вход на сайт

Войти Зарегистрироваться

«Информация для медицинских работников / первый живой профессиональный портал для практикующих врачей»

Выбор направления медицины

Информационный блок

Новое на портале

Размер текста
Aa Aa Aa

Порушення функціонального стану прооксидантної і антиоксидантної систем у крові морських свинок при алергічному альвеоліті та його корекція антиоксидантом альфа-токоферола ацетатом

Регеда М.С. (добавил(а) 1 сентября 2010 в 14:08)
Добавить статью Распечатать

Розділ з монографії Регеди М.С. "Алергічні захворювання легенів".

З літературних джерел відомо, що перекисне окиснення ліпідів (ПОЛ) є фізіологічним процесом метаболізму, який відіграє важливу роль необхідної ланки життєдіяльності організму та його адаптативних реакціях.

З утворенням радикалів протікає синтез деяких гормонів, зокрема, прогестерону. Через стадію ліпопероксидації поліненасичених жирних кислот відбувається утворення простагландинів, простациклінів, тромбоксанів. Перекисне окиснення ліпідів (ПОЛ) постійно перебігає в клітинних мембранах, обновляючи або замінюючи їх ліпідний склад, тим самим контролює активність мембрано-зв’язаних ферментів. Перекисне окиснення ліпідів супроводжує процес згортання крові (Мих А.Г.). Надмірна активізація перекисного окиснення ліпідів і перетворення його в ланку патогенезу важливих захворювань являє собою явище того ж масштабу та значення, що й аналогічні перетворення стрес-синдрому з ланки адаптації в ланку патогенезу.

Фактором, який визначає таке перетворення або навпаки попереджає його, є співвідношення прооксидантної та антиоксидантної систем.

Так, підвищення антиоксидантної активності (АОА) призводить до такого зміну складу ліпідних мембран, що ці ліпіди стають більше окислюваними. Це в свою чергу викликає прискорене використання антиоксидантів, поступове зниження антиоксидантної активності та повернення її до норми. Навпаки, зниження антиоксидантної активності та підвищення окислювальних реакцій в ліпідах викликає таку зміну складу ліпідів мембран, що ці ліпіди стають менше окислюваними, швидкість використання антиоксидантів зменшується, антиоксидантна активність поступово збільшується і повертається до норми. На основі цих даних зроблено висновок про те, що співвідношення ПОЛ/АОА є фізіологічною константою.

Вміст продуктів перекисного окиснення ліпідів і активність ферментів антиоксидантної системи в крові морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті в різні періоди його розвитку

Нами з метою визначення функціонального стану прооксидантної і антиоксидантної систем досліджували дієнові кон’югати, малоновий діальдегід, активність супероксиддисмутази і каталази у крові інтактних тварин і при експериментальному алергічному альвеоліті (АА) морських свинок в різні періоди його розвитку та в залежності від статі тварин (Щепанський Ф.Й., 2005, 2006). 

В результаті проведених досліджень встановлено, що інтенсивність утворення продуктів перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) і активність ферментів антиоксидантної системи (АОС) у крові самок і самців достовірно не відрізняється за фізіологічних умов. Також немає відмінностей у самок і самців у співвідношенні активність СОД/вміст дієнових кон’югатів (ДК) підтримується майже на однаковому рівні (табл. 1, 2).

Таблиця 1. Вміст продуктів перекисного окиснення ліпідів в крові інтактних морських свинок (М ± m, n=40)

Стать тварини

Біо-матеріал

ДК нмоль/мл (г)

МДА нмоль/мл (г)

Самці

Сироватка крові

3,6±0,1

4,2±0,1

Самки

Сироватка крові

3,8±0,1*

4,3±0,1*

Примітка. * ― Р>0,05 порівняно з інтактними самцями

Таблиця 2. Активність ферментів антиоксидантної системи в крові інтактних морських свинок (М ± m, n=40)

Стать тварини

Біо-матеріал

СОД у.о.мл (г)

Каталаза м.о./мл (г)

СОД/ДК

Самці

Сироватка крові

62,4±3,1

17,2±1,0

17,3±0,8

Самки

Сироватка крові

63,2±3,0*

18,0±1,2*

16,6±0,8*

Примітка. * ― Р>0,05 порівняно з інтактними самцями

В результаті проведених досліджень виявлено, що на 30-й, 40-й і 60-й дні розвитку захворювання у сироватці крові морських свинок (табл. 3, 4) поступово зростала інтенсивність утворення продуктів перекисного окиснення ліпідів.

Так, вміст дієнових кон’югатів у крові морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті в ранні (30-й день), середні (40-й день) та пізні (60-й день) періоди розвитку захворювання поступово підвищувався відповідно на 51,3%, 89,1% і 100%, а рівень малонового диальдегіду на 95,2%, 123,8% і 133,3% порівняно з інтактними тваринами (мал. 1).

Функціональний стан прооксидантно-антиоксидантної системи в крові морських свинок при експериментальному АА в різні періоди його розвитку

Мал.1. Функціональний стан прооксидантно-антиоксидантної системи в крові морських свинок при експериментальному АА в різні періоди його розвитку (в % від контролю)

На 40-й і 60-й день захворювання спостерігалося у морських свинок також зростання вмісту дієнових кон’югатів відповідно на 25% і 32%, а малонового диальдегіду в крові на 14,6% і 19,5% порівняно з групою тварин з раннім періодом розвитку (на 30-й день захворювання).

Одержані результати свідчать про активізацію процесів перекисного окиснення ліпідів та залежність їх від періодів формування експериментального алергічного альвеоліту. Водночас визначення активності ферментів антиоксидантної системи в крові морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті (табл. 5) показало зростання активності супероксиддисмутази (СОД) і каталази на 30-й і 40-й день розвитку захворювання та зниження їх у пізній період формування експериментального алергічного альвеоліту (Щепанський Ф.Й., 2005, 2006).  

Так, активність каталази підвищилась в крові у ранній і середній періоди формування захворювання відповідно на 80,6 і 12,5%, а активність супероксиддисмутази зростала лише (на 30-й день захворювання) – на 64,1% в порівнянні з величинами інтактних морських свинок (мал. 1).

Таблиця 3. Вміст дієнових кон’югатів в крові морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті в різні періоди його розвитку (М ± m, n=80)

Форма досліду

Тривалість захворювання в днях

Кількість тварин

ДК в нмоль/мл (г)

Інтактні морські свинки, контроль

 

20

3,7±0,1

Морські свинки з експериментальним АА

30

20

5,6±0,1

40

20

7,0±0,2

60

20

7,4±0,2

Примітка.* ― Р>0,05 порівняно з контролем

Середній період розвитку захворювання не вплинув на активність супероксиддисмутази. Ці показники залишаються на рівні контрольних величин. Водночас в пізньому періоді формування експериментального алергічного альвеоліту спостерігаються протилежні зміни в активності ферментів антиоксидантної системи. Вони знижуються в крові, супероксиддисмутаза і каталаза відповідно на 21,8% і 25% порівняно з інтактними тваринами, що свідчить про порушення збалансованого функціонування систем антиоксидантного захисту, яке сприяє ще більшій інтенсифікації процесів перекисного окиснення ліпідів.

Таблиця 4. Вміст малонового диальдегіду в крові морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті в різні періоди його розвитку (М ± m, n=80)

Форма досліду

Тривалість захворювання в днях

Кількість тварин

МДА в нмоль/мл (г)

Інтактні морські свинки, контроль

 

20

4,2±0,1

Морські свинки з експериментальним АА

30

20

8,2±0,2

40

20

9,4±0,3

60

20

9,8±0,3

Примітка.* ― Р>0,05 порівняно з контролем

На 40-й день захворювання активність супероксиддисмутази і каталази в крові знижується на 37,8% і 37,7% порівняно з групою морських свинок з раннім періодом розвитку (на 30-й день) експериментального алергічного альвеоліту. В цей же час на 60-й день захворювання спостерігається зниження активності каталази і суперосиддисмутази відповідно на 58,4% і 52,4% порівняно з раннім періодом (30-й день) формування експериментального алергічного альвеоліту.

Таблиця 5. Активність каталази та супероксиддисмутази в крові морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті в різні періоди його розвитку (M ± m, n=80)

Форма досліду

Тривалість захворювання в днях

Кількість тварин

Каталаза в м.о./мл (г)

СОД в у.о./мл (г)

СОД/ДК

Інтактні морські свинки, контроль

 

20

17,6±1,0

62,8±3,1

16,9±0,9

Морські свинки з експериментальним АА

30

20

31,8±1,6

103,1±4,8

18,4±1,0*

40

20

19,8±1,0

64,0±3,0*

9,1±0,6

60

20

13,2±0,8

49,1±2,6

6,6±1,4

Примітка. * ― Р >0,05 порівняно з контролем

Як видно з отриманих нами результатів, що при експериментальному АА відбувається активація процесів ліпопероксидації, що очевидно призводить до посиленого витрачання антиоксидантів у відповідь на утворення продуктів перекисного окиснення ліпідів, яка пов’язана з гіпоксією, яка має місце при цьому легеневому захворюванні.

Крім цього доведено, що активізація процесів перекисного окиснення ліпідів є одним з універсальних механізмів пошкодження клітин, основним джерелом порушень структури та функцій біологічних мембран, роз’єднання окиснення та фосфорилювання при дії на організм несприятливих екзо- та ендогенних факторів. Одним з таких факторів є гіпоксія, яка є дуже поширеним явищем.

Дефіцит кисню може викликатися багатьма причинами: різні форми внутрішньої патології, особливо захворювання органів дихання, кровообігу, крові, цитоксична дія лікарських препаратів та хімічних речовин, робота та перебування в екстремальних умовах, які обумовлені недостатністю або неадекватністю у забезпеченні потреб організму киснем (Барабой В.А., 1989; Барабой В.А., Сутковой Д.А., 1987; Барабой В.А., Дзятковская Н.Н., Клименко Т.В., 1990).

Особливої уваги заслуговують зміни співвідношення між активністю супероксиддисмутази і вмістом дієнових кон’югатів в крові, яке характеризує баланс між утворенням продуктів перекисного окиснення ліпідів і можливостями їх утилізації (табл. 5)

Так, на 30-й день захворювання у морських свинок не виявлено статично достовірних відмінностей між показниками хворих на експериментальний АА та інтактними тваринами, що свідчить про достатню функціональну спроможність ферментативної ланки антиоксидантної системи. Далі, на 40-й і 60-й дні захворювання, співвідношення активність супероксиддисмутази/вміст дієнових кон’югатів в крові має протилежну тенденцію до зниження відповідно на 46,1% і 60,9% порівняно з інтактними тваринами.

Ці результати показують, що у морських свинок менше в середній, а більше у пізній періоди розвитку захворювання виснажується ферментативна активність антиоксидантної системи, яка уже здатна повністю утилізувати продукти перекисного окиснення ліпідів, що посилено утворюються при експериментальному АА.

Таким чином, визначення дієнових кон’югатів (ДК), малонового диальдегіду (МДА), супероксиддисмутази (СОД) і каталази у крові морських свинок при експериментальному АА показало поступове зростання продуктів перекисного окиснення ліпідів в ранні, середні та пізні періоди його розвитку та підвищення активності ферментів ферментів антиоксидантної системи, особливо на 30-й день захворювання на експериментальний алергічний альвеоліт, і їх суттєве зниження у пізній період формування експериментального алергічного альвеоліту.

Вміст продуктів перекисного окиснення ліпідів і ферментативна активність антиоксидантної системи в крові морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті в залежності від статі тварин

Привертають увагу дослідження, які присвячені вивченню вмісту продуктів перекисного окиснення ліпідів і активності ферментів антиоксидантної системи в крові морських свинок в залежності від статі при алергічному альвеоліті.

В роботі встановлено, що при експериментальному алергічному альвеоліті (табл. 6) підвищується інтенсивність утворення продуктів перекисного окиснення ліпідів в крові як у самців, так і у самок з перевагою в останніх (Щепанський Ф.Й., 2005, 2006). 

Так, у самок вміст дієнових кон’югатів і малонового диальдегіду при експериментальному алергічному альвеоліті в крові зростав на 105,2% і 137,2%, а у самців ці показники теж були підвищеними відповідно на 91,6% і 123,8% порівняно з інтактними тваринами, що свідчить про підвищену інтенсифікацію процесів пероксидації ліпідів при експериментальному АА. Поруч з цим у крові самок і самців при експериментальному алергічному альвеоліті виявлено протилежні зміни активності супероксиддисмутази і каталази. Ці показники знижувались незалежно від статі, проте були більше виражені у самок.

Так, експериментальні дослідження показали (табл. 7), що активність супероксиддисмутази і каталази у крові хворих самок на експериментальний алергічний альвеоліт знижувалась на 23,7% і 32,7%, у самців відповідно на 19,5% і 15,6% порівняно з показниками контрольних величин.

Важливе значення для характеристики функціонального стану прооксидантної і антиоксидантної систем у крові морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті в залежності від статі тварин мають зміни співвідношення між активністю супероксиддисмутази і вмістом дієнових кон’югатів, за яким можна оцінювати баланс між утворенням продуктів перекисного окиснення ліпідів і їх утилізацією.

Так, співвідношення між активністю супероксиддисмутази та вмістом ДК у самців і самок хворих на експериментальний алергічний альвеоліт знижувалось відповідно на 58,3% і 63,2% порівняно з інтактними тваринами.

Як видно з одержаних даних, що цей індекс був більше виражений у самок ніж у самців, що свідчить про неспроможність антиоксидантної системи повністю утилізувати продукти перекисного окиснення ліпідів незалежно від статі тварин, проте з певною перевагою у самок.

Таблиця 6. Вміст дієнових кон’югатів і малонового диальдегіду в крові морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті в залежності від статі тварин (M ± m, n=80)

Форма досліду

Кількість тварин

ДК нмоль/мл (г)

МДА нмоль/мл (г)

Контроль. Інтактні самки

20

3,8±0,1

4,3±0,1

Контроль. Інтактні самці

20

3,6±0,1

4,2±0,1

Самки з експериментальним АА

20

7,8±0,28

10,2±0,61

Самці з експериментальним  АА

20

6,9±0,26

9,4±0,5

Примітка. * ― Р>0,05 порівняно з контролем

Таким чином, дослідження дієнових кон’югатів, малонового диальдегіду, супероксиддисмутази і каталази у крові морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті в залежності від статі показало зростання продуктів перекисного окиснення ліпідів та зниження активності антиоксидантної системи у самців і самок з перевагою в останніх. Ці результати дозволяють характеризувати як порушення функціонального стану прооксидантної і антиоксидантної систем, які проявляються підвищенням утворення продуктів перекисного окиснення ліпідів та зниженням ферментативної активності антиоксидантної системи незалежно від статі при експериментальному алергічному альвеоліті з суттєвою перевагою у самок.

Таблиця 7. Активність супероксиддисмутази та каталази у крові в залежності від статі морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті (M ± m, n=80)

Форма досліду

Кількість тварин

СОД у.о./мл (г)

Каталаза м.од.мл (г)

СОД/ДК

Контроль. Інтактні самки

20

63,2±3,0

18,0±1,0

16,6±0,8

Контроль. Інтактні самці

20

62,4±3,1

17,3±1,0

17,3±0,9

Самки з експериментальним АА

20

48,2±2,2

12,1±0,82

6,1±0,2

Самці з експериментальним  АА

20

50,2±2,6

14,6±0,9

7,2±0,2

Примітка. * - Р>0,05 порівняно з контролем

Вплив антиоксиданту альфа-токоферолу ацетату на вміст в крові продуктів перекисного окиснення ліпідів і активність ферментів антиоксидантної системи у морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті

В результаті проведених досліджень встановлено, що у морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті, які не піддавались впливу антиоксиданту альфа-токоферолу ацетату (до лікування) зростання продуктів перекисного окиснення ліпідів та зниження активності ферментів антиоксидантної системи в крові.

Так, вміст дієнових кон’югатів і малонового диальдегіду у крові тварин при експериментальному алергічному альвеоліті (табл. 8) підвищувався на 100% і 133,3%, а активність супероксиддисмутази і каталази знижувалась на (табл. 9) 21,8% і 25% порівняно з показниками інтактних морських свинок, що свідчить про підсилення активності перекисного окиснення ліпідів та пригнічення ферментативної активності антиоксидантної системи, яка неспроможна повністю утилізувати продукти перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ).

Одержані результати дають підставу стверджувати, що у морських свинок при алергічному альвеоліті розвивається порушення функціонального стану прооксидантно-антиоксидантної системи (Щепанський Ф.Й., 2005, 2006). 

Перед тим, ніж проводити опис результатів коригуючого впливу альфа-токоферолу ацетату при експериментальному АА, доцільно зазначити таку інформацію.

Відомо з літературних джерел, що вітамін Е попереджує порушення процесів перекисного окиснення ліпідів. Токофероли є важливим компонентом антиоксидантної системи організму. Вітамін Е, як антиоксидант, гальмує утворення гідроперекисів ліпідів і власне тим захищає білки та ферменти від окиснення. Вітамін Е має стабілізуючий вплив на мембранні структури клітин (Скакун Л.Н., 1985).

Таблиця 8. Вплив антиоксиданта альфа-токоферолу ацетату на вміст в крові дієнових кон’югатів та малонового диальдегіду морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті (M ± m, n=60)

Форма досліду

Кількість тварин

ДК нмоль/мл (г)

МДА нмоль/мл (г)

Контроль. Інтактні тварини

20

3,7±0,1

4,2±0,1

Тварини з експериментальним  АА

до лікування

20

7,4±0,2

9,8±0,3

після лікування

20

4,0±0,1*

4,4±0,1*

Примітка. * ― Р>0,05 порівняно з контролем
** ― Р1>0,05 порівняно з групою тварин, які не піддавались впливу антиоксиданту АТФА

За рахунок наявності в молекулі лабільного атома водню альфа-токоферол взаємодіє з пероксидними радикалами ліпідів, відновлюючи їх в гідропероксиди і перериває таким чином ланцюгову реакцію пероксидації.

Антиоксидантні властивості вітаміна Е полягають в:

  • гальмуванні процесів агрегації тромбоцитів за рахунок проміжного утворення ендопероксидів, попередників простагландинів;
  • запобіганні окиснення вітаміну А, що забезпечує збереження його біологічних властивостей;
  • захисті від окиснення сульфгідрильних груп різноманітних білків, у тому числі ферментів, захист заліза, що входить до складу гемпротеїнів і негемінових білків;
  • участі в процесах тканинного дихання під час перенесення електронів або завдяки захисту тіолових ферментів (зокрема, КоАSH) від окиснення і за рахунок впливу на синтез та збереження убіхінону, цитохромів (Скляров О.Я., 2004).

Позитивний ефект від застосування антиоксиданту альфа-токоферола ацетату одержали И.В. Лозицкий (1986), Н.И. Скороход (1996) як в експерименті на тваринах, так і в клініці при алергії негайного типу. З огляду на це, нами з метою визначення коригуючого впливу на вміст продуктів перекисного окиснення ліпідів – дієнових кон’югатів, малонового диальдегіду та активності ферментів (супероксиддисмутази і каталази) антиоксидатної системи застосовувався антиоксидант альфа-токоферол ацетат перорально у дозі 100 мг/кг маси тварин впродовж 10 днів.

У результаті проведених досліджень (табл. 8; 9) виявлено, що у морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті після проведеної терапії антиоксидантом альфа-токоферола ацетатом знижується вміст в крові дієнових кон’югатів та малонового диальдегіду відповідно на 45,9% і 55,1%, водночас активність ферментів антиоксидантної системи – супероксиддисмутази і каталази навпаки зростала на 24% і 27,2% порівняно з групою тварин, які не піддавались впливу цього антиоксиданту (до лікування), що свідчить про гальмівну дію його на утворення продуктів перекисного окиснення ліпідів та стимулюючий вплив на АОС.

Таблиця 9. Вплив антиоксиданта альфа-токоферола ацетату на активність супероксиддисмутази і каталази в крові морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті (M ± m, n=60)

Форма досліду

Кількість тварин

СОД у.о./мл (г)

Каталаза м.од.мл (г)

Контроль. Інтактні тварини

20

62,8±3,1

17,6±1,0

Тварини з експериментальним АА

до лікування

20

49,1±2,6

13,2±0,8

після лікування

20

60,9±3,0*

16,8±1,0*

Примітка. * ― Р>0,05 порівняно з контролем
** ― Р1>0,05 порівняно з групою тварин, які не піддавались впливу антиоксиданту АТФА

Отже, результати проведених досліджень показали підвищення активності ферментів антиоксидантної системи та зниження продуктів перекисного окиснення ліпідів в крові при експериментальному ААвластиво після використання антиоксиданта АТФА. Це дає підставу стверджувати, що антиоксидант альфа-токоферол ацетат має коригуючий вплив на активність ферментів системи антиоксидантного захисту та продукти пероксидації ліпідів.

Таким чином, одержані дані дозволяють зробити висновок про те, що для морських свинок хворих на алергічний альвеоліт доцільно використовувати альфа-токоферол ацетат з лікувальною метою, а також рекомендувати його застосування лікарям-пульмонологам, алергологам, терапевтам для хворих на екзогенний алергічний альвеоліт в комплексній терапії.

Регеда М.С.
Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького
З монографії «Алергічні захворювання легенів»

Похожие материалы

Правовая информация: http://medstrana.com.ua/page/lawinfo/

«Информация для медицинских работников / первый живой профессиональный портал для практикующих врачей»