|
ЛІКУВАННЯ ІНТОКСИКАЦІЙ УДК 615.279:615.246.2:615.33:612.015.4 + 615.917:547.222 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕПАРАТА БИОМЕЛАН ПРИ ОСТРОМ ОТРАВЛЕНИИ ТЕТРАХЛОРМЕТАНОМА.М. Шаяхметова, к.б.н., Г.А. Сайфетдинова, В.Н. Коваленко, д.б.н., И.С. Блажчук, к.б.н., Е.С. Волошина, к.б.н., В.А. Охрименко, М.И. Борщевская, д.фарм.н. Институт фармакологии и токсикологии АМНУ, г. Киев В клинике внутренних болезней одно из ведущих мест занимают заболевания печени, вызванные действием промышленных ядов [1]. Тетрахлорметан (ТХМ) является классическим гепатотропным агентом, даже непродолжительное поступление высоких доз ТХМ способствует развитию жировой дистрофии печени [2]. В реализации молекулярных механизмов повреждения гепатоцитов ведущая роль принадлежит активным метаболитам и интермедиатам ТХМ, образующимся в процессе его биотрансформации с участием цитохром Р-450-зависимых монооксигеназ [3]. Свободнорадикальные производные ТХМ способны инициировать процессы аутокаталитического липопереокисления, атакуя двойные связи боковых цепей ненасыщенных жирных кислот фосфолипидов, что приводит к нарушению физико-химических свойств мембран клеток печени. Повреждение мембранных структур сопровождается модификацией активности большинства внутриклеточных ферментов, ослаблением антитоксической функции печени, нарушением синтетических процессов, разобщением тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования, снижением синтеза АТФ, развитием гипоксии [4]. Известно, что лечение токсического поражения печени включает патогенетические и симптоматические средства. В токсикогенной стадии острого отравления, когда структурные нарушения в печени еще формируются, основное значение имеет ускоренное удаление токсических веществ из организма [5]. Учитывая вышеизложенное, для детоксикации и устранения экзотоксического шока при остром химическом поражении печени обоснованным является применение веществ, обладающих сорбционными свойствами. Целью данной работы было изучение детоксицирующей активности препарата биомелан (разработан ОАО "Фармак" на основе микомеланина, полученного из Cladosporium cladosporioides) в качестве потенциального неселективного сорбента на модели острого токсического поражения печени крыс ТХМ. Исследования проводили на белых крысах-самцах массой 160-220 г, которые были разделены на четыре группы: 1 — интактные животные; крысам 2-4 групп на протяжении 2 сут подкожно вводили 50 % масляный раствор ТХМ в дозе 0,8 мл/100 г массы тела [6]; 2-я группа служила отрицательным контролем; животным 3-й и 4-й групп в лечебно-профилактическом режиме (10 сут до затравки и параллельно с затравкой) внутрижелудочно в виде водной суспензии вводили, соответственно, биомелан из расчета 10 мг/кг и препарат сравнения полисорб (производства МНТК "Хімія поверхні" НАНУ) из расчета 50 мг/кг. Через 24 ч после последнего введения препаратов животных декапитировали под легким эфирным наркозом. Печень перфузировали охлажденным раствором KCl и гомогенизировали в 0,05 М трис-НС1 буфере, рН 7,4. Митохондриальную и постмитохондриальную фракцию печени получали методом дифференциального центрифугирования [7]. Все процедуры выполняли при температуре +4°С. Активность свободнорадикальных процессов в печени оценивали по содержанию диеновых конъюгатов (ДК) в гомогенате [8], уровню супероксиданиона [9] и гидроперекисей [10] в митохондриях, скорости накопления малонового диальдегида (МДА) в митохондриях и постмитохондриальной фракции [12]. Содержание восстановленного глутатиона и белковых SH-групп в гомогенате печени определяли с помощью реактива Эллмана [13]. В митохондриях печени изучали сукцинат- [14] и НАДН-цитохром с-редуктазную активность [15]. Определение содержания цитохромов P-450 и b5 в постмитохондриальной фракции печени проводили согласно [16]. Активность аланинаминотрансферазы (АлАТ) и щелочной фосфатазы (ЩФ) в сыворотке крови определяли, используя биотесты НПП "Филисит Диагностика" (Украина). Содержание общего холестерола в сыворотке крови исследовали согласно [17]. Белок в гомогенате и субклеточных структурах печени определяли по методу [18], а в сыворотке крови с помощью биуретовой реакции [19]. Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием t-критерия Стьюдента. Согласно полученным данным (табл. 1), при отравлении животных ТХМ происходила значительная активация свободнорадикальных процессов в печени. Содержание ДК в гомогенате, а также скорость индуцированного аскорбатом образования МДА в митохондриях и постмитохондриальной фракции печени возрастали почти в 1,5 раза по сравнению с интактными животными. Кроме того, повышалось содержание супероксиданиона и гидроперекисей в митохондриях соответственно в 1,7 и 2 раза. При лечебно-профилактическом применении биомелана содержание супероксиданиона снижалось почти в 1,5 раза, гидроперекисей на 20-30 %, а содержание ДК оставалось на уровне интактных животных. При этом биомелан не уступал по своей активности полисорбу в отношении ограничения образования супероксидного аниона и гидроперекисей липидов в митохондриях и выявил больший эффект по способности снижать уровень диеновой коньюгации. Столь же эффективным биомелан оказался и в отношении конечных продуктов ПОЛ, препятствуя увеличению скорости аскорбатиндуцированного образования МДА. При введении полисорба достоверного изменения данного показателя выявлено не было. Учитывая ведущую роль активации свободнорадикальных процессов в молекулярных механизмах повреждения клеток печени при отравлении ТХМ, можно утверждать, что лечебно-профилактическое применение препарата биомелан способно в значительной степени препятствовать проявлению токсических эффектов этого ксенобиотика. В патогенезе интоксикации ТХМ кардинальное значение имеет изменение активности ферментов монооксигеназной системы микросом, так как нарушение процессов гидроксилирования способно играть такую же важную роль в патологии клетки, как и процессы ПОЛ [3]. Образованные в процессе цитохром Р-450-зависимого цикла гидроксилированные метаболиты и/или интермедиаты вступают в реакции конъюгации и выводятся из организма. Эти процессы лежат в основе метаболического механизма защиты клетки и являются важной частью детоксицирующей системы печени. В настоящих исследованиях состояние монооксигеназной системы печени крыс оценивали по содержанию цитохромов Р-450 и b5 в её постмитохондриальной фракции (рис.1). При остром отравлении ТХМ уровень их содержания снизился почти в 3 раза по сравнению с интактными животными. Лечебно-профилактическое введение биомелана препятствовало снижению содержания цитохромов Р-450 и b5, при этом его эффективность была сопоставима с таковой полисорба. Восстановленный глутатион, являясь важным компонентом антиоксидантной и детоксицирующей системы организма, играет большую роль в обезвреживании токсических продуктов метаболизма ксенобиотиков. Острое поражение печени крыс ТХМ сопровождалось компенсаторным повышением в ней уровня восстановленного глутатиона на 70 % (рис.2). Этот показатель в группах животных, которым вводили биомелан и полисорб, был почти в 1,5 раза ниже. Подобные результаты мы оцениваем положительно, так как, несмотря на высокое содержание глутатиона, в печени крыс, составляющих группу отрицательного контроля, выявлено значительное снижение (в 4,5 раза) уровня белковых sh-групп. В то же время, содержание sh-групп белков в печени крыс, получавших биомелан и полисорб, было почти в 2,5 раза выше, чем в контроле. Несколько пониженный уровень глутатиона в печени крыс, которым вводили сорбенты, при одновременном значительно более высоком содержании белковых sh-групп может свидетельствовать об усилении процессов детоксикации тетрахлорметана путем индукции глутатионовой коньюгации [20]. Кроме того, уровень sh-групп белков при введении биомелана может повышаться и за счет взаимодействия макромолекул последнего с электрофильными метаболитами тетрахлорметана, что препятствует их ковалентному связыванию с sh-группами. Процессы ПОЛ, активируемые ТХМ, способствуют нарушению структурно-функционального состояния мембран гепатоцитов, а это может отрицательно отражаться на активности мембраносвязанных ферментов [4], в частности ферментов тканевого дыхания. Установлено (табл.2), что острое отравление ТХМ сопровождалось снижением активности НАД- и сукцинатзависимых ферментных комплексов цепи транспорта электронов митохондрий печени в 1,4 раза. При этом лечебно-профилактическое введение биомелана способствовало повышению данных показателей почти на 30 %. Исследуемый препарат выявил более высокую способность предупреждать нарушение процессов митохондриального дыхания, а, следовательно, биоэнергетики клетки, по сравнению с полисорбом. Накопление реакционноспособных свободных радикалов и продуктов ПОЛ, которые образуются в результате метаболизма тетрахлорметана, приводит к дезинтеграции липидного бислоя мембранных структур гепатоцитов и формированию цитолитического синдрома [2]. В значительной степени развитию цитолиза способствует и повышение уровня лизофосфолипидов, обладающих детергентными свойствами, а также выход протеолитических ферментов из лизосом [21]. Острое отравление крыс тетрахлорметаном сопровождалось значительной гиперферментемией в сыворотке крови (табл. 3) — активность АлАТ и ЩФ возрастала соответственно в 4,5 и 1,6 раза. При введении биомелана активность АлАТ сыворотки крови снижалась на 47 % по сравнению с отрицательным контролем, тогда как в случае применения референтного препарата полисорба регистрировали снижение данного показателя лишь на 21 %. Активность ЩФ сыворотки крови крыс после введения биомелана и полисорба снижалась соответственно на 11 и 25 % (табл. 3) по сравнению с животными, которые не получали препаратов. Полученные результаты свидетельствуют о способности биомелана ограничивать развитие цитолиза и холестаза в печени отравленных животных, причем в большей степени, чем полисорб. Нарушение процессов захвата, транспорта и экскреции холестерола является важным звеном в развитии внутрипеченочного холестаза при токсическом поражении печени [22]. Нами показано, что острое отравление крыс тетрахлорметаном сопровождалось снижением уровня общего холестерола в сыворотке крови на 14 % (табл. 3). Введение биомелана в лечебно-профилактическом режиме способствовало нормализации данного показателя; полисорб оказался неэффективным. Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о том, что применение нового оригинального сорбента — препарата биомелан при остром поражении печени ТХМ способствует значительному ослаблению токсического действия ксенобиотика, снижая активность процессов ПОЛ, усиливая детоксицирующую функцию печени, препятствуя угнетению активности НАД — и сукцинатзависимых ферментных комплексов электроннотранспортной цепи митохондрий, а также ограничивая проявления цитолиза и холестаза. Эффективность биомелана по ряду показателей превосходила эффекты полисорба, что обусловлено наличием у него, кроме сорбционных свойств, антирадикальной и антиоксидантной активности, характерной для меланинов [23]. Литература |