ТОКСИКОЛОГИЯ ПЕСТИЦИДОВ

УДК 615.015.25:632.95.025:615.099

ВПЛИВ N-АЦЕТИЛ-L-ЦИСТЕЇНУ НА АМНЕСТИЧНИЙ ЕФЕКТ ПІРЕТРОЇДНОГО ІНСЕКТИЦИДУ ДЕЛЬТАМЕТРИНУ

В.Я. Пішель, к.м.н., Г.В. Овінова, М.А. Філоненко-Патрушева, к.б.н., Е.А. Сердюк, к.м.н., Л.П. Сироватська, к.б.н.

Інститут фармакології та токсикології АМН України, Київ

Відомо, що токсичні ефекти хімічних речовин мають у багатьох випадках спільні механізми розвитку і перебігу. Однією з найважливіших ланок у патогенезі хімічних отруєнь вважають порушення перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) біологічних мембран [1-4], що призводить до дезорганізації їх структури, підвищення проникності, модифікації мембранних білків [5, 6]. Інтенсифікація хімічними речовинами процесів ПОЛ становить особливу небезпеку для центральної нервової системи. Раніше нами було показано, що мнестичні порушення, спричинені інсектицидами різних хімічних класів (піретроїдами та фосфорорганічними сполуками), мають вільнорадикальний механізм виникнення [7, 8]. Система захисту мембран від пошкоджуючого впливу вільних радикалів включає антиоксидантні ферменти (супероксиддисмутаза, каталаза, ферменти глутатіонового гомеостазу — глутатіонредуктаза, глутатіонпероксидаза) та сполуки з антиоксидантними властивостями (альфа-токоферол, цистеїн, глутатіон) [6, 9, 10]. Попередні дослідження довели високу профілактичну антиамнестичну ефективність ліпофільного антиоксиданту альфа-токоферолу при отруєнні дельтаметрином [7, 8]. Зважаючи на важливу роль цитозольних гідрофільних антиоксидантів — тіолових сполук [10] — у реалізації захисту клітин від вільнорадикального ушкодження, ми вважали доцільним вивчення профілактичної активності N-ацетил-L-цистеїну — попередника тіолового трипептиду з антиоксидантними властивостями глутатіону.

Матеріали та методи дослідження

Досліди виконано на білих статевозрілих нелінійних мишах обох статей масою 18-24 г та самцях білих статевозрілих нелінійних щурів масою 170-220 г. Тварин утримували на стандартному харчовому раціоні віварію при вільному доступі до води та їжі та за умов природного режиму освітлення приміщень. Досліди виконано у весняно-літній період. До експериментальних груп тварин відбирали за методикою випадкових виборок. З досліду тварин виводили шляхом передозування ефірного наркозу. Вплив дельтаметрину та ацетилцистеїну на мнестичні процеси оцінювали у поведінкових тестах умовної реакції пасивного уникнення (УРПУ) та умовної реакції активного уникнення (УРАУ).

УРПУ формували у дерев'яній установці, що має два відсіки — затемнений з електрофікованою підлогою та освітлений (лампою потужністю 60 Вт) з дерев'яною підлогою. Між відсіками є постійно відкритий отвір. Тварин поміщали в освітлений відсік хвостом до отвору. Зазвичай тварина швидко переходила до затемненого відсіку, де через 5 с отримувала удар електричним струмом (50 Гц, 20 В, 1 с). Якщо тварина не заходила до темного відсіку протягом 180 с, її до досліду не брали. Після нанесення удару електрострумом тварина повертається до світлого відсіку, де знаходиться протягом 180 с (рефлекс вважається сформованим). Перевірку збереження навички пасивного уникнення проводили шляхом повторного переміщення тварини до світлого відсіку через різні проміжки часу. Якщо тварина залишалася у світлому відсіку протягом 180 с, рефлекс вважали збереженим [12]. При використанні тесту УРПУ зважали на латентний час навчання тварин та на відсоток щурів з амнезією через 3 год, 1 та 7 діб після вироблення рефлексу.

УРАУ формували у "човниковій камері" з електрифікованою підлогою [13]. Навчання здійснювали шляхом пред'явлення тварині 50 поєднань світла (умовний подразник, лампа потужністю 60 Вт) та удару електричним струмом (безумовний больовий подразник) з параметрами 50 Гц, 20 В, 1 с [12]. Показниками виробленої УРАУ були: а) кількість поєднань умовного (світло) і безумовного (електрострум) подразників, яка була необхідна для досягнення критерію навченості щурів у човниковій камері (5 правильних реагувань із 6); б) латентний період уникнень електроподразнення. Збереженість виробленої УРАУ характеризували ті ж самі показники, але у повторному сеансі навчання тварин через 7 діб.

Дельтаметрин та ацетилцистеїн вводили інтраперітонеально у дозах: дельтаметрин — 1,5 мг/кг (1/10 ЛД50), 3,0 мг/кг (1/5 ЛД50), 7,5 мг/кг (1/2 ЛД50), N-ацетил-L-цистеїн — 600 мг/кг за 1 год до введення дельтаметрину.

Обробку експериментальних даних проводили з використанням t — критерію Ст'юдента та критерію "Хі-квадрат" [14].

Результати та їх обговорення

Сукупність одержаних експериментальних даних свідчить про те, що піретроїдний інсектицидний препарат дельтаметрин порушує процеси формування та консолідації сліду пам'яті. Встановлено, що дія дельтаметрину на процеси навчання і пам'яті в тестах УРПУ та УРАУ залежить від дози ксенобіотика. За умов одноразового введення інсектицидного препарату в дозі 1,5 мг/кг (1/10 ЛД50) він не впливав на засвоєння і збереження умовного рефлексу (табл. 1, 2); зі збільшенням дози до 3 мг/кг (1/5 ЛД50) відзначали порушення процесу навчання УРПУ без змін показників збереження УРПУ та УРАУ; дія інсектициду в дозі 7,5 мг/кг (1/2 ЛД50) супроводжувалася погіршенням вироблення та зберігання рефлексів.

Результати наших попередніх досліджень довели вільнорадикальний механізм мнестичних порушень, спричинених дією дельтаметрину [7, 8]. З одного боку, дельтаметрин проявив прооксидантні властивості (в дослідах in vitro на гомогенатах головного мозку та in vivo у головному мозку). З іншого боку, антиоксидант токоферол ефективно попереджував порушення навчання та пам'яті, спричинені токсичним впливом дельтаметрину (в дослідах in vivo).

Зважаючи на важливу роль глутатіону у процесах регуляції інтенсивності ПОЛ [9, 10, 15] та детоксикації хімічних сполук [16], слід було б очікувати його позитивного впливу на перебіг інтоксикації, спричиненої дельтаметрином. Оскільки глутатіон погано проникає через гемато-енцефалічний бар'єр, нами було використано N-ацетил-L-цистеїн — сполуку, яка підвищує вміст відновленої форми глутатіону.

Профілактичне введення ацетилцистеїну в дозі 600 мг/кг призводило до зменшення тривалості латентного періоду навчання УРПУ та кількості необхідних для досягнення критерію навчання серій поєднань умовного та безумовного подразників в тесті УРАУ (табл. 1, 2). Поряд з цим, ацетилцистеїн не попереджував мнестичних порушень, спричинених нейротоксичною дією дельтаметрину. Це говорить про позитивний вплив цього антиоксиданту на процеси навчання у тварин, отруєних дельтаметрином.

Таким чином, отримані дані не дозволяють рекомендувати ацетилцистеїн, на відміну від токоферолу, для профілактики порушень навчання та пам'яті, спричинених дельтаметрином.

Література
1. Леоненко О.Б. Процеси вільнорадикального перекисного окислення ліпідів в механізмі дії пестицидів. —Автореф. ... докт. біол. наук. —К., 1997. —45 с.
2. Владимиров Ю.А. Свободнорадикальное окисление липидов и физические свойства липидного слоя биологических мембран // Биофизика. —1987. —Т. 32, № 5. —С. 830-844.
3. Барабой В.А. Механизмы стресса и перекисное окисление липидов // Успехи совр. биол. —1991. —Т. 111, № 5. —С. 922-930.
4. Бардов В.Г., Леоненко О.Б., Омельчук С.Т., Сасінович Л.М. Процеси вільнорадикального перекисного окислення ліпідів в механізмі дії синтетичних піретроїдів // Совр. пробл. токсикол. —1999. —№ 1. —С. 37-42.
5. Владимиров Ю.А. Роль нарушений свойств липидного слоя мембран в развитии патологических процессов // Пат. физиол. эксперим. терапия. —1989. —№ 4. —С. —7-19.
6. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. —М.: Наука, 1972. —252 с.
7. Активность ферментов антиоксидантной защиты и состояние процессов перекисного окисления липидов в мозге крыс при интоксикации децисом и дихлорфосом / Сыроватская Л.П., Середа П.И., Громов Л.А., Филоненко М.А., Овинова Г.В. // Укр. биохим. журн. —1993. —Т. 65, № 3. —С. 113-117.
8. Свободнорадикальные механизмы нарушений памяти токсического генеза и экспериментальная терапия этого состояния / Громов Л.А., Середа П.И., Сыроватская Л.П., Овинова Г.В., Филоненко М.А. // Пат. физиол. эксперим. терапия. —1994. —№ 4. —С. 24-26.
9. Никушкин Е.В. Перекисное окисление липидов в ЦНС в норме и при патологии // Нейрохимия. —1989. —Т. 8, № 1. —С. 124-145.
10. Соколовский В.В. Тиоловые антиоксиданты в молекулярных механизмах неспецифической реакции организма на экстремальное воздействие // Вопр. мед. химии. —1988. —№ 6. —С. 2-11.
11. Гацура В.В. Методы первичного фармакологического исследования биологически активных веществ. —М.: Медицина, 1974. —С. 24-25.
12. Громов Л.А., Середа П.И. Методические рекомендации по оценке влияния пестицидов и промышленных химических веществ на высшую нервную деятельность. —К., 1992. —16 с.
13. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. —М.: Высшая школа, 1991. —399 с.
14. Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. —Л.: Из-во мед. литературы, 1963. —152 с.
15. Специфичность систем антиоксидантной защиты органов и тканей — основа дифференцированной фармакотерапии антиоксидантами / Бобырев В.Н., Почерняева В.Ф., Стародубцев С.Г., Бобырева Л.Е., Дубинская Г.М., Воскресенский О.Н. // Эксперим. и клин. фармакол. —1994. —Т. 57, № 1. —С. 47-54.
16. Wahg W., Ballatori N. Endogenous glutathione conjugates: occurrence and biological functions // Pharm. Rew. —1998. —V. 50, № 3. —P. 335-355.


| Содержание |