МЕХАНИЗМЫ ИНТОКСИКАЦИИ

УДК 615.9:612.63:615.277:615.356

СТАН ВІЛЬНОРАДИКАЛЬНИХ ПРОЦЕСІВ У ПЕЧІНЦІ ВАГІТНИХ ЩУРІВ ТА ЕМБРІОНАХ ЗА УМОВ ТОКСИЧНОЇ ДІЇ ЕМБІХІНУ ТА ЛІКУВАЛЬНО-ПРОФІЛАКТИЧНОГО ВВЕДЕННЯ АНТИОКСИДАНТІВ

В.О. Охріменко, В.М. Коваленко, д.б.н., Г.М. Шаяхметова, к.б.н., Т.Ф. Бишовець, к.б.н.

Інститут фармакології та токсикології АМН України, Київ

Відомо, що в організмі як за умов фізіологічного стану, так і при дії ксенобіотиків різного походження, відбувається генерація вільних радикалів [1]. Вважають, що надмірне утворення останніх відіграє основну роль в пошкодженні клітин, спричиняючи зміни в мембранах і ядерному апараті, що лежить в основі багатьох токсичних ефектів [2]. Особливу роль процеси вільнорадикального окислення відіграють в період вагітності, коли антиоксидантна система материнського організму не здатна в повній мірі протистояти впливу негативних факторів, а захисні механізми плода ще не сформувались [3]. Дослідженнями [4] показано, що навіть одноразове введення в максимально допустимій дозі 17 із 29 ксенобіотиків (фармакологічні засоби, пестициди, алкілатори, промислові отрути) викликали протягом репродуктивного періоду у самок мишей порушення генеративної функції. З огляду на вищезазначене, метою даного дослідження було вивчення ролі процесів ПОЛ в ембріотоксичних ефектах сполук алкілуючої дії на прикладі метил-біс-(b-хлоретил)-аміну (ембіхін) та коригуючого впливу антиоксидантів на процеси ембріогенезу.

Матеріали та методи довлідження

Дослідження проводили на вагітних самках щурів з точно датованим першим днем вагітності.

Самок щурів було розділено на чотири групи по 12 тварин у кожній: 1 — інтактні; 2 — введення алкілуючої речовини ембіхіну (негативний контроль); 3 — введення ацетат-2,5,7,8-тетраметил-2-(4',8',12'-триметилтридецил)-6-оксихроману (ТА) та метил-біс-(b-хлоретил)-аміну; 4 — введення ацетат-2,5,7,8-тетраметил-2-(4'-метилпентен-3'-ил)-6-оксихроману (ТАК) та ембіхіну. Ембіхін вводили щурам одноразово на 10-у добу вагітності у хвостову вену з розрахунку 0,4 мг/кг. ТА (15 мг/кг) і ТАК (10 мг/кг) вводили внутрішньошлунково за допомогою металевого зонду в лікувально-профілактичному режимі. Профілактичне введення починали з першого дня вагітності щоденно протягом 10 днів, лікувальне — протягом 10 днів, починаючи з 10-го дня вагітності через 1 год після введення ембіхіну.

На 20-й день вагітності щурів під легким ефірним наркозом піддавали евтаназії за методом цервікальної дислокації.

Після лапаротомії видаляли матку з плодами та яєчниками, визначали кількість жовтих тіл вагітності, число живих, мертвих та резорбованих плодів, масу та розміри плодів і плацент.

Печінку самок перед видаленням відмивали через ворітну вену охолодженим до +4 °С 1 %-ним розчином КСl. Печінку самок та ембріони гомогенізували в 0,05 М трис-НСl буфері рН 7,4 при температрі +4оС. Після диференційного центрифугування супернатант декантували та використовували для біохімічних досліджень.

В одержаних супернатантах визначали активність вільнорадикальних процесів за швидкістю аскорбатзалежного утворення продуктів реакції з тіобарбітуровою кислотою (ТБК) згідно методу І.Д. Стальної та вміст відновленого глутатіону з допомогою реактиву Еллмана.

Отримані результати обробляли методом варіаційної статистики за допомогою t критерія Стьюдента.

Результати та їх обговорення

Дослідження активності процесів ПОЛ у печінці вагітних самок та їхніх ембріонах показало, що за умови введення ембіхіну швидкість аскорбатзалежного утворення продуктів реакції з ТБК зростала відповідно у 3,5 та 2,7 рази порівняно з інтактною групою (рис. 1, 2). Швидке накопичення ТБК-продуктів у ембріональних тканинах може бути одним із факторів підвищення ризику негативного впливу алкілуючої сполуки на плід, оскільки відома роль малонового діальдегіду як ендогенного мутагену [5]. Крім того, вільнорадикальна регуляція процесів клітинного поділу обумовлює необхідність стабільності рівня продуктів ПОЛ для нормального протікання процесів ембріогенезу, тому зростання їхнього вмісту в даному випадку здатне призвести до небажаних наслідків [6]. І дійсно, нами виявлено, що введення ембіхіну самкам щурів на 10 день вагітності (період плацентації та органогенезу у щурів) негативно впливає на розвиток плодів та плацент, знижуючи їх розміри та масу (таблиця). Крім того, плаценти мали фібринозний наліт, що є свідченням порушення процесів кровообігу в цій активнопроліферуючій тканині. При цьому рівень постімплантаційної загибелі плодів був у 4 рази вищим, ніж в інтактній групі (рис. 3). Проведений кореляційний аналіз показав пряму залежність між активацією процесів ПОЛ в організмі вагітних самок щурів та постімплантаційною загибеллю плодів (r = +0,7) за умов дії алкілуючої сполуки.

Вміст глутатіону у печінці вагітних самок, яким вводили ембіхін, знижувався втричі порівняно з інтактною групою (рис. 4), але в тканинах ембріонів, навпаки — зростав у 2,4 рази (рис. 5).

Таке накопичення глутатіону, одного з найважливіших природних антиоксидантів, та зниження глутатіонтрансферазної активності спостерігалось і в плаценті породіль, що проживали в районах з хімічним забрудненням [7]. Це можна пояснити, по-перше, можливим транспланцентарним переносом глутатіону з материнського організму до плоду [8], по-друге, кумуляцією, і, можливо, особливостями механізмів біотрансформації ксенобіотиків в тканинах плода [9], по-третє — антиоксидантним захистом плоду напередодні пологів, обумовленим станом переходу від гіпоксії до відносної гіпероксії на перших днях життя та активацією процесів обміну речовин в цей період розвитку [10]. Тобто, передпологовий період має забезпечити зростання рівня антиоксидантів в тканинах плодів з наступною активацією ферментативної антиокиснювальної системи після пологів.

Нами було виявлено пряму кореляційну залежність між вмістом глутатіону у печінці вагітних самок щурів і розміром плацент (R = +0,6).

Отримані дані свідчать, що ембріотоксичні ефекти ембіхіну, окрім алкілювання, можуть бути пов'язані з активацією вільнорадикальних процесів та порушенням тіолового статусу організму вагітних самок. Це створює передумови для зниження токсичної дії даної алкілуючої сполуки антиоксидантами.

Введення похідних aльфа-токоферолу протягом усього періоду вагітності запобігало гіперактивації процесів ПОЛ у печінці вагітних самок щурів та їхніх ембріонах за умов введення ембіхіну. При застосуванні ТА і ТАК швидкість утворення ТБК-активних продуктів у печінці зменшувалась відповідно на 50 % та 36 % (рис. 1), а у гомогенаті ембріонів — в середньому на 55 % (рис. 2). При цьому спостерігалась тенденція до подальшого підвищення рівня глутатіону в ембріонах, а його пул у печінці вагітних самок відновлювався, що вказує на певну нормалізацію процесів глутатіонового циклу (рис. 4, 5).

Поряд з цим, рівень постімплантаційної загибелі плодів у групах тварин, що одержували похідні aльфа-токоферолу, був у середньому на 70 % нижчим, ніж у контрольній групі (рис. 3), а масові та лінійні показники плодів та плацент значною мірою нормалізувалися (таблиця).

Таким чином, в результаті проведених дослідів показана здатність антиоксидантів знижувати ембріотоксичну дію алкілуючих сполук шляхом корекції інтенсивності вільнорадикальних процесів та вмісту глутатіону, як на рівні материнського організму, так і в швидкопроліферуючих тканинах плода.

Література
1. Саприн А. Н., Калинина Е. В. Окислительный стресс и его роль в механизмах апоптоза и развития патологических процессов // Усп. биол. хим. —1999. —Т. 39. —С. 289-326.
2. Girotti A.W. Lipid hydroperoxide generation, turnover, and effector action in biological Systems // J. Lipid Research. —1998. —V. 39. —P. 1529-1542.
3. Ионов И. А. Витамины Е и С как компоненты антиоксидантной системы эмбрионов птиц и млекопитаюцих // Укр. біохім. журн. —1997. —Т. 69, № 5-6. —С. 3-11.
4. Bishop J. B., Morris R. W., Seely J. C. et al. Alterations in the reproductive patterns of female mice exposed to xenobiotics // Fundam. Appl. Toxicol. —1997. —V. 40, № 2. —Р. 191-204.
5. Wells P. G., Kim P. M., Laposa R. R. et al. Oxidative damage in chemical teratogenesis // Mutat. Res. —1997. —V. 396, № 1-2. —Р. 65-78.
6. Колесников С. И., Семенюк А. В., Грачев С. В. Импринтинг действия токсикантов в эмбриогенезе. —М.: Медицинское информационное агентство, 1999. —263 с.
7. Оболенська М. Ю., Чайковська Т. Л., Лебедева Л. М. та ін. Дезінтоксикаційна функція плаценти у породілей з екологічно несприятливих районів України // Укр. біохім. журн. —1998. —Т. 70, № 2. —С. 89-97.
8. Бендер К. И., Луцевич Н. Ф., Луцевич А. Н., Купчинов В. В. Роль белков плазмы матери и плода в транспланцентарном переходе лекарственных веществ // Фармакол. и токсикол. —1989. —Т. 52, № 5. —С. 100-110.
9. Смольникова Н. М., Бойко С. С., Любимов Б. И. Роль фармакокинетики в реализации эмбриотоксического действия лекарственных средств // Фармакология и токсикология. —1986. —Т. 49, № 2. —С. 106-111.
10. Снітинський В. В., Данчук В. В., Бучко О. М. Активність антиоксидантних ферментів та інтенсивність вільнорадикального окислення в тканинах свиней у період постнатальної адаптації // Укр. біохім. журн. —1998. —Т. 70, № 2. —С. 105-110.


| Содержание |