Библиотечный каталог авторефератов Украины

       Зростання загальної активності ТДО, очевидно, зумовлене активацією синтеза апофермента ТДО de novo внаслідок накопичення вільного гему в печінці щурів [Ren S., 2000] і/або секреції глюкокортикоїдів у відповідь на дію стресорного фактора [Danesch U., 1983, Голиков П. П., 1988].

За введення фенілгідразину підвищення активності холофермента ТДО в печінці щурів корелює зі зростанням 5-АЛК-синтазної активності (коефіцієнт кореляції = 0,9). Очевидно, основним джерелом накопичення вільного гему в печінці щурів за цих умов є гем, синтезований de novo, а не гем пошкодженого цитохрома Р-450, оскільки апофермент ТДО зв’язує тільки нативний, але не модифікований гем [Badawy A. A.-B., 1984]. Таким чином за введення фенілгідразину, як і за введення CdCl2 і HgCl2 активація 5-АЛК-синтази, що спрямована на відновлення вмісту цитохрома Р-450, є однією з причин накопичення вільного гему в печінці щурів.

5-Амінолевулінатсинтазна, триптофан-2,3-диоксигеназна активності та вміст цитохрома Р-450 в печінці щурів за введення гліцеролу. Відомо, що основним пошкоджуючим фактором в гліцерольній моделі рабдоміолізу є накопичення в кров’яному руслі гему і гемвмісних сполук з їх подальшим надходженням до різних органів, в тому числі печінки [Vanholder R., 2001, Akmal M., 1990]. Метаболізм гему в печінці ссавців за гліцерольної моделі рабдоміолізу практично не досліджений.

В даній роботі встановлено, що гліцерол спричиняє зростання 5-АЛК-синтазної активності в печінці щурів через 0,5 і 2 год після введення (табл. 12). Через 6 год після ін’єкції гліцеролу 5-АЛК-синтазна активність не відрізняється від контрольних значень.

Таблиця 12

5-АЛК-синтазна активність в гомогенаті печінки щурів в різні терміни

після введення гліцеролу(M±m, n = 5-7)

*- р≤0,05 відносно контролю, # - р≤0,05 відносно 6 год

Встановлено, що гліцерол спричиняє підвищення активності холофермента, загальної активності і насичення гемом ТДО через 2 год після введення (табл. 12). Через 6 год досліджувані показники залишаються на високому рівні. Через добу після ін’єкції гліцеролу активність холофермента і загальна активність ТДО достовірно нижчі за відповідні показники через 6 год, але при цьому перевищують контрольні значення; насичення ТДО гемом нормалізується.

Попереднє введення циклогексиміду блокує зростання 5-АЛК-синтазної активності, активності холофермента, загальної активності і насичення гемом ТДО в печінці щурів через 2 год після ін’єкції гліцеролу (табл. 13).

Таблиця 13

5-АЛК-синтазна активність, активність і насичення гемом ТДО в гомогенаті печінки щурів через 2 год після введення гліцеролу на фоні попереднього введення циклогексиміду (M±m, n = 5-7)

*- р≤0,05 відносно контролю

Отримані дані свідчать, що підвищення 5-АЛК-синтазної і триптофан-2,3-диоксигеназної активностей є наслідком активації синтезу даних ферментів de novo. Індукція 5-АЛК-синтази за введення гліцеролу може бути пов’язана з порушенням функціонування мітохондрій, що характерно для гліцерольної моделі рабдоміолізу [Narth K. A., 1998]. Індукція апобілка ТДО при дії гліцеролу, очевидно, є наслідком зростання вмісту вільного гему в печінці щурів [Ren S., 2000].

Відомо, що накопичення в клітинах вільного гему призводить до активації процесів вільнорадикального окиснення і окисного пошкодження клітинних компонентів [Maines M. D., 1997]. В паралельних експериментах встановлено зниження вмісту відновленого глутатіону та активності деяких антиоксидантних ферментів в печінці щурів за введення гліцеролу [Стрельченко К. В., 2003].

В даній роботі встановлено зниження вмісту цитохрома Р-450 в печінці щурів через 24 ч після ін’єкції гліцеролу (табл. 14).

Таблиця 14

Вміст цитохрома Р-450 в гомогенаті печінки щурів в різні терміни після введення

гліцеролу(M±m, n = 5-7)

*- р≤0,05 відносно контролю

Як свідчать дані роботи [Стрельченко К. В., 2003], гліцерол спричиняє зниження активності каталази в печінці щурів через 24 год після введення. Таким чином, в пізні терміни після введення гліцеролу джерелом накопичення вільного гему в печінці щурів може бути гем зруйнованих внутрішньоклітинних гемопротеїнів.

Крім того, за введення гліцеролу зростання вмісту вільного гему може бути зумовлене надходженням до печінки гему із кров’яного русла. Згідно з даними паралельних експериментів накопичення гемвмісних сполук в сироватці крові щурів спостерігається протягом доби після введення гліцеролу [Каліман П. А., 2003].

Результати проведеного дослідження свідчать, що циклогексимід блокує підвищення вмісту вільного гему, а також індукцію 5-АЛК-синтази за введення гліцеролу (табл. 13). В той же час циклогексимід не впливає на зростання вмісту загального гему в печінці щурів в перші години дії гліцеролу [Стрельченко К. В., 2003]. Отримані дані дають підставу вважати, що індукція 5-АЛК-синтази є основною причиною накопичення вільного гему в печінці щурів протягом перших годин дії гліцеролу. В пізні терміни після введення гліцеролу зростання вільного гему в печінці щурів, очевидно, є наслідком деградації внутрішньоклітинних гемопротеїнів.

ВИСНОВКИ

       В результаті проведених експериментів встановлені особливості дії гемолітичних агентів різної хімічної природи на активність ключового фермента біосинтезу гему – 5-АЛК-синтази і вміст деяких гемопротеїнів впечінці щурів. За результатами дослідження зроблені наступні висновки:

1. Підвищення 5-АЛК-синтазної активності призводить до накопичення вільного гему в печінці щурів протягом перших годин дії фенілгідразину і гліцеролу, а також в пізні терміни після введення хлориду кадмію і хлориду меркурію. За введення досліджуваних солей металів і фенілгідразину однією з причин активації 5-АЛК-синтази є деградація цитохрома Р-450.
2. Хлорид кадмію, на відміну від хлориду меркурію, не спричиняє підвищення вмісту вільного гему в печінці щурів в перші години після введення. За введення хлориду кадмію підвищення 5-АЛК-синтазної активності супроводжується накопиченням вільного гему в печінці щурів.
3. Попереднє введення α-токоферолу запобігає накопиченню вільного гема в печінці щурів при дії хлориду кадмію і хлориду меркурію за рахунок збереження вмісту цитохрома Р-450 і попередження активації 5-АЛК-синтази.
4. Фенілгідразин спричиняє двохфазну зміну 5-АЛК-синтазної активності в печінці щурів: короткочасне зниження активності та подальше підвищення. Активація 5-АЛК-синтази за введення фенілгідразину, очевидно, є наслідком деградації цитохрома Р-450.
5. Підвищення 5-АЛК-синтазної і триптофан-2,3-діоксигеназної активностей в печінці щурів за введення гліцеролу зумовлене активацією синтезу даних ферментів de novo.
6. Блокування циклогексимідом зростання 5-АЛК-синтазної активності при дії гліцеролу супроводжується нормалізацією вмісту вільного гему в печінці щурів. Індукція 5-АЛК-синтази є основною причиною накопичення вільного гему в печінці щурів протягом перших годин дії гліцеролу.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Калиман П.А., Иншина Н.Н. Активность 5-аминолевулинатсинтазы в печени крыс в условиях деградации цитохрома Р-450 при введении хлорида кадмия // Укр. биохим. журн. – 2003. – Т. 75, № 2. – С. 99-102. (Автором роботи були досліджені динаміка 5-амінолевулінатсинтазної, триптофан-2,3-диоксигеназної активностей та вмісту цитохрома Р-450 в печінці щурів за введення CdCl2 , а також CdCl2 на фоні попереднього введення α-токоферолу).
2. Калиман П.А., Иншина Н.Н., Стрельченко Е.В. Активность ключевых ферментов метаболизма гема и содержание цитохрома Р-450 в печени крыс при экспериментальном рабдомиолизе и гемолитической анемии // Укр. биохим. журн. – 2003. – Т. 75, № 3. – С. 109-114. (Дисертантом були досліджені динаміка 5-амінолевулінатсинтазної, триптофан-2,3-диоксигеназної активностей та вмісту цитохрома Р-450 в печінці щурів за введення гліцеролу та фенілгідразину).
3. Cтрельченко К.В., Іншина Н.М., Каліман П.А. Регуляція метаболізму гему та гемопротеїнів в печінці щурів при експериментальному рабдоміолізі // Медична хімія. – 2003. – Т. 5, № 2. – С. 5-11. (Здобувачем були досліджені 5-амінолевулінатсинтазна, триптофан-2,3-диоксигеназна активності в печінці щурів за введення гліцеролу на фоні попереднього введення циклогексиміду).
4. Каліман П.А., Cтрельченко К.В., Бараннік Т.В., Нікітченко І.В., Іншина Н.М., Павиченко О.В., Филимоненко В.П. Метаболізм гему та гемопротеїнів і деякі показники антиоксидантної системи в еритроцитах і тканинах щурів при фенілгідразиновій анемії // Фізіологічний журнал. – 2003. – Т. 49, № 2. – С. 66-72. (Дисертантом були досліджені 5-амінолевулінатсинтазна, триптофан-2,3-диоксигеназна активності і вміст цитохрома Р-450 в печінці щурів за введення фенілгідразину).
5. Tatyana Barannik, Natalya Inshina, Olga Pavichenko, Pavel A. Kaliman The role of heme in the mechanisms of cadmium ions action on some parameters of antioxidant defense in rat liver // Annales Universitates Mariae Curie-Sklodowska – 2002. – Vol. 15, № 43. – P. 463-467. (Автором роботи були досліджені активність і насичення гемом ТДО в печінці щурів за введення CdCl2,, а також CdCl2,на фоні попереднього введення α-токоферолу).
6. Kaliman P.A., Strel’chenko E., Barannik T., Inshina N., Nikitchenko I., Philimonenko V. The influence of heme-mediated redox changes on heme oxygenase activity in different tissues // Abstracts 2nd International symposium on heme oxygenase (Catania, june 2002). - Exp. Biol. Med. – 2003. – V.228, N5. – P.621.
7. Іншина Н.М. Активність δ-амінолевулінатсинтази, триптофан-2,3-діоксигенази та вміст цитохрому Р-450 у печінці щурів за оксидативного стресу, спричиненого введенням хлориду кадмію // Матеріали VIII Українського біохімічного з'їзду (Чернівці, жовтень 2002). – Укр. біохім. журн. – 2002. – Т. 74, № 4 б. – С. 222-223.
8. Иншина Н.Н. Некоторые показатели метаболизма гема в печени крыс при глицерольной модели рабдомиолиза // Материалы международной научно-практической конференции “Динаміка наукових досліджень” (Дніпропетровськ, 28 жовтня – 4 листопада 2002). – С.27-30.
9. Иншина Н.Н., Стрельченко Е.В. α-Токоферол как фактор ограничения прооксидантного действия хлорида ртути // Тезисы докладов Пироговской студенческой научной конференции (Москва, март 2003). - Вестник Российского государственного медицинского университета. – 2003. – № 2 (28). – С. 169.
10. Стрельченко Е.В., Иншина Н.Н., Филимоненко В.П. Некоторые механизмы повреждения клеток печени при экспериментальном рабдомиолизе // Тезисы докладов Пироговской студенческой научной конференции (Москва, март 2003). - Вестник Российского государственного медицинского университета. – 2003. – № 2 (28). – С. 211.
11. Иншина Н.Н. Регуляция активности ключевого фермента биосинтеза гема в печени крыс при введении хлорида кадмия. В кн. “Биология – наука XXI века”: 7-я Пущинская школа-конференция молодых ученых (Пущино, апрель 2003): Сборник тезисов. Пущино – 2003. – С. 335-336.
12. Стрельченко К.В., Іншина Н.М., Филимоненко В.П. Розвиток оксидативного стресу в печінці та нирках щурів при експериментальному рабдоміолоізі // Збірник трудів 7-го Міжнародного медичного конгресу студентів та молодих учених (Тернопіль, травень 2003) – С. 213.
13. Strel’chenko E., Inshina N., Barannik T. et al. Possible role of haem intracellular redistribution in signaling under apoptotic agents action // Meeting on signal transduction (Brussels, july 2003). - Eur. J. Biochem. – 2003. – Vol. 270, suppl. 1. – P. 111.
14. Barannik T., Strel’chenko E., Inshina N. et al. Possible role of newly synthesized heme in signaling under stress agents action // Meeting on signal transduction (Brussels, july 2003). - Eur. J. Biochem. – 2003. – Vol. 270, suppl. 1. – P. 231.

АНОТАЦІЯ

       Іншина Н.М. 5-Амінолевулінатсинтазна активність і вміст деяких гемопротеїнів в печінці щурів при дії гемолітичних агентів. – Рукопис.

       Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 – біохімія. – Харківський національний університет ім. В. Н. Каразіна. – Харків. – 2003.

       Дисертація присвячена вивченню особливостей дії гемолітичних агентів на активність ключового фермента біосинтезу гема – 5-амінолевулінатсинтази і вміст деяких гемопротеїнів в печінці щурів.

Встановлено, що при дії хлориду кадмію, хлориду меркурію, фенілгідразину та гліцеролу підвищення 5-амінолевулінатсинтазної активності є однією з причин накопичення вільного гему в печінці щурів. Попереднє введення α-токоферолу запобігає підвищенню 5-амінолевулінатсинтазної і триптофан-2,3-диоксигеназної активностей в печінці щурів при дії хлориду кадмію і хлориду меркурію. За умов введення солей металів та фенілгідразину активація 5-амінолевулінатсинтази може бути пов’язана з деградацією основного гемопротеїну печінки – цитохрома Р-450.

Ключові слова: 5-амінолевулінатсинтаза, триптофан-2,3-диоксигеназа, цитохром Р-450, цитохром b5, гем, печінка, хлорид кадмію, хлорид меркурію, фенілгідразин, гліцерол.

АННОТАЦИЯ

       Иншина Н.Н. 5-Аминолевулинатсинтазная активность и содержание некоторых гемопротеинов в печени крыс при действии гемолитических агентов. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 – биохимия. – Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина. – Харьков. – 2003.

Диссертация посвящена изучению особенностей действия гемолитических агентов различной химической природы на активность ключевого фермента биосинтеза гема – 5-аминолевулинатсинтазы и содержание некоторых гемопротеинов в печени крыс.

Эксперименты выполнены на половозрелых крысах самцах линии Вистар массой 150-200 г. В работе исследовали динамику 5-аминолевулинатсинтазной, триптофан-2,3-диоксигеназной активности и содержания цитохрома Р-450 в печени крыс при введении хлорида кадмия, хлорида ртути, фенилгидразина и глицерола. Исследовали влияние предварительного введения антиоксиданта - α-токоферола на изменение перечисленных показателей при введении хлорида кадмия и хлорида ртути. Также исследовали влияние предварительного введения ингибитора белкового синтеза – циклогексимида на изменение 5-аминолевулинатсинтазной и триптофан-2,3-диоксигеназной активностей при введении глицерола.

Активность 5-аминолевулинатсинтазы определяли колориметрическим методом, активность триптофан-2,3-диоксигеназы – спектрофотометрическим методом. О содержании свободного гема в печени крыс судили по отношению активности холофермента к общей активности ТДО. Содержание цитохрома Р-450 и цитохрома b5 определяли методом дифференциальной спектрофотометрии. Оценку значимости различий между группами полученных данных проводили с использованием непараметрического теста Манна-Уитни-Вилкоксона.

В работе установлено, что повышение 5-аминолевулинатсинтазной активности приводит к накоплению свободного гема в печени крыс в первые часы воздействия фенилгидразина и глицерола и в более поздние сроки после введения хлорида кадмия и хлорида ртути. Результаты проведенного исследования позволяют предположить, что при введении солей тяжелых металлов (кадмия и ртути), а также фенилгидразина активация 5-аминолевулинатсинтазы является следствием деградации основного гемопротеина печени – цитохрома Р-450.

Согласно полученным данным хлорид кадмия, в отличие от хлорида ртути, не вызывает накопление свободного гема в печени крыс в первые часы после введения. Увеличение содержания свободного гема в первые часы воздействия хлорида ртути, по-видимому, обусловлено поступлением в печень гема лизированных эритроцитов из кровяного русла путем неспецифического транспорта. В поздние сроки после введения исследуемых солей металлов накопление свободного гема в печени крыс, очевидно, обусловлено повышением 5-аминолевулинатсинтазной активности и деградацией внутриклеточных гемопротеинов, в частности, цитохрома Р-450 и цитохрома b5.

Полученные данные о способности α-токоферола предотвращать снижение содержания цитохрома Р-450 и повышение 5-аминолевулинатсинтазной активности, вызванное введением хлорида кадмия и хлорида ртути, позволяют предположить, что деградация цитохрома Р-450 является одной из причин активации 5-аминолевулинатсинтазы при введении солей металлов. Сохранение содержания цитохрома Р-450 и предотвращение активации 5-АЛК-синтазы при введении хлорида кадмия или хлорида ртути на фоне предварительного введения α-токоферола сопровождаются нормализацией триптофан-2,3-диоксигеназной активности в печени крыс.

В работе установлено, что фенилгидразин вызывает двухфазное изменение 5-аминолевулинатсинтазной активности в печени крыс: кратковременное снижение и последующее повышение. При введении фенилгидразина, как и при введении хлорида кадмия и хлорида ртути, активация 5-аминолевулинатсинтазы, направленная на восстановление содержания поврежденного цитохрома Р-450, приводит к накоплению свободного гема в печени крыс.

В глицерольной модели рабдомиолиза увеличение 5-аминолевулинатсинтазной и триптофан-2,3-диоксигеназной активностей в печени крыс обусловлено активацией синтеза данных ферментов de novo. Полученные данные свидетельствуют о том, что индукция 5-аминолевулинатсинтазы является основной причиной накопления свободного гема в печени крыс в первые часы после введения глицерола. В более поздние сроки воздействия глицерола одним из источников повышения содержания свободного гема в печени крыс может быть гем поврежденного цитохрома Р-450.

Результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что предупреждение накопления свободного гема в печени млекопитающих за счет сохранения содержания внутриклеточных гемопротеинов и предотвращения индукции 5-аминолевулинатсинтазы может рассматриваться как один из возможных способов ограничения повреждающего действия токсических соединений, в частности солей кадмия и ртути.

Ключевые слова: 5-аминолевулинатсинтаза, триптофан-2,3-диоксигеназа, цитохром Р-450, цитохром b5, гем, печень, хлорид кадмия, хлорид ртути, фенилгидразин, глицерол.

Abstract

Inshina N. M. 5-Aminolevulinate synthase activity and content of some hemoproteines in rat liver during action of hemolytic agents. – Manuscript.

       Thesis for the degree of candidate of biological science, speciality 03.00.04 – biochemistry. – V. N. Karazin Kharkov National University – Kharkov. – 2003.

       This thesis deals with the investigation of particularity of hemolytic agents action on activity of key heme biosynthesis enzyme - 5-aminolevulinate synthase and content of some hemoproteins in rat liver.

       It has been established that an increase of 5-aminolevulinate synthase activity is one of the reasons of free heme accumulation in rat liver under action of cadmium chloride, mercury chloride, phenylhydrazine and glycerol. Pre-treatment by alpha-tocopherol prevents the increase of 5-aminolevulinate synthase and tryptophan-2,3-dioxygenase activities caused by cadmium chloride and mercury chloride. The increase of 5-aminolevulinate synthase activity may be linked with degradation of main hemoprotein of liver – cytochrome P-450.

       Key words: 5-aminolevulinate synthase, tryptophan-2,3-dioxygenase, cytochrome P-450, cytochrome b5, heme, liver, cadmium chloride, mercury chloride, phenylhydrazine, glycerol.