МЕХАНИЗМЫ ИНТОКСИКАЦИЙ УДК 615.9:616.36-099.576.2.24 ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ОБМІН ТА ПРООКСИДАНТНО-АНТИОКСИДАНТНИЙ ГОМЕОСТАЗ ПЕЧІНКИ ЗА УМОВ РУБОМІЦИНОВОЇ ІНТОКСИКАЦІЇ ТА ВВЕДЕННЯ СУФАНУ І.В.Ніженковська, к.м.н., І.С.Чекман, д.м.н., чл.-кор. НАН та АМН України, Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця Корекція наслідків побічної дії лікарських засобів є гострою проблемою сучасної фармакотерапії. Побічні ефекти багатьох препаратів звужують галузь їх застосування, вимагають від лікаря особливої обережності з призначенням та ретельного контролю ходу лікування [20]. Одним з таких препаратів є відомий в онкологічній практиці протипухлинний антибіотик рубоміцин, який зумовлює розвиток пластичної серцевої недостатності, що проявляється в першу чергу виникненням у хворих кардіоміопатії [16]. Разом з тим, рубоміцину гідрохлорид справляє негативний вплив на біохімічні системи всього організму. Крім того, зумовлені кардіоміопатією зміни загальної гемодинаміки призводять до порушення кровопостачання різних органів та тканини, розвитку гіпоксії та застійних явищ [16]. Рубоміцинова інтоксикація супроводжується виразливими порушеннями з боку багатьох ферментних систем, передусім, енергетичного обміну та окислювального гомеостазу [6, 15, 16]. В літературі є дані про спроби зниження кардіотоксичної дії рубоміцину гідрохлориду при сумісному його застосуванні з лікарськими засобами, що нормалізують енергетичний обмін, а також підвищують резистентність організму до гіпоксії [10, 17]. В цьому плані нашу увагу привернув суфан — новий вітчизняний неглікозидний кардіотонік (похідне янтарної кислоти і триптофану), здатний впливати на енергетичний обмін серцевого м'язу і проявляти кардіопротекторні властивості [21], антигіпоксичний та антиоксидантний ефекти [7]. Попередніми дослідженнями було встановлено, що суфан ефективно запобігає розвитку морфологічних порушень в міокарді при рубоміциновій інтоксикації [12]. Метою даної роботи стало вивчення можливості фармакологічної корекції порушень енергетичного обміну та стану окислювального гомеостазу в печінці щурів при рубоміциновій інтоксикації за допомогою суфану. Матеріали та методи Досліди проведені на 120 щурах-самцях лінії Вістар масою тіла 150—200 г. Тварин розподілили на 4 групи: 1 — контрольна; 2 група — тварини, які отримували суфан щодобово внутрішньом'язево в дозі 35 мг/кг протягом 5 тижнів; 3 група — тварини, яким щотижнево протягом 5 тижнів внутрішньом'язево вводили рубоміцину гідрохлорид в дозі 5 мг/кг [16]; 4 група — тварини, які отримували ін'єкції рубоміцину гідрохлорида на фоні суфану. Досліджували печінку, а в окремих дослідах — стінку тонкого кишечника щурів. З тканин печінки та частини стінки тонкої кишки готували 10 % гомогенати на 0,05 М тріс-буфері (рН 7,4); іншу частину тонкого кишечника промивали цим же буфером, механічно відокремлювали слизову оболонку, з неї готували (на тому ж буфері) суспензії ентероцитів шляхом гомогенізації в нещільно притертому гомогенізаторі. Всі маніпуляції з тканинами проводили при температурі +4°С. В тканині печінки визначали вміст нікотинамідних коферментів флюориметрично [23], активність NAD-гідролази — ензиматичним методом [18]. Компоненти аденілової системи оцінювали за допомогою спектрофотометрії [24]. В гептан-ізопропанольних екстрактах з гомогенату тканини печінки та суспензії ентероцитів визначали вміст первинних продуктів перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) — дієнових кон'югатів (ДК) (Е232/Е220) в гептановій та ізопропанольній фазах [5] та вторинних продуктів ПОЛ — ТБК-активних продуктів, переважно, малонового диальдегіду (МДА) [2]. В тканинах печінки та стінки тонкого кишечника щурів визначали також вміст відновленого глутатіону [11]. В отриманих за загальноприйнятою методикою постмітохондріальних фракціях цих же тканин визначали активність ферментів глутатіонового циклу — глутатіонредуктази та глутатіонпероксидази [11]. Отримані дані обробляли статистично з використанням критерію Ст'юдента [8]. Результати та їх обговорення Встановлено, що суфан у дозі 35 мг/кг щоденно при внутрішньом'язевому веденні протягом 5 тижнів практично не впливає на обмін нікотинамідних коферментів, вміст компонентів аденілової системи, неорганічного фосфату та глікогену в печінці дослідних тварин (табл. 1, 2), вміст в тканинах печінки та ентероцитах первинних та кінцевих продуктів ПОЛ, відновленого глутатіону та ферментів глутатіонового циклу в печінці та стінці тонкого кишечника (табл. 3). Рубоміцинова інтоксикація супроводжується різким зрушенням майже всіх досліджуваних показників енергетичного обміну печінки, а саме: в системі нікотинамідних коферментів знижується рівень окислених та збільшується кількість відновлених форм коферментів відповідно на 19,1 % та 11,6 %. Внаслідок цього коефіцієнт окислені/відновлені форми знижується на 27,4 % (табл. 1). Активність nad-гідролази при цьому підвищується на 44,5 % (табл. 1). Склад та розподіл аденілових нуклеотидів під впливом введення рубоміцину гідрохлориду при 5-тижневому введенні теж зазнає істотних змін — на 34,6 % зменшується рівень atp, на 30,3 % — збільшується вміст adp з одночасним підвищенням amp на 28 %, а співвідношення adp/atp зростає у 2 рази (табл. 2). Про порушення енергетичного обміну в тканині печінки під впливом рубоміцину гідрохлориду свідчить також підвищення неорганічного фосфату на 23,9 % та зниження глікогену на 59,1 % (табл. 2). Введення рубоміцину гідрохлориду щурам призводить також до суттєвих порушень прооксидантно-антиоксидантного гомеостазу в печінці та стінці тонкого кишечника щурів (табл. 3). Так, вміст МДА в печінці зростає в 2,5 рази, а в ентероцитах — знижується на 30,0 %; вміст відновленого глутатіону в печінці знижується майже наполовину, а в стінці тонкого кишечника в 6,9 рази; активність ферментів глутатіонового циклу в обох досліджуваних тканинах практично не змінюється. Суфан, який вводили тваринам, що отримували рубоміцину гідрохлорид протягом п'яти тижнів, збільшує вміст глікогену в печінці в порівнянні з тваринами, що отримували лише рубоміцин, на 30,6 % (табл. 2). У тварин, яким вводили рубоміцину гідрохлорид на фоні суфану, на 12,9% підвищується в печінці вміст окислених форм нікотинамідних коферментів в порівнянні із щурами, які отримували тільки антрацикліновий антибіотик, на 14,8 % — коефіцієнт окислені/відновлені форми (табл. 1). Система аденілових нуклеотидів теж зазнає менших зрушень в печінці тварин, які отримували рубоміцин разом з суфаном. Так, вміст atp збільшується на 23,2 %, adp та amp — зменшується на 26,0 та 22,9 % відповідно (табл. 2). Суфан на фоні рубоміцинової інтоксикації виявляє значний нормалізуючий вплив на прооксидантно-антиоксидантний гомеостаз, особливо в ентероцитах та в тканині тонкого кишечника, де всі показники практично не відрізняються від контрольних значень (табл. 3). В печінці ж вміст ТБК-активних продуктів лишається підвищеним лише на 37,1 %; вміст відновленого глутатіону та глутатіонпероксидазна активність знижуються на 23,3 % та 16,6 % відповідно. Таким чином, під дією суфану в печінці практично нормалізується вміст глікогена, відновлених нікотинамідних коферментів, а також сумарного вмісту коферментів та компонентів аденілової системи. Отже, при інтоксикації рубоміцину гідрохлоридом спостерігаються порушення енергетичного обміну (зниження вмісту окислених та підвищення кількості відновлених форм нікотинамідних коферментів, зменшення коефіцієнту окислені/відновлені форми, зменшення вмісту АTP та підвищення рівня ADP, АМР, співвідношення АDP/ATP, неорганічного фосфату та потенціалу фосфорилювання) в печінці експериментальних тварин, що узгоджується з даними літератури [6]. Крім того, має місце активація ПОЛ в чутливих до інтоксикацій органах щурів, насамперед, в печінці. Що ж до глутатіонової системи, то за умов рубоміцинової активації ПОЛ спостерігається її виснаження, що проявляється в зниженні вмісту відновленого глутатіону в печінці та стінці тонкого кишечника. Ці дані свідчать на користь високої чутливості глутатіонової системи до дії ксенобіотиків і узгоджуються з відомими даними [19]. Окремого пояснення потребує значне зниження вмісту ТБК-активних продуктів в ентероцитах. Такого роду парадоксальна, на перший погляд, реакція ентероцитів щурів має місце при дії не тільки хімічних, але й інших стресових факторів: фракціонованого рентгенівського опромінення в сумарній дозі 1,0 Гр [13], імобілізації [13], максимального фізичного навантаження [1]. Це, вірогідно, може бути пов'язаним з інтенсивним функціонуванням антиоксидантних систем ентероцитів (так, в стінці кишечника практично не знижується активність ферментів глутатіонового циклу, але значно зменшується вміст відновленого глутатіону внаслідок його інтенсивного використання у відновних реакціях) і узгоджується з нашими попередніми даними [13]. Однак слід мати на увазі, що стан глутатіонової захисної системи в стінці тонкого кишечника в цілому не може повною мірою відбивати її стан саме в ентероцитах; крім того, активація інших антиоксидантних систем (наприклад, супероксиддисмутази, каталази тощо) може бути більш виразливою. Проте, і за умов певної компенсації процесів ПОЛ рубоміцин виявляє цитотоксичну дію на епітелій травного каналу, про що свідчить пригнічення синтезу ДНК в його клітинах [22]. Прооксидантні властивості рубоміцину гідрохлориду відіграють певну роль в реалізації його фармакологічної дії [4]. Так, механізм дії антрациклінового антибіотика пов'язаний з індукцією утворення однонитьових розривів в ДНК [4], чому сприяють вільні радикали, що утворюються в процесі біотрансфоромації рубоміцину в мікросомах гепатоцитів в присутності NADPH [3]. Вільні радикали, в свою чергу, активують процеси ПОЛ. Слід зазначити, що характер змін окислювального гомеостазу при рубоміциновій інтоксикації нагадує такий при променевому ураженні [13], що узгоджується з даними про радіосенсибілізуючу дію рубоміцину гідрохлориду [14]. Застосування суфану на фоні введення токсичних доз антрациклінового антибіотика виявило значну захисну дію його щодо більшості показників енергетичного обміну. Гепатопротекторна дія суфану може бути пов'язана з наявністю в його будові залишків янтарної кислоти, яка може включатися в цикл Кребса і збільшувати енергетичний потенціал гепатоцитів [9]. Крім активації утворення енергодонорних сполук, під впливом янтарної кислоти підвищується відновленість піридиннуклеотидів в циклі Кребса, тим самим стимулюються відновні синтези в клітині. Янтарна кислота відіграє специфічну роль у відновленні функціональної активності тканин, при чому найбільш активне її використання збігається за часом з періодом посиленого ресинтезу основних джерел енергії — кратинфосфату і глікогену [9]. Важливим моментом фармакологічної дії суфану є також те, що його активність проявляється лише за умов окислювального стресу. Таким чином, рубоміцинова інтоксикація спричиняє виразливі порушення енергетичного обміну та прооксидантно-антиоксидантного гомеостазу в печінці. Порушення окислювального гомеостазу в ентероцитах є значною мірою компенсованими. Застосування суфану паралельно з антрацикліновим антибіотиком зменшує метаболічні прояви токсичного ураження гепатоцитів. Все вищезазначене вказує на перспективність використання суфану як засобу корекції структурно-метаболічних порушень в печінці та інших органах, які виникають при рубоміциновій інтоксикації. Висновки 1. Експериментальна рубоміцинова інтоксикація у щурів характеризується порушенням енергетичного обміну та активацією процесів ПОЛ в тканині печінки. В стінці тонкого кишечника порушення окислювального гомеостазу носить компенсований характер. 2. Суфан при щоденному внутрішньом'язевому введенні в дозі 35 мг/кг за умов рубоміцинової інтоксикації попереджає порушення енергетичного обміну та окислювального гомеостазу печінки та стінки тонкого кишечника тварин. ЛІТЕРАТУРА |