5 9 3 минаева любовь валерьевна ^/-/emaci^cl^ эксперртментальная оценка роли изменений системы глутатиона в реализации побочных цитотоксических эффектов повторного введения цржлофо

3.2.2. Активность ферментов антиоксидантной защиты в тканях печени, почек, головного мозга экспериментальных животных при повторном Полученные в настоящее время данные свидетельствуют о том, что ак­ тивация свободнорадикального окисления (СРО) (в том числе и связанная с образованием активных форм кислорода и свободнорадикальных промежу­ точных продуктов при метаболизме ряда ксенобиотиков) может явиться основой реализации механизмов цитотоксичности. К числу глутатионзависимых антиоксидантных ферментов, осуществляющих утилизацию не только АФК, но и продуктов пероксидации органических биомолекул, отно­ сятся глутатионпероксидаза, а также глутатион-8-трансфераза, которая про­ являет Se-независимуго глутатионпероксидазнз^ю активность. Действуя функционально синергично, ГП и ГТ обеспечивают защиту клетки от по­ вреждающего действия АФК и свободных радикалов, дополняя, антиоксидантную активность друг друга. Немалый вклад в антиоксидантную защиту вносит каталаза, которая принимает непосредственное участие в восстанов­ лении перекиси водорода, а также обладает определенной пероксидазной ак­ тивностью.

Проведенное экспериментальное исследование показало, что отравле­ ния веществами алкилирующего действия сопровождаются выраженными изменениями активности ферментов антиоксидантной защиты - каталазы, глутатионпероксидазы и глутатион-8-трансферазы.

3.2.2.1. Активность глутатионпероксидазы в тканях печени, почек, головного мозга экспериментальных животных при повторном введении циклофосфана Как в нормальных условиях, так и при активации процессов свободно­ радикального окисления основная антиоксидантная нагрузка в большинстве тканей организма приходится на глутатионпероксидазу, что обусловливает особый интерес к изучению динамики изменений активности этого фермента в условиях повторной интоксикации ЦФ (табл. 6).

В настоящее время в работах ряда авторов приводятся данные как об активации системы антиоксидантной защиты в ответ на повыщенное образо­ вание свободных радикалов и органических гидроперекисей [45,70], так и о возможности истощения адаптивных возможностей системы антирадикаль­ ной защиты [70]. Проведенное исследование позволило установить, что дли­ тельное введение ЦФ даже в относительно невысоких дозах сопровождается изначальной активацией ферментативной активности ГП в большинстве тка­ ней лабораторных животных, с последующим ее снижением.

Разнонаправленные, подобные изменения активности ГП наблюдались в тканях печени и почек, где действительно можно выделить 2 периода - пе­ риод достоверного компенсаторного усиления активности и период деком­ пенсации, характеризующийся снижением активности ГП. Так, в тканях пе­ чени после введения дозы ксенобиотика 20 мг/кг на 5 сз^ки исследования активность фермента увеличилась на 36,6% (р0,05) по сравнению с кон­ трольной группой, а в тканях почек на 41,5 % (р0,05). В более поздние сро­ ки в тканях обоих органов отмечается значительное падение уровня актив­ ности показателя. При использовании дозы токсиканта 40мг/кг изменения активности ГП носили более выраженный характер. Длительность компен­ саторного увеличения активности составила 1 сутки - на 26,0% (р0,05) выше значений интактной группы в тканях печени и на 19,3% (р0,05) - в тканях почек.

ЦФ оказывал умеренное угнетающее действие на активность ГП в тка­ нях головного мозга лабораторных животных. Так, введение токсиканта в различных дозах в течение длительного времени не вызывало достоверных изменений активности фермента, однако при завершении исследования вы­ явлено достоверное снижение показателя на 17,0% (р0,05) ниже контроля на 10 сутки эксперимента при введении ксенобиотика в меньшей дозе и на 20,3% (р0,05) на 7 сутки в большей дозе.

Изменения активности глутатионпероксидазы в тканях различных органов белых беспородных крыс при повторном введении циклофосфана в суточных дозах 20 и 40 мг/кг (ммоль/(мин • г белка) или мкмоль/(мин • г гемоглобина) Группа иссле­ Циклофосфан, 20 мг/кг * - достоверность отличия р0,05 по сравнению с группой контроля Таким образом, четко прослеживается дозозависимый характер изме­ нений активности ГП в тканях печени, почек и головного мозга, а в тканях печени и почек - адаптационные изменения активности исследуемого фер­ мента.

3.2.2.2. Активность глутатион-8-трансферазы в тканях печени, почек, головного мозга экспериментальных животных при повторном введении Глутатион-8-трансфераза занимает одно из центральных мест в меха­ низмах естественной детоксикации ряда ксенобиотиков, в том числе и цик­ лофосфана, принимая непосредственное участие, как в процессах конъюга­ ции его метаболитов, так и в защите клетки от органических гидропереки­ сей. Примечательно, что направленность изменений активности ГТ в тканях отравленных животных совпадает с таковыми со стороны ГП: на начальных этапах эксперимента отмечалась индукция фермента, а более длительное введение ЦФ приводило к угнетению его активности, на выраженность ко­ торой существенное влияние оказывала величина дозы ксенобиотика (табл.

в тканях печени после введения токсиканта в дозе 20 мг/кг активность ГТ компенсаторно нарастала и через 5 суток в 2,0 раза (р0,05) превысила значения интактного контроля, в дальнейшем повышение активности сменя­ лось ее угнетением. При введении ЦФ в дозе 40 мг/кг наблюдалось незначи­ тельное кратковременное усиление активности ГТ, которая через 1 сутки превышала значения контроля на 44,8% (р0,05), в последующем активность фермента достоверно снижалась на 28,2 % (р0,05) ниже уровня интактной группы.

Сходная по направленности картина изменений отмечалась при изуче­ нии активности ГТ в тканях почек. Повторное введение токсиканта сопровождалось повышением активности ГТ в адаптационном периоде и ее угне­ тением ее в период срыва компенсаторных возможностей. При этом исполь­ зование большей дозы приводило к сокращению сроков компенсаторного сдвига активности ГТ и более выраженному ее падению в поздние этапы на блюдения. После введения ЦФ в суммарной дозе 200 мг/кг на 42,9 % (р0,05) увеличивалась активность фермента на 3 сутки исследования и на 35,8 % (р0,05) через 1 сутки после введения токсиканта в дозе 400 мг/кг, но с последующим снижением ниже уровня контроля.

В тканях головного мозга только введение токсиканта в суточной дозе 20 мг/кг сопровождалось компенсаторным увеличением активности ГТ на сутки эксперимента на 31,1% (р0,05) по сравнению с интактной грзшпой.

При использовании большей дозы ЦФ изменения уровня активности ГТ были несущественными.

3.2.2.3. Активность каталазы в тканях печени, почек, головного мозга экспериментальных животных при повторном введении циклофосфана Один из этапов антирадикальной защиты связан с действием каталазы, утилизирующей перекись водорода. Кроме этой основной функции каталаза также обладает и некоторой пероксидазной активностью.

Полученные в эксперименте данные (табл. 8) свидетельствуют о прин­ ципиальной близости направленности сдвигов активности каталазы и ГП в тканях отравленных ЦФ животных.

В тканях печени любая из используемых доз токсиканта вызывала двухфаз­ ные изменения активности каталазы. При этом введение ЦФ в суточной дозе 20 мг/кг сопровождалось более длительным и выраженным усилением каталазной активности печени на 30,2 % (р0,05) по сравнению с контролем на сутки исследования, при введении ЦФ в дозе 40 мг/кг выраженность этих сдвигов была менее значительной. В позднем периоде эксперимента досто­ верное снижение активности каталазы наблюдалось лишь после использова­ ния ксенобиотика в более высокой дозе, к исходу исследования активность Изменения активности глутатион-8-трансферазы в тканях различных органов белых беспородных крыс при повторном введении циклофосфана в суточных дозах 20 и 40 мг/кг (мкмоль/(мин • г белка) или мкмоль/(мин • г гемоглобина) Группа иссле­ Циклофосфан, 20 мг/кг - достоверность отличия р0,05 по сравнению с группой контроля каталазы снижалась на 30,4 % (р0,05) ниже значений контроля.

В тканях почек изменения активности каталазы были более умерен­ ными. Достоверно значимое адаптационное увеличение активности фермен та происходило лишь при применении токсиканта в дозе 20 мг/кг, при этом активность каталазы на 5 день исследования возросла на 25,3% (р0,05) по сравнению со значениями интактной группы. В последующем выраженного угнетающего воздействия интоксикация ЦФ на активность каталазы в тканях почек не оказывала.

В тканях головного мозга любая из используемых доз ЦФ вызывала постепенное угнетение активности каталазы на протяжении всего экспери­ мента. Введение ЦФ в дозе 20 мг/кг приводило к достоверному снижению активности каталазы в тканях ЦНС в 1,70 раза (р0,05) по сравнению с ин­ тактной группой на 10 сутки исследования и в 1,96 раза (р0,05) на 7 сутки исследования при применении более высокой дозы ксенобиотика.

Суммируя полученные сведения о динамике изменений активности всех трех ферментов, можно отметить, что в целом повторная интоксикация ЦФ, в основном, сопровождалась как компенсаторными сдвигами со сторо­ ны ферментативного звена антиперекисной защиты в тканях (рост активно­ сти энзимов) в начальном периоде исследования, так и декомпенсаторными изменениями ферментативной активности, что косвенно может свидетельст­ вовать о начале срыва компенсаторных механизмов в системе глутатиона в более поздние сроки эксперимента. Введение больших доз токсиканта со­ провождалось более ранним и глубоким угнетением активности исследуе­ мых ферментов.

Изменения активности каталазы в тканях различных органов белых беспородных крыс при повторном введении циклофосфана в суточных дозах 20 и 40 мг/кг (мкмоль/(мин • г белка) или мкмоль/(мин • г гемоглобина) Группа иссле­ Сроки иссле­ Циклофосфан, 20 мг/кг * - достоверность отличия р0,05 по сравнению с группой контроля 3.3. Концентрация продуктов перекисного окисления липидов в тканях печени, почек, головного мозга экспериментальных животных при В реализации цитотоксического действия различных ксенобиотиков процессов, следствием которых и является повышение интенсивности процессов пероксидации липидов в тканях. Длительное токсическое воздействие может привести к нарушению баланса между состоянием про- и антиоксидантных систем клетки. Несмотря на то, что пероксидации могут подвергаться различные биомолекулы клетки - липидные структуры, нуклеиновые кислоты и белки, изучение состояния процессов ПОЛ в оксидативного повреждения макромолекул клетки, но и позволяет оценить влияние токсиканта на состояние ряда мембранных функций клеток и органов. В ряде экспериментальных работ приводятся прямые сведения об токсикантов, обладающих алкилирующими свойствами [18,31,57]. При этом показателями активации процессов свободнорадикального окисления в тканях (и перекисного окисления липидов, в частности) может служить диальдегида.

Проведенное экспериментальное исследование позволило установить, что повторное введение ЦФ в дозах 20 и 40 мг/кг сопровождается активаци­ ей процессов перекисного окисления липидов, о чем свидетельствует накоп­ ление как начальных продуктов ПОЛ - ДК (табл. 9), так и конечных - МДА (табл. 10). При этом выраженный дозозависимый характер накопления про­ дуктов ПОЛ отчетливо проявлялся во всех тканях отравленных животных.

Введение ЦФ в дозе 20 мг/кг вызывало достоверное (р0,05) повыше­ ние содержания как ДК, так и МДА в тканях печени в течение всего периода исследования с максимальным накоплением через 10 суток - в 1,99 и 1, раза, соответственно, выше значений контроля. Введение токсиканта в дозе 40 мг/кг вызывало более выраженную интенсификацию процессов ПОЛ содержание ДК максимально превышало значения контроля в 2,56 раза (р0,05) через 7 суток, а концентрация МДА - в 2,13 раза (р0,05) на тот же период исследования.