У дорослих щурiв, iмобiлiзацiя яких не супроводжувалася значною змiною редуктазної активностi мікросом, обидва препарати чинили на них помiрний iнгiбiруючий ефект. У старих тварин, iмобiлiзацiя яких супроводжувалася значним зниженням редуктазної активностi, уведення румосолу сприяло збiльшенню цієї активностi до рiвня iнтактних тварин. Аналогiчний ефект у старих щурiв на НАДФН: К3[Fe(CN)6] редуктазну активність чинив препарат 2.
Отриманi данi дають пiдставу зробити висновок про те, що використанi похiднi 1,2,4-триазолін-5-тіоацетату чинять подвiйний ефект на редуктази мiкросом печiнки. Вiн може мати характер прямої та непрямої дiї.
Прямий ефект препаратiв пов′язаний з їх безпосереднiм впливом на молекулу ферменту. Його наслiдком стає зниження редуктазної активностi мiкросом. Непрямий ефект, цiлком iмовiрно, обумовлює антиоксидантна дiя похiдних 1,2,4-триазолін-5-тіоацетату [Панасенко А.И. и др, 1998]. Обмежуючи iнтенсивнiсть стимуляцiї вiльно-радикальних процесiв при стресi, вони запобiгають тим самим стресорному обмеженню редуктазної активностi мiкросом.
Iснуючi лiтературнi данi про вiкове зниження потужностi антиоксидантних систем органiзму [Jorquera Plaza F. et al, 1997] дозволяють припустити бiльшу величину обумовленої стресом окислювальної модифiкацiї редуктаз мiкросом у старих, нiж у дорослих тварин. На це вказують результати експериментiв по вивченню вмiсту карбонiлiруваних бiлкiв у мiкросомах печiнки дорослих та старих щурiв при стресi (рис.4). З цiєї причини превентивне введення румосолу для запобiгання зниження редуктазної активності мiкросом печiнки при стресi у старих щурiв виявилося бiльш ефективним, нiж у дорослих тварин.
%
Рис. 4. Змiна вмiсту карбонiлiруваних бiлкiв у мiкросомах печiнки дорослих та старих щурiв при стресi.
Примiтка: Вмiст карбонiлiруваних бiлкiв у iнтактних щурiв прийнято за 100 %).
Активуюча дiя румосолу на мiкросомальнi редуктази при стресi має характер терапевтичної дiї. Вiн забезпечує посилення процесiв мiкросомального окислення в печiнцi i цим самим стимулює її антитоксичну функцiю. В умовах стресорної стимуляцiї катаболiчних процесiв це сприяє пiдвищенню резистентностi органiзму до пошкоджуючої дiї стресу, що особливо актуально при старiннi.
ВИСНОВКИ
1. Iмобiлiзацiйний стресс супроводжується виникненням залежних вiд вiку особливостей у редуктазнiй активностi мiкросом печiнки. У дорослих тварин вони проявляються у слабо вираженому зниженнi НАДН:2,6-дихлорфенолiндофенол редуктазної активності зі збереженням НАДФН-залежної редуктазної активності на рівні iнтактних тварин. У старих тварин при стресi вiдбувається обмеження НАДН-залежної редуктазної активностi мікросом печінки при відновленні феррицианіду калію, цитохрому с, а також НАДФН-залежної редуктазної активності при відновленні феррицианіду калію. Паралельно відбувається збільшення збільшення відношення НАДН- та НАДФН-залежних редуктазних активностей на користь НАДН-залежної. Формування комплексу подібних зсувів з боку редуктазної активності мікросом сприяє обмеженню швидкості окислювально-відновлювальних процесів у гідроксилазних ланцюгах печінки у старих щурів при стресі.
2. НАДН- та НАДФН-залежні редуктази мікросом печінки проявляють неоднакову чутливість до дії ряду мембранотропних речовин (додецилсульфату натрія, перекису водню та сечовини), що визначається відмінностями в їх структурі та властивостях як мембранозв’язаних ферментів. НАДФН:2,6-дихлорфенолiндофенол редуктаза більш стійка до дії цих речовин, ніж НАДН:2,6-дихлорфенолiндофенол редуктаза.
3. У дорослих тварин імобілізаційний стрес супроводжується зменшенням ефекту додецилсульфату натрія, перекису водню та сечовини на НАДН:2,6-дихлорфенолiндофенол редуктазну активність мікросом. У старих імобілізованих щурів величина ефекту даних мембранотропних речовин на НАДН:2,6-дихлорфенолiндофенол редуктазну активність мікросом не відрізняється від такої у старих інтактних тварин. Відмінності у проявленні дії додецилсульфату натрія, перекису водню та сечовини на НАДН:2,6-дихлорфенолiндофенол редуктазну активність мікросом печінки дорослих та старих щурів при імобілізації відображає існування вікових особливостей зміни структури та характеру взаємодії редуктаз з мікросомальними мембранами при стресі.
4. Формування імобілізаційного стресу призводить до порушення субстратного забезпечення мікросомальних редуктаз. Проявом цього служить зміна стану пулу піридінових коферментів в печінці щурів, що підлягали імобілізації. Ці зміни мають залежний від віку характер. У дорослих тварин пiд час iмобiлiзацiйного стресу зменшується концентрацiя НАДФН та збiльшується частка НАДН у сумарному пулi вiдновлених пiридiнових коферментiв. У старих щурiв при стресi вiдбувається зменшення вмiсту НАДФН в печiнцi. При цьому значно знижується концентрацiя НАДН у порiвняннi з його рiвнем у дорослих iмобiлiзованих тварин.
5. Змiна редуктазної активності мiкросом та стану пулу пiридiнових коферментiв у печiнцi дорослих щурiв при стресi сприяють обмеженню ролi НАДФН-залежних реакцiй та зростанню ролi НАДН-залежних реакцiй в процесi мiкросомального окислення. Цей зсув має компенсаторне значення для пiдтримання ефективностi процесiв гiдроксилювання в печiнцi. Зниження ролi НАДН-залежних реакцiй в процесi мiкросомального окислення при стресі у старих щурiв обмежує можливість шунтування редуктазної ланки оксигеназного ланцюга. Внаслідок цього у них формуються умови для порушення процесів гідроксилювання в печінці, а, значить, і зменшення її антитоксичної функції при стресі.
6. Морфолiнiєва (румосол) та калiєва солi 3-(4-пiридiл)-1,2,4-триазолін-5-тіооцтової кислоти чинять модулюючий вплив на редуктазну активнiсть мiкросом печiнки при стресi. Дiя цих препаратiв має залежний вiд вiку характер.
7. Румосол сприяє збiльшенню редуктазної активностi мiкросом у старих щурів при імобiлiзацiйному стресі і може використовуватися у якоcті ефективного препарату для корекції обумовлених стресом порушень з боку мікросомального окислення в печiнці при старiннi.
СПИСОК ОСНОВНИХ РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Рудько Н.П., Давыдов В.В. Активность редуктаз микросом печени в присутствии различных акцепторов электронов у взрослых и старых крыс при стрессе // Пробл. старения и долголетия .-2000.-Т. 9, N 3. - С.256-261.
2. Рудько Н.П., Давидов В.В. Активність НАДФН-дихлорфеноліндофенол редуктази печінки дорослих та старих щурів при імобілізаційному стресі // Вісник Запорізького державного університету.- 2001. - № 2. - С.221-224.
3. Швец В.Н., Рудько Н.П., Давыдов В.В., Панасенко А.И., Кныш Е.Г., Горбач Т.В. Действие производных 1,2,4-тиотриазолил-5-меркаптоуксусной кислоты на содержание катехоламинов в крови взрослых и старых крыс при стрессе // Експерим. і клініч. медицина. - 2001.- №3.- С.11-13.
4. Рудько Н.П., Давыдов В.В. Активность редуктаз микросом печени взрослых и старых крыс при иммобилизационном стрессе // Вопр. мед. химии. - 2001.- Т.47, вып.5.- С.506-511.
5. Рудько Н.П., Давыдов В.В. Изучение особенностей регуляции активности редуктаз микросом печени взрослых и старых крыс при стрессе // Вопр. мед. химии. - 2001.- Т.47, вып.6.- С.599-601.
6. Рудько Н.П., Давыдов В.В. Изучение особенностей влияния новых производных 1,2,4-триазолил-5-меркаптоуксусной кислоты на активность редуктаз микросом печени взрослых и старых крыс при иммобилизационном стрессе // Эксперим. и клинич. фармакология.- 2001.- Т.64, № 3.- С.53-55.
7. Рудько Н.П., Давыдов В.В. Активность редуктаз микросом печени с различными акцепторами электронов у взрослых и старых крыс при иммобилизационном стрессе // Матеріали III націон. конгресу геронтологів і геріатрів України.- Київ.- 2000.- С.164.
8. Рудько Н.П., Давыдов В.В. Изменение активности редуктаз микросом в печени крыс при стрессе // Труды науч.-технич. конф. “Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов”.- Тез.докл.-12-16 июня 2000 г.- Харьков, 2000.- Т.1.- С.145.
9. Рудько Н.П., Давыдов В.В. Влияние стресса на активность редуктаз микросом печени у старых крыс // Материалы науч.-практ. конф.“Региональные проблемы охраны здоровья населения центрального Черноземья”.-Тез.докл.- Белгород, 2000.- С.589-592.
10. Рудько Н.П. Активность редуктаз микросом печени старых крыс при иммобилизационном стрессе // Материалы конф. молодых ученых в институте геронтологии, посвященной памяти В.В.Фролькиса. – Киев, 2001.- С.94-95.
11. Рудько Н.П., Давыдов В.В. Состояние системы пиридиновых коферментов в печени взрослых и старых крыс при стрессе // Труды науч. конф. “Научное наследие академика И.Н. Буланкина и его развитие в современной биологии”.- Тез.докл.- Харьков, 2001. – С.148-150.
АНОТАЦІЯ
Рудько Н.П. „Редуктазна активнiсть мiкросом печiнки при стресi у дорослих та старих щурiв”. – Рукопис.
Дисертацiя на здобуття наукового ступеня кандидата бiологiчних наук за спецiальнiстю 03.00.04 - бiохiмiя. - Харкiвський нацiональний унiверситет ім. В.Н.Каразіна, Харкiв, 2002.
Вивчали вiковi особливостi змiни редуктазної активності мiкросом печiнки щурiв пiд час iмобiлiзацiйного стресу. Встановлено, що iмобiлiзацiя дорослих тварин не супроводжується суттєвою змiною редуктазної активності мiкросом. Проте, у них вiдбувається зниження концентрацiї НАДФН та зростає частка НАДН у пулi вiдновлених пiридiнових коферментiв у печiнцi. При iмобiлiзацiї старих щурiв вiдбувається часткове зниження редуктазної активності мiкросом, зменшується вiдновнiсть пулу НАДФ та вмiст НАДН у печiнцi у порiвняннi з його рiвнем у дорослих iмобiлiзованих щурiв.
Така перебудова мiкросомального окислення забезпечує можливiсть ефективного перебiгу процесiв гiдроксилювання в печiнцi у дорослих щурiв при їх iмобiлiзацiї, а у старих щурiв може бути причиною зменшення антитоксичної функцiї печiнки при стресi. .
Вперше показано, що для корекцiї зсувiв з боку редуктаз мiкросом печiнки старих щурiв при стресi можна ефективно використовувати румосол.
Ключовi слова: редуктази мiкросом, пiридiновi коферменти, похiднi 1,2,4-триазолін-5-тіоацетату, печiнка, стрес, старiння.
АННОТАЦИЯ
Рудько Н.П. „Редуктазная активность микросом печени взрослых и старых крыс при стрессе”. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 – биохимия. – Харьковский национальный университет им. В.Н.Каразина, Харьков, 2002.
Диссертация посвящена изучению редуктазной активности микросом печени взрослых и старых крыс при иммобилизационном стрессе. Установлено, что иммобилизация взрослых животных не сопровождается существенным изменением редуктазной активности микросом. Однако у них значительно возрастала концентрация окисленных НАД и НАДФ. Одновременно с этим, снижался уровень восстановленности пула НАДФ и, наоборот, резко повышалась доля восстановленного НАД в общем пуле пиридиновых коферментов. Уменьшение восстановленности пула НАДФ у взрослых крыс при иммобилизации было связано со снижением концентрации НАДФН. Возникающие сдвиги способствуют стимуляции окислительно-восстановительных превращений, связанных с НАДН-зависимой редуктазой, в условиях ограничения функционирования НАДФН-зависимого фермента. Подобного рода изменения со стороны микросомального окисления обеспечивают возможность эффективного течения процессов гидроксилирования в печени у взрослых крыс при их иммобилизации. В условиях повышенной продукции эндогенных токсинов в организме при стрессе, это приобретает адаптивное значение.
При иммобилизации старых животных происходит частичное снижение редуктазной активности микросом в реакциях восстановления феррицианида и цитохрома с. Этому сдвигу сопутствует уменьшение восстановленности пула НАДФ, сопровождающееся снижением концентрации восстановленной формы данного кофермента в печени.
При стрессе происходит снижение содержания восстановленного НАДФ в печени. Этот сдвиг не зависит от возраста животных и в одинаковой мере проявляется у старых и взрослых крыс. Уменьшение концентрации восстановленного НАДФ в печени не связано с ограничением интенсивности его образования в реакциях катализируемых цитозольными НАДФ-зависимыми дегидрогеназами (малатдегидрогеназой декарбоксилирующей и глюкозо-6-фосфат дегидрогеназой), выступающими в роли основных источников данного метаболита в клетке. На это прямо указывают результаты исследования активности цитозольной малатдегидрогеназы и глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы в печени крыс обеих возрастных групп при стрессе. Более того, у старых животных подвергнутых иммобилизации, происходит значительное увеличение активности глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы, которая при этом достигает величины, аналогичной таковой у взрослых иммобилизированных крыс.
Возрастные же различия связаны с тем, что у старых животных при стрессе уменьшение содержания восстановленного НАДФ сопровождается параллельным снижением концентрации восстановленного НАД в печени. Их появление может вносить существенные коррективы в характер взаимодействия микросомальных электрон-транспортных цепей. Уменьшение содержания восстановленного НАДФ в печени оказывает регуляторное воздействие на функционирование начального участка оксигеназной цепи микросом. Даже в условиях поддержания высокой активности НАДФН-зависимой редуктазы, снижение концентрации субстрата (НАДФН) способствует ограничению скорости окислительно-восстановительных реакций, катализируемых ею.
Возрастные особенности в изменении состояния пула НАД в печени, проявляющиеся в уменьшении концентрации восстановленного НАД, а также ограничение активности НАДН-зависимой редуктазы микросом и повышение ее лабильности ограничивают возможность шунтирования гидроксилазной микросомальной цепи редуктазной цепью. В подобной ситуации ограничивается возможность компенсаторного усиления окислительно-восстановительных превращений, сопряженных с НАДН-зависимой редуктазой, в условиях нарушения процесса окисления НАДФН микросомами. Следствием того у старых крыс может быть уменьшение антитоксической функции печени при стрессе. Последнее вносит существенный вклад в механизм уменьшения резистентности организма к стрессу при старении.
Была предпринята попытка проведения фармакологической коррекции возрастных сдвигов со стороны микросомальных редуктаз. Для этой цели были использованы антиоксидантные препараты, обладающие направленным гепатотропным действием. В качестве средств выбора применялись новые синтетические препараты – производные 3-(4-пиридил)-1,2,4-триазолин-5-тиоуксусной кислоты – морфолиниевая (румосол) и калиевая соли. Использованные препараты оказывали выраженное влияние на микросомальную редуктазную активность при стрессе. Однако характер их эффекта у взрослых и старых животных существенно различался. У взрослых крыс, иммобилизация которых не сопровождалась существенным изменением активности данных ферментов, оба препарата оказывали на них сходный по величине умеренный ингибирующий эффект. У старых животных, иммобилизация которых сопровождалась значительным снижением редуктазной активности, введение румосола способствовало увеличению их активности до уровня интактных животных. Аналогичный эффект у старых крыс на НАДФН:К3[Fe(CN)6] – редуктазную активность оказывала калиевая соль 1,2,4-триазолин-5-тиоуксусной кислоты.
Впервые показано, что для коррекции сдвигов со стороны редуктаз микросом печени старых крыс при стрессе может эффективно использоваться морфолиний 3-(4-пиридил)-1,2,4-триазолин-5-тиоацетат (румосол).
Ключевые слова: редуктазы микросом, пиридиновые коферменты, производные 1,2,4-триазолин-5-тиоацетата, печень, стресс, старение.
SUMMARY
Rudko N.P. Microsomal reductase activity in the liver of adult and old rats during stress. - Manuscript.
Dissertation on submitting scientists degree of applicant in biological science in the specialization of biochemistry (03.00.04).- V.N.Karazin Kharkov National University, Kharkov, 2002.
The investigation revealed that on immobilization stress is not changed essential of NAD(P)H-depending reductase activity in liver microsomes of adult animals. How ever took place declined in the concentration of NADP and increased of reduced NAD part in a total pool of reduced pyridine coenzymes in liver. It was revealed that on stress in old rats decrease of reductase activity, declined in the concentration of NADP and reduced NAD in liver in comparison with adult immobilized rats. It is supposed that the revealed aging changes in microsomal reductase activity promote the decrease of reductase chain role in the process of microsomal oxidation and form the preconditions for antitoxic liver dysfunction at senescence under stress.
It was first shown rumosol may be efficient used for correction of microsomal liver reductases in old rats during stress.
Key words: microsomal reductase, pyridine coenzymes, derivatives 3-(4-pyridyl)-1,2,4-triazolin-5-mercaptoasetic acid, liver, stress, ageing.
| 
