металiв здiйснюється як за рахунок зниження вмiсту небiлкових антиоксидантiв, так i за рахунок змiн функцiональної активностi антиоксидантiв бiлкового походження.
Практичне значення одержаних результатiв. Одержанi в данiй роботi данi поглиблюють iснуючi уявлення про вплив сублетальних доз важких металiв на органiзм тварин.
Практичне значення роботи полягає в необхiдностi враховувати раннi вияви пошкоджуючої дiї екстремальних факторiв навколишнього середовища, якi викликають розвиток окислювального стресу, що, в свою чергу, може привести до патологiчних змiн.
Особистий внесок здобувача. При виконаннi дисертацiйної роботи автор особисто вибрав та критично оцiнив доступну лiтературу за темою дослiдження. Винесенi на захист положення i результати одержанi дисертантом самостiйно. Дисертантом разом з науковим керiвником проведено аналiз одержаних результатiв i зробленi висновки по роботi.
Апробацiя результатiв дисертацiї. Основнi положення роботи доповiдалися та обговорювалися на засiданнях кафедри бiохiмiї ХДУ i на наукових конференцiях молодих учених бiологiчного факультету та НДI бiологiї ХДУ (м. Харкiв, 1995 i 1996 рр.).
Публiкацiї. Основнi положення роботи опублiкованi у 8 наукових роботах, серед яких 6 статей i тези 2 доповiдей.
Структура та обсяг дисертацiї. Дисертацiя складається iз вступу, огляду лiтератури з проблеми, роздiлiв, що вiдображують результати власних дослiджень, висновкiв та списку використаних джерел, який мiстить 204 джерела. Роботу викладено на 111 сторiнках машинопису, iлюстровано 6 рисунками та 26 таблицею.
МАТЕРIАЛИ I МЕТОДИ ДОСЛIДЖЕННЯ
У дослiдах використовували 3-мiсячних самцiв i самок щурiв лiнiї Вiстар. Об'єктом дослiдження були печiнка, нирки та легенi. В залежностi вiд задачi експерименту тварини були подiленi на наступнi групи:
1. Контрольнi тварини, яким вводили фiзiологiчний розчин.
2. Тварини, яким вводили хлорид кобальту як описано [Калиман П.А. и др., 1986; Arizono K. et al., 1991].
3. Тварини, яким вводили хлорид ртутi як описано [Иванова Л.А. и др., 1982; Arizono K. et al., 1991].
4. Тварини, яким попередньо (за 30 хв) вводили актиномiцин Д (Ам Д), а потiм хлорид кобальту. Актиномiцин Д вводили внутрiшньочеревно в дозi 0,5 мг на 1 кг ваги.
5. Тварини, яким попередньо (за 30 хв) вводили актиномiцин Д, а потiм хлорид ртутi.
6. Тварини, яким вводили актиномiцин Д (контроль на антибiотик).
7. Тварини, яким попередньо (за 30 хв) вводили циклогексимiд (Ц), а потiм хлорид кобальту. Циклогексимiд вводили внутрiшньочеревно в дозi 2 мг на 1 кг ваги.
8. Тварини, яким попередньо (за 30 хв) вводили циклогексимiд, а потiм хлорид ртутi.
9. Тварини, яким вводили циклогексимiд (контроль на антибiотик).
Тварин декапiтували через 0,5, 2, 14 або 24 години пiсля основного впливу. Печiнку попередньо перфузовали охолодженим фiзiологiчним розчином, а нирки та легенi промивали в фiзiологiчному розчинi та готували гомогенати на охолодженому 1,2% KCl.
Iнтенсивнiсть спонтаного, аскорбат-iндукованого перекисного окислення лiпiдiв (ПОЛ) i вмiст малонового дiальдегiду (МДА) у тканинах визначали як описано [Строев Е.А. и др., 1986]. Екстинкцiї усiх дослiджуваних проб вимiрювали спектрофотометрично при 532 нм. Молярний коефiцiєнт екстинкцiї 1,56×105 М-1см -1.
Каталазну активнiсть визначали за йодометричним методом як описано [Дисордисеску П. и др., 1963]. Активнiсть ферменту виражали у мкмоль H2O2 на мг бiлку за хв.
Про активнiсть супероксиддисмутази судили по утворенню формазану за методом Ойлера-Жезефсона [Гааль Э. и др., 1982] у модифiкацiї [Макаренко Е.В., 1988]. За одиницю активностi супероксиддисмутази приймали 50% гальмування реакцiї вiдновлення нiтросинього тетразолiю супероксидними радикалами [McCord J.M. et al., 1969]. Активнiсть ферменту (в умовних одиницях) розраховували на мг бiлку за хв.
Вмiст вiдновленого глутатiону (GSH) в тканинах печiнки, нирок i легень щурiв визначали спектрофотометрично за методом, що описано в роботi [Путилина Ф.Е., 1982]. Метод базується на визначеннi вмiсту продукту реакцiї вiдновленого глутатiону з аллоксаном, який має максимум поглинання при 305 нм. Розрахунок кiлькостi вiдновленого глутатiону в пробi проводили за допомогою калiбровочної кривої, яка була построєна по стандартним розчинам вiдновленого глутатiону, i виражали в мг%.
Вмiст бiлку в зразках визначали за методом Лоурi та спiвавторiв у модифiкацiї Мiллера [Miller G.L., 1959].
Обчислення середньостатистичного значення, стандартного вiдхилення середнього та ступеню вiрогiдностi проводили за методом Стьюдента-Фишера [Бейли Н., 1964].
ОСНОВНI РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛIДЖЕННЯ
Вплив хлориду ртутi та хлориду кобальту на iнтенсивнiсть перекисного окислення лiпiдiв у печiнцi, нирках i легенях самцiв i самок щурiв. При дослiдженнi впливу хлориду ртутi на стан перекисного окислення лiпiдiв у печiнцi, нирках i легенях самцiв щурiв установлено, що вже через 0,5 години пiсля введення солi металу iнтенсивнiсть аскорбат-iндукованого ПОЛ збiльшувалась вiдносно контролю в 1,9, 2,6 i 1,5 рази, вiдповiдно (табл. 1). В наступнi 1,5 години (тобто через 2 години пiсля введення HgCl2) iнтенсивнiсть аскорбат-iндукованого ПОЛ знижувалась, але залишалась вiрогiдно вище, нiж у контролi. Пiдвищений рiвень ПОЛ зберiгався i через 14 годин пiсля введення солi металу. Слiд вiдзначити, що в легенях самцiв щурiв виявлено збiльшення iнтенсивностi й спонтаного ПОЛ. Одержанi данi про збiльшення iнтенсивностi ПОЛ вивчених органiв самцiв щурiв при введеннi хлориду ртутi в якiйсь мiрi узгоджуються з даними iнших авторiв [Shinada M. et al., 1990; Huang Y.L. et al., 1996] i, певно, зумовленi вичерпанням низькомолекулярних антиоксидантiв або зниженням активностi антиоксидантних ферментiв.
Введення хлориду кобальту, як i хлориду ртутi, приводило до вiрогiдного збiльшення iнтенсивностi аскорбат-iндукованого ПОЛ у печiнцi, нирках i легенях самцiв щурiв вже через 0,5 години пiсля iн'єкцiї солi металу (табл. 1). Через 2 i 24 години пiсля введення CoCl2 iнтенсивнiсть аскорбат-iндукованого ПОЛ знижувалась. У печiнцi i легенях щурiв виявлено збiльшення iнтенсивностi спонтаного ПОЛ через 0,5 години пiсля введення солi кобальту. Вмiст МДА у органах, що вивчали, у вiдповiдь на введення хлориду кобальту суттєво не змiнювався. Не виявлено суттєвих змiн вмiсту МДА в нирках щурiв при введеннi CoCl2 i авторами роботи [Соколик В.В. и др., 1997].
Таблиця 1
Вплив хлориду ртутi та хлориду кобальту на iнтенсивнiсть аскорбат-iндукованого перекисного окислення лiпiдiв у печiнцi, нирках i легенях самцiв щурiв (нмоль МДА/г тканини хв; n=6-7)
Примiтки: * - P < 0,05 вiдносно контролю; ** - P < 0,05 вiдносно значень через 0,5 год.; *** - 0,05 < P < 0,1 вiдносно контролю
У самок дослiдних щурiв максимальна активацiя iнтенсивностi аскорбат-iндукованого ПОЛ у печiнцi та нирках спостерiгалась через 24 години пiсля введення хлориду ртутi, а в легенях - через 0,5 години (табл. 2). При цьому вiдносна активацiя аскорбат-iндукованого ПОЛ у печiнцi, нирках i легенях самок щурiв була iстотно нижче, нiж у самцiв (табл. 1, 2).
Таблиця 2
Вплив хлориду ртутi та хлориду кобальту на iнтенсивнiсть аскорбат-iндукованого перекисного окислення лiпiдiв у печiнцi, нирках i легенях самок щурiв (нмоль МДА/г тканини хв; n=6-7)
Примiтки:
* - P < 0,05 вiдносно контролю;
** - P < 0,05 вiдносно значень через 0,5 год.;
*** - 0,05 < P < 0,1 вiдносно контролю
При дослiдженнi впливу хлориду кобальту було виявлено вiрогiдне збiльшення iнтенсивностi аскорбат-iндукованого ПОЛ у всiх вивчених тканинах самок щурiв тiльки через 24 години пiсля iн'єкцiї (табл. 2). У цьому випадку так само, як i при введеннi хлориду ртутi, вiдносна активацiя аскорбат-iндукованого ПОЛ була помiтно нижче, нiж у самцiв.
Таким чином, одержанi данi дозволяють говорити, що у самок активацiя ПОЛ максимальна на пiзнiх перiодах пiсля введення солей металiв i менш виражена, нiж у самцiв.
Установленi статевi вiдмiнностi в iнтенсивностi ПОЛ можна пояснити тим, що у самок активнiсть антиоксидантної системи пiдвищена як за рахунок антиоксидантних ферментiв [Mitchell A.E. et al., 1997] i -токоферолу [Паранiч А.В. та iн., 1992], так i за рахунок естрогенiв i прогестерону, якi мають антиоксидантнi властивостi [Sissan M.A. et al., 1995; Tang M. et al., 1996]. Вiдомо також, що адаптивнi системи самок у порiвняннi з такими самцiв мають пiдвищену резервну мiць в ситуацiях фiзiологiчних стресорних впливiв [Анищенко Т.Г., 1991].
Вплив iнгiбiторiв бiлкового синтезу та їх сумiсного використання з солями важких металiв на iнтенсивнiсть перекисного окислення лiпiдiв. Враховуючи данi лiтератури про те, що введення в органiзм солей важких металiв супроводжується iндукцiєю рiзних стресорних бiлкiв [Pinkus R. et al., 1995], у тому числi й бiлкiв, якi уберiгають клiтину вiд ушкоджуючої дiї вiльних радикалiв [Spitz D.R. et al., 1987; Polla B.S. et al., 1988], а також бiлкiв теплового шоку та iнших бiлкiв гострої фази [Троицкий Г.В., 1989], в данiй роботi було дослiджено вплив iнгiбiторiв бiлкового синтезу (актиномiцину Д i циклогексимiду) та їх сумiсного використання з солями ртутi та кобальту на iнтенсивнiсть спонтаного та аскорбат-iндукованого ПОЛ i на вмiст МДА в печiнцi, нирках i легенях щурiв.
Одержанi данi свiдчать про те, що через 2 години пiсля введення актиномiцину Д iнтенсивнiсть аскорбат-iндукованого ПОЛ в печiнцi, нирках i легенях дослiдних щурiв збiльшувалась у порiвняннi з контролем у 1,3, 1,3 i 1,5 рази, вiдповiдно (табл. 3). Вмiст МДА в печiнцi, нирках i легенях щурiв у вiдповiдь на введення актиномiцину Д зростав у 2 рази вiдносно контролю. Цi результати узгоджуються з одержаними ранiш у лабораторiї даними про вплив актиномiцину Д на iнтенсивнiсть ферментативного ПОЛ у мiтохондрiях i мiкросомах печiнки молодих i старих щурiв [Лемешко В.В. и др., 1983].
Таблиця 3
Вплив актиномiцину Д i циклогексимiду та їх сумiсного використання з солями ртутi та кобальту на iнтенсивнiсть аскорбат-iндукованого перекисного окислення лiпiдiв у печiнцi, нирках i легенях самок щурiв (нмоль МДА/г тканини хв; n=6-7)
Примiтки:
* - P < 0,05 вiдносно контролю;
** - P < 0,05 вiдносно тварин, яким вводили Ам Д;
*** - 0,05 < P < 0,1 вiдносно контролю
Введення циклогексимiду збiльшувало iнтенсивнiсть аскорбат-iндукованого ПОЛ у печiнцi в 1,9 рази, а в нирках i легенях - в 1,4 рази у порiвняннi з контролем. У вiдповiдь на введення циклогексимiду у всiх вивчених органах зростав вмiст МДА, а в нирках i легенях - i iнтенсивнiсть спонтаного ПОЛ. Збiльшення iнтенсивностi ПОЛ у гомогенатах i мiкросомах печiнки щурiв при введеннi циклогексимiду показано i в роботах [Agostini C., 1981; Pushpendran C.K. et al., 1983].
Наведенi данi (табл. 3) дозволяють говорити, що через 2 години пiсля введення актиномiцину Д i циклогексимiду iнтенсивнiсть ПОЛ у печiнцi, нирках i легенях щурiв збiльшується, причому в печiнцi щурiв активацiя аскорбат-iндукованого ПОЛ при введеннi циклогексимiду була бiльш вираженою, нiж при введеннi актиномiцину Д.
Сумiсне введення актиномiцину Д i HgCl2 приводило до активацiї аскорбат-iндукованого ПОЛ у печiнцi щурiв (табл. 3). Разом з тим, вiдносне збiльшення iнтенсивностi ПОЛ було таким же, як i при введеннi тiльки одного актиномiцину Д. У нирках i легенях, на вiдмiну вiд печiнки, внаслiдок сумiсного використання актиномiцину Д i HgCl2 спостерiгалася бiльш виражена активацiя аскорбат-iндукованого ПОЛ, нiж при введеннi тiльки актиномiцину Д (табл. 3). Цi данi можуть свiдчити, що актиномiцин Д у нирках i легенях щурiв пригнiчує синтез деяких стресорних бiлкiв антиоксидантної дiї, якi iндукуються у вiдповiдь на введення HgCl2.
При сумiсному введеннi циклогексимiду та HgCl2 iнтенсивнiсть аскорбат-iндукованого ПОЛ i вмiст МДА у всiх вивчених органах збiльшувались у порiвняннi з контролем у тому же ступенi, що й при введеннi одного циклогексимiду (табл. 3).
Дослiдження сумiсного впливу солi iншого важкого металу (кобальту) з актиномiцином Д на iнтенсивнiсть аскорбат-iндукованого ПОЛ показало, що у всiх вивчених органах щурiв ступiнь активацiї ПОЛ через 2 години пiсля iн'єкцiї був не вище, нiж у випадку використання тiльки актиномiцину Д.
Сумiсне введення хлориду кобальту з циклогексимiдом також, як i хлориду ртутi з циклогексимiдом, збiльшувало iнтенсивнiсть аскорбат-iндукованого ПОЛ у всiх вивчених тканинах у тому же ступенi, що i введення тiльки циклогексимiду (табл. 3).
Таким чином, одержанi данi дозволяють виводити, що у всiх вивчених органах щурiв ступiнь активацiї перекисного окислення лiпiдiв при сумiсному введеннi хлориду кобальту з зазначеними антибiотиками (актиномiцин Д i циклогексимiд) i при введеннi самих антибiотикiв був однаковим. Виявленi вiдмiнностi в ступенi активацiї перекисного окислення лiпiдiв у нирках i легенях щурiв при сумiсному введеннi хлориду ртутi з актиномiцином Д i хлориду кобальту з актиномiцином Д можуть свiдчити про рiзнi шляхи порушення антиоксидантно-прооксидантної рiвноваги, яке спричинено введенням солей цих металiв.
Вплив хлориду ртутi та хлориду кобальту на вмiст вiдновленого глутатiону та каталазну i супероксиддисмутазну активностi в печiнцi, нирках i легенях щурiв. Активацiю вiльнорадикального окислення лiпiдiв при дiї ряду екстремальних чинникiв часто пов'язують з послабшенням антиоксидантного захисту [Биленко М.В., 1989; Yu B.P., 1994; Барабой В.А. и др., 1997]. У лiтературi є данi, що свiдчать про те, що при введеннi солей ртутi та солей кобальту знижуються супероксиддисмутазна, каталазна та глутатiонпероксидазна активностi тканин, а також рiвень вiдновленого глутатiону [Yohada M. et al., 1980; Llesuy S.F. et al., 1994]. Нами також установлено значне зниження каталазної активностi в печiнцi та легенях дослiдних щурiв вже через 2 години пiсля введення хлориду ртутi (табл. 4). У нирках дослiдних щурiв до цього часу суттєвих змiн каталазної активностi не було. Через 24 години пiсля введення хлориду ртутi каталазна активнiсть у печiнцi та легенях залишалась зниженою, а в нирках - зростала в 1,4 рази вiдносно контролю. Супероксиддисмутазна активнiсть була пiдвищеною в легенях через 2 години пiсля введення солi металу, а в нирках - через 24 години.
Збiльшення супероксиддисмутазної та каталазної активностей в нирках щурiв через 24 години пiсля введення HgCl2 i збiльшення супероксиддисмутазної активностi в легенях на раннiх перiодах можна пояснити як адаптацiйне збiльшення надiйностi ферментативної антиоксидантної системи. Це може бути пов'язаним з iндукцiєю антиоксидантних ферментiв, наприклад, у вiдповiдь на збiльшення вмiсту активних форм кисню [Меньщикова Е.Б. и др., 1993], або з активацiєю цих ферментiв [Kostka B. et al., 1989].
Зважаючи на те, що вiдновлений глутатiон вiдiграє значну роль у реалiзацiї антиоксидантного захисту органiзму [Кулинский В.И. и др., 1990; Кения М.В. и др., 1993], в данiй роботi було дослiджено вплив солей ртутi та кобальту на вмiст GSH у печiнцi, нирках i легенях щурiв.
Наведенi в табл. 5 данi свiдчать, що вже через 0,5 години пiсля введення хлориду ртутi вмiст GSH у печiнцi знижувався в 1,3 рази у порiвняннi з контролем. У подальшому вмiст GSH продовжував зменшуватися i через 2 години складав тiльки 46% вiд рiвню у контрольних тварин. Через 24 години вмiст вiдновленого глутатiону в печiнцi дослiдних щурiв збiльшувався, але залишався вiрогiдно нижче рiвню контролю. Зниження концентрацiї вiдновленого глутатiону в печiнцi щурiв у раннi строки пiсля введення HgCl2 та пiдвищення в бiльш пiзнi строки виявлено й авторами роботи [Баранник Т.В. и др., 1997].
Подiбнi двофазовi, але менш вираженi, змiни вмiсту GSH у вiдповiдь на введення HgCl2 спостерiгалися i в легенях щурiв (табл. 5). У нирках, як у печiнцi та легенях, вмiст GSH знижувався вже через 0,5 години пiсля введення хлориду ртутi, але потiм трохи пiдвищувався до 2 годин i знову знижувався через 24 години пiсля iн'єкцiї (табл. 5).
Таблиця 4
Вплив хлориду ртутi на каталазну та супероксиддисмутазну активностi в печiнцi, нирках i легенях самок щурiв (n=5-7)
Примiтки:
* - P < 0,05 вiдносно контролю;
** - P < 0,05 вiдносно значень через 2 години
При дослiдженнi впливу хлориду кобальту на вмiст вiдновленого глутатiону встановлено, що через 0,5 години пiсля iн'єкцiї в нирках щурiв рiвень GSH знижується тiльки на 9%, в легенях не змiнюється, а в печiнцi - пiдвищується на 14% (табл. 5). У подальшому (через 2 години) вмiст GSH у печiнцi та легенях щурiв знижувався i потiм трохи пiдвищувався через 24 години пiсля iн'єкцiї. У нирках дослiдних щурiв вмiст GSH монотонно знижувався пiд час усього експерименту. Важливо вiдзначити, що зниження вмiсту вiдновленого глутатiону при введеннi хлориду кобальту у всiх вивчених органах щурiв було менш вираженим, нiж при введеннi хлориду ртутi. Це, певно, пов'язано з тим, що хлорид ртутi, в основному, безпосередньо реагує з вiдновленим глутатiоном, а хлорид кобальту - непрямим шляхом, наприклад, внаслiдок розвитку гiпоксiї тканини. Встановлена менш виражена GSH-вичерпуюча дiя CoCl2 у порiвняннi з HgCl2 може пояснити i менш виражену активацiю ПОЛ при введеннi хлориду кобальту (табл. 2).
Одержанi в даному роздiлi результати та данi iнших авторiв свiдчать про важливу роль антиоксидантної системи в пiдтримуваннi прооксидантно-антиоксидантної рiвноваги при введеннi хлориду кобальту та хлориду ртутi, а також дозволяють, у деякiй мiрi, пояснити виявленi особливостi активацiї ПОЛ вивченими солями металiв.
Таблиця 5
Вплив хлориду ртутi та хлориду кобальту на вмiст вiдновленого глутатiону в печiнцi, нирках i легенях самок щурiв (мг%; n=5-6)
Примiтки:
* - P < 0,05 вiдносно контролю;
** - P < 0,05 вiдносно значень через 0,5 год.;
*** - P < 0,05 вiдносно значень через 2 год.
ВИСНОВКИ
1. Показано, что введення солей ртутi та кобальту супроводжується активацiєю перекисного окислення лiпiдiв у печiнцi, нирках i легенях самцiв i самок щурiв.
2. Статевi особливостi впливу солей металiв на iнтенсивнiсть перекисного окислення лiпiдiв полягають в наступному:
- у самцiв максимальну активацiю аскорбат-iндукованого перекисного окислення лiпiдiв вiдзначено через 0,5 години. Динамiка змiни iнтенсивностi перекисного окислення лiпiдiв у подальшому (через 2, 14 i 24 години) залежить вiд природи металу;
- у самок активацiя перекисного окислення лiпiдiв максимальна на пiзнiх перiодах пiсля введення солей металiв i менш виражена.
3. Iнгiбiтори бiлкового синтезу (актиномiцин Д i циклогексимiд) активують аскорбат-iндуковане перекисне окислення лiпiдiв i збiльшують вмiст малонового дiальдегiду в печiнцi, нирках i легенях щурiв. Бiльш виражену активацiю перекисного окислення лiпiдiв вiдзначено в печiнцi щурiв при введеннi циклогексимiду.
4. Циклогексимiд не впливає на активацiю перекисного окислення лiпiдiв, яка спричинена введенням солей важких металiв. В той же час, актиномiцин Д приводить до додаткової активацiї перекисного окислення лiпiдiв у нирках i легенях щурiв, якi одержували хлорид ртутi.
5. Введення солей важких металiв супроводжується зниженням вмiсту вiдновленого глутатiону в печiнцi, нирках i легенях щурiв. Вiдзначено деякi особливостi динамiки вмiсту вiдновленого глутатiону пiсля введення хлориду ртутi та хлориду кобальту.
6. Виявлено зниження каталазної активностi в легенях через 2 i 24 години пiсля введення хлориду ртутi та активацiю в нирках через 24 години. Активнiсть супероксиддисмутази пiдвищена в легенях через 2 години пiсля введення солi металу, а в нирках - через 24 години.
СПИСОК ПРАЦЬ, ЩО ВIДОБРАЖАЮТЬ ОСНОВНI ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦIЇ
1. Шаби Бони Кристоф. Влияние хлорида ртути на скорость перекисного окисления липидов и некоторые показатели антиоксидантной защиты в печени, почках и легких крыс // Биологический вестник. - 1997. - Т. 1, N1. - С. 67-70.
2. Калиман П.А., Загайко А.Л., Шаламов Р.В., Ганусова Г.В., Баранник Т.В., Скрипник Э.В., Соколик В.В., Шаби Бони Кристоф. Содержание и состав липопротеинов крови в печени крыс и некоторые показатели окислительного стресса при введении хлорида кобальта // Укр. биохим. журн. - 1997. - Т. 69, N5-6. - С. 138-148.
3. Шаби Бони Кристоф. Влияние хлорида кобальта на скорость аскорбатзависимого перекисного окисления липидов в печени, почках и легких крыс разного возраста // Вестник проблем биологии и медицины. - Полтава - Харьков, 1998. - N9. - С. 39-44.
4. Шаби Бони Кристоф, Калиман П.А. Влияние хлорида ртути (HgCl2) и хлорида кобальта (CoCl2) на перекисное окисление липидов (ПОЛ) в печени, почках и легких крыс. - Харьков, 1996. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ 19.01.96, N340 - Ук96.
5. Калиман П.А., Шаби Бони Кристоф. Скорость перекисного окисления липидов и активность некоторых антиоксидантных ферментов в печени, почках и легких крыс при введении хлорида ртути // Сб. науч. тр. Харьковского ин-та соц. прогресса. - Вып. 2. - Харьков: КиПи, 1997. - С. 146-148.
6. Калиман П.А., Соколик В.В., Шаби Бони Кристоф. Перекисное окисление липидов и система глутатионовой защиты в печени и почках крыс при введении хлорида кобальта // Тр. науч. конф. "Фундаментальные и прикладные аспекты современной биохимии. - С.-Петербург, 1998. - Т. 1. - С. 294-299.
7. Шаби Бони Кристоф. Влияние хлорида ртути и хлорида кобальта на перекисное окисление липидов в печени крыс // Науч. конф. молодых ученых биол. фак-та и НИИ биологии ХГУ. - Харьков, 1996. - С. 61.
8. Шаби Бони Кристоф. Влияние хлорида ртути и хлорида кобальта на перекисное окисление липидов (ПОЛ) в печени, почках и легких крыс // Науч. конф. молодых ученых биол. фак-та и НИИ биологии ХГУ. - Харьков, 1997. - С. 62.
| 
