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 в легеневій тканині морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті

Регеда М.С. (добавил(а) 1 сентября 2010 в 14:07)
Добавить статью Распечатать

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

Невід’ємною ланкою в реалізації ліпідних механізмів пошкодження є активізація процесів перекисного окиснення ліпідів. Продукти перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) здатні викликати безпосереднє пошкодження легеневої тканини (Окороков А.Н., 2001). Крім цього відомо, що процеси перекисного окиснення ліпідів протікають як за фізіологічних умов, так і при патологічних станах організму.

За фізіологічних умов існує рівновага між прооксидантною і антиоксидантною системами: між пошкоджуючим (ПОЛ) та захисним фактором (антиокислювальної активності). Якщо розвивається патологія, це призводить до порушення рівноваги, яка перебігає за принципом так званих «метаболічних гойдалок» – зниженням антиокислювальної активності антиоксидантної активності (АОА) може супроводжуватись пригніченням загальної АОА (Гофман Е.Л., 1991, 1997). Співвідношення ПОЛ/АОА є фізіологічною константою (Мих Г.А., 1993; Поліянц І.В., 2005).

З літературних джерел (Меерсон Ф.З., 1988, Полиянц І.В., 2005) відомо, що в основі підтримання вільнорадикального гомеостазу клітин лежить баланс між утворенням та елімінацією вільних радикалів. Важливим є той факт, що стійкість такої рівноваги має свої межі і визначається, з одного боку, потужністю систем антиоксидантного захисту, а з іншого – інтенсивністю процесів генерації радикалів.

У зв’язку з тим в основі активізації перекисного окиснення ліпідів, як правило, лежить один з трьох нижче згаданих загальних механізмів:

  1. Може бути первинна надмірна генерація активних форм кисню, яка перевищує фізіологічні можливості антиоксидантних систем клітин.
  2. Можливе первинне зниження потужності антиоксидантних захисних систем.
  3. Поєднання цих можливостей у випадку ішемії, що визначається, з одного боку, масивною втратою антиоксидантів, які виходять через пошкоджену зовнішню мембрану клітин, а з іншого ― активною генерацією ініціаторів перекисного окиснення ліпідів (Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г., 1988; Полиянц І.В., 2005).

Перекисне окиснення ліпідів є одним з універсальних механізмів ушкодження тканин. Підвищення інтенсивності процесів ПОЛ – важливий компонент ліпідного обміну, який впливає на різні ланки метаболізму. Швидкість перебігу вільнорадикальних процесів регулюється багатокомпонентною системою антиоксидантного захисту.

Як видно з лаконічного викладу матеріалу, що питання, яке стосується порушення функціонального стану прооксидантно-антиоксидантних взаємовідносин при експериментальному алергічному альвеоліті у морських свинок взагалі не вивчено, тим більше в різні періоди розвитку захворювання, а також в залежності від статі, особливо в легеневій тканині тварин. З огляду на це, нам було цікавим провести дослідження власне такого аспекту роботи.

Одержані результати подані в таблицях 1–4.

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

Інтенсивність процесів перекисного окиснення ліпідів та активність ферментів антиоксидатної системи (АОС) вивчали у морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті за допомогою таких тестів як дієнові кон’югати, малоновий диальдегід, супероксиддисмутаза і каталаза, які визначали в легеневій тканині в ранні (30-й день), середні (40-й день) і пізні (60-й день) періоди розвитку захворювання. Було розпочато дослідження з визначення продуктів перекисного окиснення ліпідів – дієнових кон’югатів (ДК) і малонового диальдегіду (МДА) у крові тварин при експериментальному алергічному альвеоліті (Щепанський Ф.Й., 2005, 2006). 

У результаті проведених досліджень встановлено, що в легенях морських свинок поступово зростала інтенсивність утворення продуктів перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) в залежності від періодів розвитку захворювання. Так, виявлено (табл. 1), що на 30-й день захворювання в легеневій тканині підвищується вміст дієнових кон’югатів і малонового диальдегіду на 93,6% і 112%, пізніше, на 40-й день відповідно на 107,9% і 122,3% і на 60-й день експериментального АА – на 117,4% і 130,8% порівняно з інтактними морськими свинками, що свідчить про активізацію процесів перекисного окиснення ліпідів у легеневій тканині (мал. 1).

На 40-й і 60-й дні захворювання вміст дієнових конюгатів в легенях морських свинок підвищувався на 7,3% і 12,2%, а малонового диальдегіду відповідно на 4,8% і 8,8% порівняно з групою тварин на 30-й день експериментального алергічного альвеоліту (АА). Поруч з цим активність ферментів антиоксидантної системи в легенях морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті неоднонаправлено змінювалась залежно від періоду розвитку захворювання (табл. 2). На 30-й день експериментального алергічного альвеоліту активність каталази і супероксиддисмутази (СОД) в легенях зростала на 78,8% і 81,4% порівняно з контрольними величинами, що свідчить про існування рівноваги між утворенням продуктів перекисного окиснення ліпідів та їх утилізацією антиоксидантною системою.

Таблиця 1. Вміст дієнових кон’югатів та малонового диальдегіду в легеневій тканині морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті в різні періоди його розвитку (M ± m, n=80)

Форма досліду

Тривалість захворювання в днях

Кількість тварин

ДК в нмоль/мл (г)

МДА в нмоль/мл (г)

Інтактні тварини. Контроль

 

20

12,6±0,6

22,4±0,9

Морські свинки з експериментальним АА

30

20

24,4±1,2

47,5±2,1

40

20

26,2±1,7

49,8±2,1

60

20

27,4±1,3

51,7±2,6

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

Пізніше, з 40-го дня захворювання, що охоплює середній період експериментального алергічного альвеоліту спостерігається поступове зниження активності каталази і супероксиддисмутази в легенях тварин на 15,9% і 9,8%, яке надалі набуває найнижчих величин цих показників у пізньому періоді (60-й день) формування захворювання відповідно знижується на 41,5% і 63,1% порівняно з інтактними морськими свинками (мал. 1). Одержані результати показують на те, що активність ферментів антиоксидантної системи швидше починає знижуватись в легенях тварин (уже з 40-го дня захворювання) ніж ці показники у крові, які зазнають змін лише у пізньому періоді (60-й день) експериментального алергічного альвеоліту.

Таблиця 2. Активність каталази та супероксиддисмутази в легеневій тканині морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті в різні періоди його розвитку (M ± m, n=80)

Форма досліду

Тривалість захворюван-ня в днях

Кількість тварин

Каталаза в м.о./мл (г)

СОД в у.о./мл (г)

СОД/ДК

Інтактні тварини. Контроль

 

20

46,9±2,4

129,8±3,6

10,3±0,8

Морські свинки з експери-ментальним АА

30

20

83,9±4,1

241,2±10,2

9,8±0,8*

40

20

39,4±2,0

117±5,3

4,4±0,4

60

20

27,4±2,1

47,8±2,6

1,7±0,01

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

На нашу думку, ймовірно, легені швидше пошкоджуються, оскільки цей орган служить вхідними воротами для потрапляння в нього алергену, а також суттєвіші та більш глибокі зміни відбуваються, насамперед, в легенях, а потім зазнає змін функціональний стан прооксидантної і антиоксидантної системи в крові тварин при експериментальному алергічному альвеоліті. Властиво підтвердженням такого положення є результати наших досліджень, які були описані в третьому та у четвертому розділах дисертаційної роботи.

Функціональний стан прооксидантно-антиоксидантної системи в легеневій тканині морських свинок в різні періоди розвитку АА

Мал.1. Функціональний стан прооксидантно-антиоксидантної системи в легеневій тканині морських свинок в різні періоди розвитку АА (в % від контролю)

Важливе значення для оцінки і характеристики зрушень функціонального стану системно-антисистемних взаємовідносин пов’язаних з процесами перекисного окиснення ліпідів при експериментальному алергічному альвеоліті має співвідношення між активністю супероксиддисмутази та вмістом дієнових кон’югатів (ДК) в легенях.

На 30-й день захворювання не виявлено статистично достовірних відмінностей цього співвідношення між показниками хворих на експериментальний алергічний альвеоліт та інтактними тваринами, що свідчить про достатню функціональну спроможність ферментативної ланки антиоксидантної системи.

Пізніше, на 40-й, а особливо 60-й дні захворювання встановлено зменшення цього співвідношення відповідно на 57,2% і 83,4% порівняно з контролем (табл. 2).

Ці результати дозволяють зробити висновок про те, що в середньому і пізньому періодах (40-й і 60-й дні) формування захворювання наступає виснаження ферментативної активності антиоксидантної системи, яка уже не в змозі утилізувати продукти перекисного окиснення ліпідів, які викликають пошкодження легеневої тканини.

Таким чином, визначення вмісту дієнових кон’югатів, малонового діальдегіду (МД), активності супероксиддисмутази і каталази в легенях морських свинок хворих на експериментальний алергічний альвеоліт показало, що періоди розвитку захворювання впливають на продукти перекисного окиснення ліпідів та активність ферментів АОС. Зокрема, ранній період (30-й день) характеризується активізацією процесів ПОЛ та компенсаторним зростанням активності супероксиддисмутази і каталази; середній період (40-й день) супроводжується подальшим підвищенням вмісту ДК і МДА та незначним зниженням активності ферментів антиоксидатної системи і пізній період (60-й день) проявляється найвищим ступенем пероксидації ліпідів та суттєвим зниженням активності супероксиддисмутази і каталази в легенях.

Вміст продуктів перекисного окиснення ліпідів і ферментативна активність антиоксидатної системи в легеневій тканині морських свинок при експериментальному АА в залежності від статі тварин

У морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті визначали вміст дієнових кон’югат, малонового диальдегіду і активність супероксиддисмутази і каталази в легенях для виявлення порушень цих тестів у самок і самців.

Таблиця 3. Вміст дієнових кон’югатів та малонового диальдегіду в легеневій тканині морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті в залежності від статі тварин (M ± m, n=80)

Форма досліду

Кількість тварин

ДК в нмоль/мл (г)

МДА в нмоль/мл (г)

Контроль Інтактні самки.

20

13,8±0,4

23,6±0,9

Контроль Інтактні самці.

20

11,9±0,8

21,6±1,2

Самки з експериментальним АА

20

30,6±1,8

52,3±2,6

Самці з експериментальним  АА

20

24,1±1,2

49,3±1,9

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

В результаті проведених досліджень встановлено (табл. 3), що за фізіологічних умов спостерігаються відмінності щодо вмісту продуктів перекисного окиснення ліпідів і активності ферментів антиоксидатної системи в легенях самців і самок.

Так, у самок в легеневій тканині міститься більше (табл. 3) дієнових кон’югат і малонового диальдегіду на 13,7% і 8,4%, а активність супероксиддисмутази і каталази відповідно на 13,1% і 11,4%, ніж у самців за фізіологічних умов. Незважаючи на незначні існуючі відмінності у самок і самців, співвідношення активності супероксиддисмутази та вмісту дієнових кон’югатів у легенях морських свинок підтримується майже на однаковому рівні (табл. 4).

Водночас у самок хворих на експериментальний алергічний альвеоліт міститься у легенях більше дієнових кон’югатів і малонового диальдегіду (табл. 3) на 21,2% і 57%, а активність супероксиддисмутази і каталази була меншою на 4,1; і 3,3% ніж у самців, що свідчить про те, що у самців є більша функціональна здатність антиоксидантної системи ніж у самок (табл. 4).

Доведено, що активізація процесів перекисного окиснення ліпідів, яка спостерігається при гіпероксії, аноксії та тяжкій гіпоксії, викликає послаблення захисних властивостей антиоксидантної системи, та призводить, у кінцевому результаті, до розвитку патологічних змін (Барабой В.А., 1989).

У самок з експериментальним алергічним альвеолітом спостерігалося підвищення вмісту дієнових (табл. 3) кон’югатів і малонового диальдегіду на 121,7% і 121,6%, а активність ферментів антиоксидатної системи – супероксиддисмутази і каталази в легенях знижувалося відповідно на 66,7% і 45,3% порівняно з інтактними тваринами (табл. 4), що свідчить про активізацію процесів перекисного окиснення ліпідів та пригнічення активності ферментативної ланки антиоксидантної системи.

Встановлено, що у самців з експериментальним АА також зростав вміст дієнових кон’югатів і малонового диальдегіду в легенях на 102,5% і 128,2% (табл. 3), водночас активність ферментів антиоксидантної системи – супероксиддисмутази і каталази (табл. 4) знижувалась відповідно на 60,0% і 36,2% порівняно з контрольними величинами інтактних тварин.

Таблиця 4. Активність каталази та супероксиддисмутази в легеневій тканині морських свинок при експериментальному алергічному альвеоліті в залежності від статі тварин (M ± m, n=80)

Форма досліду

Кількість тварин

СОД в у.о./мл (г)

Каталаза в м.о./мл (г)

СОД/ДК

Контроль. Інтактні самки.

20

139,1±3,6

49,8±2,3

10,0±0,6

Контроль. Інтактні самці.

20

120,8±5,8

44,1±2,1

10,1±0,6

Самки з експериментальним АА

20

46,3±2,1

27,2±2,3

1,5±0,08

Самці з експериментальним  АА

20

48,2±1,3

28,1±1,9

2,0±0,04

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

Таким чином, вивчення продуктів перекисного окиснення ліпідів і активності ферментів антиоксидатної системи в легенях в залежності від статі тварин показало зростання вмісту ДК, МДА та зниження активності супероксиддисмутази і каталази при експериментальному АА як у самок, так і у самців. Проте, виявлено незначні відмінності щодо активності ферментів антиоксидатної системи та продуктів перекисного окиснення ліпідів залежно від статі при експериментальному АА. Так, встановлено, що у самок була дещо нижчою активність ферментів антиоксидатної системи та вміст ДК і МДА в легенях був вищим ніж у самців, що свідчить про більшу функціональну спроможність антиоксидантної системи у самців ніж у самок, утилізувати продукти перекисного окиснення ліпідів.

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»