МЕХАНИЗМЫ ИНТОКСИКАЦИЙ

УДК 615.275.4.015.4

ИЗМЕНЕНИЯ ГЛИКОЛИТИЧЕСКОГО ОБМЕНА В МОЗГУ КРЫС ПРИ МОНО-ОКСИУГЛЕРОДНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ И КОРРЕКЦИЯ ИХ БИОЛОГИ-ЧЕСКИМИ АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

И.Е. Баринова, к.б.н.; Б.Н. Галкин, д.б.н.; Н.Я. Головенко, академик АМН Украины, д.б.н.

Одесский государственный университет им. И.И. Мечникова, Украина

Проблема влияния антропогенной нагрузки на внутреннюю среду человека стоит остро как в Украине, так и за рубежом. На сегодняшний день существует огромное количество препаратов синтетического и природного происхождения, которые с различной степенью успеха применяют для лечения интоксикаций техногенными ядами.

В нашей работе проведен сравнительный анализ влияния трех биологически активных веществ (БАВ) — эномеланина, N-ацетилцистеина и аргинина — на уровень гликогена в ткани мозга крыс при поражении угарным газом, одним из распространенных альтерантов.

В настоящее время известны работы [1-3], посвященные изучению углеводного обмена при отравлениях монооксидом углерода (СО). Увеличение уровня сахара в крови начинается с первых минут интоксикации и нарастает параллельно гипоксемии. Установлено [4], что эти изменения обусловлены нарушением центральной регуляции углеводного обмена под воздействием СО. Это непосредственно связано с усилением распада гликогена или нарушением утилизации глюкозы. Усиленный гликогенолиз приводит к развитию гипергликемии. Повышение содержания глюкозы отмечается не только в крови, но и в ткани мозга. Установлена четкая зависимость между тяжестью интоксикации угарным газом и содержанием глюкозы в мозге [5].

Исследованные в настоящей работе препараты известны как антиоксиданты, проявляющие антигипоксическую активность. Эномеланины — природные полифенолы, относятся к новому классу физиологически активных соединений. Эти вещества имеют полимерную структуру и являются регуляторами эндогенных окислительно-восстановительных процессов, принимают участие в гомеостатических реакциях [6], обладают фото- и радиопротекторными свойствами. Ацетилцистеин давно и широко используется в медицине в качестве антиоксиданта.

Материалы и методы исследования

Исследования выполнены на нелинейных белых крысах массой 160-200 г, содержавшихся в стандартных условиях вивария. Интоксикацию СО проводили ингаляционно в камере проточного типа, экспозиция 10 мин. Все изучаемые препараты вводили внутрибрюшинно, однократно за 20 мин до воздействия угарного газа. Концентрацию газа в камере поддерживали на уровне 19000 мг/м3, что вызывало летальный исход у 70-85 % животных.

Гликоген определяли гистохимически по Bauer [7]. Количественную оценку (в условных единицах) гистохимических реакций осуществляли методом компьютерной цитофотометрии на системе "ИБАС-2000". Цифровой материал подвергали статистической обработке.

Результаты и их обработка

Установлено, что в клетках лобных долей головного мозга крыс при действии монооксида углерода содержание гликогена повышалось на 81,3 % в сравнении с интактным контролем.

Поскольку гликоген в тканях с высокой энергетикой является, своего рода, зеркалом энергообмена, это может указывать на значительное поражение нервной ткани под воздействием СО. Известно [4, 8], что клетки, способные депонировать гликоген, оказываются более резистентными к действию СО. Наряду с этим, обнаружено нарушение процесса использования энергии АТФ и КФ, что связывают с подавлением угарным газом активности аденозинтрифосфатазы. При этом содержание АТФ и КФ в ткани мозга не изменяется [9].

По-видимому, недостаток кислорода, наблюдаемый при СО-интоксикации, приводит к торможению аэробной фазы углеводного обмена, являющейся основным источником энергии. В связи с этим, в некоторых тканях усиливается гликолиз и, хотя выход энергии при этом невелик, организм может какое-то время ею довольствоваться.

Установлено, что различные дозы эномеланина неодинаково влияют на содержание гликогена в клетках лобных долей. Из рис. 1 видно, что при введении эномеланина в дозе 50 мг/кг содержание гликогена в клетках снижалось на 15,4 %, по сравнению с контролем на СО. Однако, эти значения на 88,3 % превосходили показатели в одноименных структурах интактного контроля. Увеличение дозы препарата до 100 мг/кг вызывало уменьшение уровня гликогена в цитоплазме клеток лобных долей головного мозга крыс на 35,3 %, (в сравнении с контролем), но его уровень оставался на 53,8 % выше, чем у здоровых животных. Увеличение дозы эномеланина до 150 мг/кг снижало содержание гликогена в изученнных образованиях на 28,8 % (в сравнении с контролем на СО).

Все испытанные дозы аргинина солянокислого стабилизируют уровень гликогена, нарушенный в результате поражения угарным газом. Однако, в количественном аспекте различия все же существуют. Как следует из рис. 2, введение аргинина гидрохлорида в дозе 80 мг/кг снижало содержание гликогена на 22,3 % в сравнении с контролем в цитоплазме клеток лобных долей головного мозга. Тем не менее, в сравнении с одноименными структурами интактных животных наблюдался избыток гликогена на 62,2 %. Увеличение дозы до 120 мг/кг приводило к снижению уровня гликогена в клетках лобных долей на 36,6 % в сравнении с контролем, однако избыток гликогена в сравнении с интактным контролем составлял 16,8 %. Увеличение дозы аргинина гидрохлорида до 160 мг/кг изменяло уровень гликогена в клетках лобных долей так же как и при введении предыдущей дозы.

Содержание гликогена в изученных образованиях при введении ацетилцистеина в дозе 1000 мг/кг снижалось на 38 % в сравнении с контролем на СО. Увеличение дозы до 1200 мг/кг уменьшало содержание гликогена лишь на 17,1 %. При дозе 1000 мг/кг избыток гликогена в сравнении с интактным контролем составил 18 %, а при дозе препарата 1200 мг/кг — 35 %.

Таким образом, испытанные вещества являются антигипоксантами и в разной степени стабилизируют уровень гликогена: аргинин солянокислый —> эномеланин —> ацетилцистеин.

Литература
1. Даценко И.И. Некоторые биохимические сдвиги в организме при хронической интоксикации окисью углерода / В кн.: Респ. межвед. сб. "Гигиена населенных мест". Киев: Здоров`я. —1973. —Вып. 12. —С. 49-53.
2. Dumm K., Gerhardt T., Marschall F. Level of blood sugar in rabbit investigated under atmospheria pressure and hygh pressure after acute carbon monoxide intoxication // Arch. Toxicol. —1972. —V. 29. —№ 2. —P. 159-170.
3. Sokol J. Lack of the correlation between biochemical effect on rats and blood carboxyhemoglobin concentrations in various conditions of single acute exposure to carbon monoxide // Arch. Toxicol. —1975. —V. 34. —N 4. —P. 331-336.
4. Минкина Н.А. Окись углерода // В кн.: Вредные веществa в промышленности. Л.: Химия. —1977. —7-е изд., Т. 3. —С. 240-253.
5. Miller A., Wood J. Effect of acute carbon monoxide exposure on the energy metabolism of rat brain and liver // Environ Res. —1974. —V. 8. —N 1. —P. 107-111.
6. Баринова И.Е., Галкин Б.Н., Головенко Н.Я. Биохимические механизмы защитного действия эномеланина при гемической гипоксии, вызванной угарным газом // Укр. биохим. журн. —1995. —Т. 67. —№ 5. -С. 89-93.
7. Bouer H. Mikroskopisch —chemischer Nachweis von Glykogen und einigen anderen Polysacchariden // Z. mikr.-anat. Forsch. —1933. —V. 33, N 1. —P. 143.
8. Smialek M., Sikorska M., Korthais J. The glycogen content and it`s topography and UDC glucose: glycogen a-glucosyltransferace (EC 2-4.I.III). Activity in rat brain after experimental carbon monoxide intoxication // Acta. Neuropath. —1973. —V. 24, N 4. —P. 222-231.
9. Mc Millan V. Regional cerebral energy metabolism in acute carbon monoxide intoxication // Can. J. Physiol. Pharm. —1977. —V. 55, N 1. —P. 111-113.


| Содержание |