УДК: 612.1+612.419:615.916'1

ВПЛИВ ПЕПТИДНИХ ФРАГМЕНТІВ ГЕМОГЛОБІНУ НА ПОКАЗНИКИ ПЕРИФЕРИЧНОЇ КРОВІ І КІСТКОВОГО МОЗКУ ЗА УМОВ СВИНЦЕВОЇ ІНТОКСИКАЦІЇ

Т.М. Запорожець, к.б.н., В.В. Рябенко

Українська медична стоматологічна академія, м. Полтава

Останнім часом в біології та медицині велику увагу приділяють класу біологічно активних речовин поліпептидної природи. Низькомолекулярні поліпептидні комплекси мають регуляторну дію на рівні спеціалізованих клітин, підтримують структурний та функціональний гомеостаз клітинних популяцій при експериментальних інтоксикаціях фторидом натрію, тетрахлорметаном, етиленгліколем [4, 6, 9].

Можливо, що деякі компоненти пептидних комплексів утворюються лімітованим протеолізом [5]. При внутрішньосудинному гемолізі протеінази крові можуть здійснювати лімітований протеоліз гемоглобіну. Біологічна активність фрагментів гемоглобіну при інтоксикаціях потребує досліджень.

Солі свинцю мають певну тропність до системи крові: скорочують життя еритроцитів, гальмують синтези гему (блокуючи порфобіліногенсинтетазу — дельта-амінолевулінатдегідратазу) та aльфа-ланцюгів гемоглобіну [1]. Крім того, іон свинцю викликає ушкодження рібосом з наступною їх аглютинацією, зв'язується з білками мембран клітин. Зв'язування та блокування SH-груп пригнічує активність ферментів білкового і вуглеводного обміну [12-14].

Метою роботи є дослідження впливу пептидних комплексів, отриманих з гемоглобіну, на стан показників кісткового мозку та периферичної крові при свинцевій інтоксикації

Матеріали та методи дослідження

Дослідження проведені на 29 мурчаках обох статей масою 400-420 г. Тварин поділили на три групи: інтактну (10), контрольну (9), дослідну (10). Мурчаки контрольної групи отримували рег оs 4 % розчин ацетату свинцю з розрахунку 60 мг/кг маси тіла на добу на протязі 27 днів, а останні 7 діб їм внутрішньом'язово вводили 0,2 мл 0,9 % апірогенного розчину хлориду натрію. Мурчаки дослідної групи також отримували 27 днів ацетат свинцю в дозі 60 мг/кг маси тіла на добу, а останні 7 днів інтоксикації їм внутрішньом'язово вводили пептидний комплекс, добутий з гемоглобіну, у дозі 1 мг/кг маси тіла на добу у 0,2 мл фізіологічного розчину.

Пептидні фрагменти гемоглобіну були отримані шляхом ферментативного гідролізу (метод патентується). Вибір дози препарату був аналогічний іншим органоспецифічним пептидним комплексам [3, 6]. При виборі дози ацетату свинцю виходили з того, що мурчаки середньостійкі до сатурнізму [2].

Загальний клінічний аналіз крові проводили за стандартними методиками, мазки периферичної крові забарвлювали за Романовським-Гимзою, мазки пунктату кісткового мозку — за Паппенгеймом [7]. Визначення вмісту гемоглобіну проводили гемоглобінціанідним методом [8]. Концентрацію метгемоглобіну в крові визначали спектрофотометричним методом [11]. Цитохімічне дослідження еритроцитів для виявлення сидероцитів проводили за допомогою реакції на берлінську лазур [8], гемолітичну резистентність еритроцитів вивчали за методом [7], визначення копропорфірину в сечі проводили уніфікованим методом Соулсбі в модифікації Рімінгтона [7, 10].

Матеріали, отримані під час дослідження, аналізували за допомогою персонального комп`ютера з використанням системи керування базами даних і статистичною програмою Microsoft Excel для Windows 95.

Результати та їх обговорення

Розвиток хронічної інтоксикації супроводжувався зниженням маси тіла тварин, втратою апетиту, випадінням шерсті з боків. На 18-у доб. після початку введення розчину свинцю рівень гемоглобіну у тварин знизився з 106,0 г/л до 60,0 г/л, кількість еритроцитів — з 5,3•10¹²/л до 3,6•10¹²/л, загинуло 10 % тварин. Серед механізмів розвитку свинцевої інтоксикації ведуче місце належить порушенням біосинтезу порфиринів та гема. Вивчення стану порфиринового обміну під впливом свинцю виявило збільшення вмісту копропорфирину в сечі (з 0,18 нмоль/л, до 0,67 нмоль/л, p<0,05) і накопичення в еритроцитах невикористаного заліза. Порушення утилізації останнього приводило до появи сидероцитів.

Про ступінь свинцевої інтоксикації в контрольній групі тварин судили також по змінам в периферичній крові.

У тварин, які одержували розчин оцтовокислого свинцю , в крові були знайдені еритроцити з базофільною зернистістю, кількість сидероцитів зростала до 3,9 %, (0,35 % у інтактних тварин), відмічали гіпохромію, поліхроматофілію, макроцитоз.

У крові контрольних тварин знижувався рівень гемоглобіну та кольоровий показник, зростали вміст метгемоглобіну в еритроцитах на 56 %, швидкість зсідання еритроцитів в 2,3 рази (р<0,01), кількість лейкоцитів за рахунок сегментоядерних нейтрофілів в 2,8 разів (р<0,01), зменшувалось число лімфоцитів на 16 % (p<0,01, табл. 1).

Розвиток свинцевої інтоксикації супроводжувався змінами стійкості еритроцитів до кислотного гемолізу, що може бути пов"язано з якісними змінами еритроцитарного складу. Так, вірогідно збільшувалась кількість зруйнованих еритроцитів (з 29,0 % у інтактних тварин до 57,8 % у контрольній групі), загальна тривалість процесу гемоліза зменшувалась з 4,22 до 3,00 хв, час руйнування найбільш стійких форм еритроцитів скорочувався з 3,8 до 2,4 хв (р<0,01). Ці зміни еритрограми відображали появу в кровоносному руслі нестійких форм еритроцитів. Наявність таких змін в свою чергу вказувало на перевагу в крові старих форм еритроцитів [3], що може свідчити про зниження процесів проліферації клітин в кістковому мозку.

Тварини, яким вводили внутрішньом'язово пептидні фрагменти гемоглобіну на фоні інтоксикації іоном свинця, суттево відрізнялись від контрольних, які отримували тільки свинець. Дослідні тварини, після введення пептидного комплексу почали додавати маси тіла, припинилося випадіння шерсті, рівень копропорферину в сечі суттево знизився (до 0,06 нмоль/л, р<0,01).У цих тварин були виражені регенеративні явища з боку морфологічної картини крові: переважали нормохромні нормоцити, були відсутні еритроцити з базофільною зернистістю, кількість сидероцитів наближалась до рівня інтактних тварин.

Як свідчать дані табл. 1, у крові дослідних тварин залишався низьким рівень гемоглобіну, нормалізувався рівень метгемоглобіну, зростав у 1,7 раза рівень сегментоядерних нейтрофільних лейкоцитів, знижувалась на 30 % кількість лімфоцитів в периферичній крові.

Вивчення впливу пептидних фрагментів гемоглобіну на кислотну резистентність еритроцитів у тварин на фоні хронічної інтоксикації свинцем, показало, що введення препарату вірогідно збільшувало загальну тривалість процесу гемолізу та час руйнування найбільш стійких форм еритроцитів (до 5,1 та 4,4 хв відповідно), зменшувало кількість зруйнованих еритроцитів до 34 % (р<0,05). Ці зміни вказували на вихід в судинне русло високостійких, молодих форм еритроцитів.

Відомо, що одним з головних симптомів свинцевої інтоксикації є анемія, яка обумовлена токсичною дією свинця на кістковий мозок. Дослідження пyнктату кісткового мозку тварин, яким вводили розчин оцтовокислого свинця, виявило зростання в 4 рази (р<0,01) еритро-пронормобластних елементів зі зниженням базофільних і поліхроматофільних нормобластів на 78 % та 41 % (p<0,05), відповідно, та зменшенням мегакаріоцитів в 16 разів (р<0,01). В міелоідному ростку відмічалось зростання паличкоядерних нейтрофілів на 29 %, еозінофілів на 74 %, лімфоцитів в 3 рази та зменшення кількості сегментоядерних нейтрофілів на 30 % (табл. 2).

Введення пептидного комплексу гемоглобіну дослідним тваринам приводило до гіперплазії еритробластичної тканини за рахунок базофільних і поліхроматофільних нормобластів. Вміст мегакаріоцитів зростав на 68 % (р<0,01) порівняно з контролем. В міелоідному ростку залишався високий рівень міелоцитів, еозинофілів та лімфоцитів, знижувалась до норми кількість паличкоядерних нейтрофілів.

Отже, за умов хронічної інтоксикації свинцем відбувались зміни морфологічної картини крові та кісткового мозку, які полягали в порушенні процесів проліферації та диференціровки клітин. Свинець безпосередньо впливав на стан еритропоезу, порушував морфофункціональні структури еритробластів та зрілих форм, збільшуючі кількість еритроцитів з базофільною зернистістю. Пептидний комплекс, одержаний з гемоглобіну, викликав позитивні зміни в периферичній крові та кістковому мозку, які полягали в відновлені морфологічної картини крові, активації процесів проліферації в еритробластичній тканині, появі в судинному руслі високостійких форм еритроцитів, що вказує на посилення еритропоезу.

Можна вважати, що при масивному гемолізі активуються фагоцити в крові, виділяються протеази, які здійснюють частковий (обмежений) протеоліз гемоглобіну. Фрагменти гемоглобіну, які утворюються при цьому, можуть стимулювати гемопоез.

Литература
1. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микроэлементозы человека. -М.:Медицина, 1991. —496 с.
2. Вредные вещества в промышленности. —Т. 3. —Л.:Химия, 1977. —608 с.
3. Запорожець Т.М.Функціональні зміни в системі еритрона тварин і людини при променевому ураженні і їхня коррекція поліпептидним біорегулятором, виділенним з еритроцитів / Автореф….к.б.н. —Сімферополь, 1993. —15 с.
4. Звягольская И.Н., Катрушов А.В., Пархоменко В.К., Мищенко В.П., Цебржинский О.И. Влияние комплексов пептидов из печени на состояние гемостаза и пероксидации в условиях интоксикации тетрахлорметаном // Научний вестник Тюменского государственного университета. —1998. —N З. —С. 16-20.
5. Кайдашев І.П. Механізми утворення та дії поліпептидних біорегуляторів-цитомедінів//Фізіол.журн. —1994. —Т. 40, N 1. —С. 51-63.
6. Катрушов О.В. Використання органоспецифічних поліпептидних препаратів для експериментальної терапії патологій, викликаних пошкоджуючими факторами навколишнього середовища / Автореф. ... д.м.н. —Київ, 1995. —38 с.
7. Козловская Л.В., Мартынова М.А. Учебное пособие по клиническим лабораторным методам исследования. —М., 1975. —351 с.
8. Лабораторные методы исследования в клинике / Под ред В.В.Меньшикова. —М., 1987. —С. 140—145.
9. Морозов В.Г.,Хавинсон В.Х. Пептидные биорегуляторы (25-летний опыт экспериментального и клинического изучения). —СПб, 1996. —71 с.
10. Посібник з експериментально-клінічних досліджень в біології та медицині // Беркало Л.В., Боброва Н.0., Вобович О.В., Гейко 0.0., Катрушов О.В., Кайдашев І.П., Кислій О.М., Куценко Л.0., Соколенко В.М., Сисюк В.А.,Фадєєва А.С., Цебржинський 0.1. —Полтава, 1997. —271 с.
11. Справочник по функциональной диагностике/Под.ред.акад.АМН СССР проф.И.А.Кассирского. —М.:Медицина, 1971. —С. 236-243.
12. Gіulіvі С., Саdеnаs Е. Неmе рrotеіn rаdіcаls: fоrmаtіоn, fаtе, аnd bіоlоgіcаl cоnsеgrеnоеs //Frее Rаdіcаl Віоlоgу аnd Меdіcіnе. —1998. —V. 24, N З. —Р. 401-407.
13. Lachant Nеіl А., Тоmоdа Аkio, Таnаkа Коuchі. Inhibition of the рhotеase рhоsphаtе shunt bу lead: а роtеntial mеchanism fоr hеmоlуsіs іn lеаd роіsоnіng // Вlооd. —1984. —V. 63, N 3. —Р. 518-524.
14. Муlrоіе А.А., Collіns Н., Ніll G., Аustin L.R. Аltеrеd аctivitу оf еrуthrоcуtе suреrохіdе dіsmutаsе аnd cеrulорlаsmin іn rаts іngеsting lеаd аcetate // Тrаcе Subst. Environ. Неаlth. 16. Соlumbіа, Міss., 1982. —Р. 305-310.