УДК 615.9:616.36-099:576.2.24:577.161.3

ВЛИЯНИЕ ПРОИЗВОДНОГО АЛЬФА-ТОКОФЕРОЛАЦЕТАТА НА НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОБМЕНА БЕЛКОВ, УГЛЕВОДОВ И ЛИПИДОВ ПРИ ХИМИЧЕСКОМ ПОРАЖЕНИИ ПЕЧЕНИ

Л.Б. Бондаренко, д.б.н., А.М. Шаяхметова, И.В. Кузьменко, к.б.н., В.Н. Коваленко, д.б.н.

Институт фармакологии и токсикологии АМН Украины,
Институт биохимии НАН Украины им. А.В. Палладина, г. Киев

Значительное место в структуре заболеваемости, обусловленной действием ксенобиотиков, занимают химические поражения печени — органа, которому принадлежит ключевая роль в регуляции обмена белков, углеводов и липидов в целостном организме [1]. Интенсивность углеводного обмена является одним из чувствительных показателей функционального состояния организма при развитии целого ряда патологий (сахарном диабете и других заболеваниях поджелудочной железы, токсическом, травматическом и механическом раздражении центральной нервной системы, заболеваниях печени, почек, тонкого кишечника, сердечной недостаточности, гормональных дисфункциях, отравлении фосфором, бензолом, хлороформом) [2]. Изменения уровня глюкозы в крови тесно связаны с нарушением гликогенобразовательной функции печени. Повышение же уровня гликогена в печени будет сопровождаться улучшением её функционального состояния.

Отмечена четкая зависимость между степенью отклонения от нормы уровней содержания свободных аминокислот в сыворотке крови и пуле печени и тяжестью поражения печени [3—5]. Особого внимания заслуживает определение уровня гидроксипролина, образуемого уже в полипептидной цепи, изменения концентрации которого могут рассматриваться в качестве критерия оценки катаболизма белка как в печени, так и на уровне организма в целом [6].

Представляет интерес также определение одного из главных диагностических признаков, свидетельствующего о деструктивных процессах в паренхиме печени, каковым является выход в кровь мембраносвязанных ферментов [1], в частности аминотрансфераз, играющих важную роль в обмене азота [7]. Учитывая вышесказанное, целью данной работы являлось изучение функционального состояния печени при экспериментальном токсическом гепатите, вызванном тетрахлорметаном и этанолом, а также при введении aльфа-токоферолацетата и его короткоцепочечного аналога.

Материалы и методы
Эксперименты проводили на белых крысах — самцах массой тела 180—250 г, содержавшихся на стандартном рационе вивария. Животные были разделены на 4 группы: 1 — интактные, 2 — отравленные этанолом с тетрахлорметаном (отрицательный контроль), 3 — отравленные указанными гепатотоксинами и леченные витамином Е, 4 — то же, что и группа 3, но леченные короткоцепочечным аналогом витамина Е. Гепатотоксины вводили 45 дней трижды в неделю: 1 % раствор этанола из расчета 35 мг/кг массы тела и с интервалом 20—30 мин 20 % масляный раствор тетрахлорметана из расчета 20 мг/кг массы тела. Витамины вводились per os на протяжении последних 10 дней ежедневно из расчета 10 мг/кг за 30 мин до введения гепатотоксинов. На 46-й день эксперимента животных забивали декапитацией.

Для исследований использовали печень, которую промывали через воротную вену охлажденным 1 % раствором КСl. Печень гомогенизировали в 0,05 М Tris- HCl (pH 7,5). Фракции эндоплазматического ретикулума и митохондриальную получали методом дифференциального центрифугирования [8]. Белок измеряли по методу Лоури [9]. Определение холестерина проводили по методу [7], концентрации глюкозы в сыворотке крови и гликогена в печени проводили с помощью антронового реактива [10], уровня свободного гидроксипролина в сыворотке крови и пуле свободных аминокислот печени по методу [11]. Активность аланинаминотрансферазы (АлАТ) и аспартатаминотрансферазы (АсАТ) определяли при помощи биотестов фирмы Lachema (Чехия).

Результаты и обсуждение
Результаты исследований представлены в таблице, из которой видно, что у животных 2-й группы отмечается достоверное снижение содержания гидроксипролина в сыворотке крови на 27 %, обусловленное, очевидно, повышенной экскрецией аминокислоты при данной патологии. Это согласуется с данными других авторов [12, 13]. Подобные токсические поражения организма сопровождаются серьезными нарушениями активности ферментов, осуществляющих метаболизм глутатиона [12], которые могут сопровождаться повышенной экскрецией гидроксипролина из организма [12, 13]. Введение на фоне экспериментального гепатита как aльфа-токоферолацетата, так и его короткоцепочечного аналога приводило к нормализации данного показателя: уровни содержания гидроксипролина в сыворотке крови этих животных достоверно отличались от отрицательного контроля. По отношению к уровню данной аминокислоты у интактных животных достоверных различий не было. При этом нормализующий эффект короткоцепочечного аналога aльфа-токоферолацетата был выражен сильнее, чем у фармакопейного препарата, что согласуется и с данными других авторов [14], также отмечавшими более высокую биологическую активность этого соединения в других тест-системах. Полученные нами результаты свидетельствуют, что у животных 2-й группы экспериментальный гепатит сопровождается выраженным катаболизмом белков печени (в первую очередь — соединительнотканных), показателем чего является уровень свободного гидроксипролина в пуле этого органа [6]. Концентрация гидроксипролина в пуле печени крыс с гепатитом на 52 % достоверно превышает уровень этой аминокислоты в пуле интактных животных. При введении как aльфа-токоферолацетата, так и его короткоцепочечного аналога происходит снижение содержания гидроксипролина в пуле печени животных до нормальных значений, однако в данном случае более эффективен был aльфа-токоферолацетат.

Учитывая, что изменения концентраций пролина и гидроксипролина способны вызывать гемодинамические нарушения, отклонения в биосинтезе различных гормонов [15], а также воздействовать на транспорт других аминокислот [5] и на процессы глюконеогенеза [16], становится очевидной значимость способности a-токоферолацетата и его короткоцепочечного аналога нормализовать концентрацию этой аминокислоты в сыворотке и печени при токсическом гепатите.

При поражении печени комбинацией тетрахлорметана и этанола наблюдалась значительная гиперферментемия, видимо, обусловленная цитолизом (см. табл.). Активность АлАт и АсАт сыворотки крови возросла соответственно на 116 и 78 %. Лечение животных aльфа-токоферолацетатом не вызвало достоверного снижения аминотрансферазной активности, тогда как применение короткоцепочечного аналога снизило активность АлАТ на 43 % по сравнению с нелеченными животными, а активность АсАт — до уровня интактных животных.

При экспериментальном токсическом гепатите в сыворотке крови крыс происходит достоверное возрастание уровня глюкозы, обусловленное, вероятно, нарушением способности печени поддерживать углеводный баланс крови. Введение aльфа-токоферолацетата и его короткоцепочечного аналога приводит к нормализации этого показателя. Полученные результаты свидетельствуют о том, что способность aльфа-токоферолацетата и его короткоцепочечного аналога служить "ловушкой" свободных радикалов и тормозить процессы перекисного окисления липидов [14] коррелирует со способностью данных соединений выступать в качестве регуляторов обмена углеводов в организме и согласуется с данными других авторов [17—19].

Достоверное снижение содержания гликогена в печени при экспериментальном гепатите, также как и возрастание уровня глюкозы в сыворотке крови, свидетельствуют о нарушении гликогенобразовательной функции печени и серьезном ухудшении её функционального состояния [20].

Уровень этерифицированного холестерина при токсическом гепатите изменяется в значительно меньшей мере, чем содержание свободного и общего холестерина. Введение aльфа-токоферолацетата и его короткоцепочечного аналога приводит к почти полной нормализации данных показателей.

Таким образом, в результате проведенных исследований выявлено снижение уровня гидроксипролина в пуле свободных аминокислот, повышение глюкозы, свободного и общего холестерина в сыворотке крови, а также снижение содержания гликогена и повышение уровня свободного гидроксипролина в печени при экспериментальном токсическом гепатите. Короткоцепочечный аналог aльфа-токоферолацетата, равно как и aльфа-токоферолацетат, нормализуют эти показатели при введении их в организм экспериментальных животных в дозе 10 мг/кг массы тела.

Литература
1. Губский Ю.И. Коррекция химического поражения печени. —К.: Здоровья, 1989. —168 с.
2. Колб В.Г., Камышников В.С. Клиническая биохимия.—Минск: Беларусь, 1976. —312 с.
3. Манто И.Е., Манто Э.И. Спектр свободных и белковых аминокислот сыворотки крови больных хроническим гепатитом и циррозом печени// Врач.дело. —1977. —N9. —С. 93—95.
4. Мажурова И.Д., Ганиев Х.Г., Молчагина Р.П. Аминокислоты печени при ее заболеваниях // Успехи гематол. —1978. —вып. 7. —С. 55—75.
5. Montya A., Gomes-Lechon M.J., Castell J.V. Influence of branched chain amino acid composition of culture media on the synthesis of plasma protein by serum-free cultured rat hepatocytes// In Vitro Cell and Dev. Biol. —1989. —25, N 4.—P. 358—364.
6. Eriksson L., Olsson M., Bjorkman O. Splanchnic metabolism of amino acids in healthy subjects: effects of 60 hours of fasting// Metabolism. —1988. —37, N 12.—P. 1159—1162.
7. Guirard B.M., Snell E.E. Vitamin B6 function in transamination and decarboxylation reactions // Comprehens Biochem. —1964. —V. 15. —P. 138.
8. Schneider V.C. Intracellular distribution of enzymes.111. The oxidation of octanoic acid by rat liver fraction // J.Biol.Chem. —1948. —V. 176. —P. 259—262.
9. Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L. et al. Protein measurement with the Folin phenol reagent //J.Biol. Chem. —1951. —V. 193. —P. 265—275.
10. Seifter S., Dayton S., Noreic B. et al. The estimation of glycogen with antrone reagent // Arch. Biochem. Biophys. —1950. —25, N 1. —P. 191—200.
11. Зайдес А.Я., Михайлов А.Н., Пушенко О.И. Модифицированный метод определения оксипролина // Биохимия. —1964. —29, вып. 1. —С. 5—7.
12. Bethizy J.D., Hayes J.R. Metabolism: A Determinant of Toxicity // Principles and Methods of Toxicology., Ed. by A.W.Hayes, Raven Press Ltd., N.Y., 1989. —P. 29—65.
13. Rejaver K.R., Watson A.H. Glutathione synthetase deficiency: a family report // J. Roy. Soc. Med. —1994. —87, N 3. —P. 171.
14. Спиричев В.Б., Конь И.Я. Биологическая роль жирорастворимых витаминов // Итоги науки и техники.—1989. —37. —С. 160—219.
15. Takemoto G. Regional hemodynamic changes and vasopressin release induced by intracisternal injection of L-proline in the canscions rat // Jap. J. Physiol. —1995. —45, N 5. —P. 743—758.
16. Blaauw I., Deutz N.E.P., Von Meyenfeldt M.J. In vivo amino acid metabolism of gut and liver during short and prolonged starvation // Am. J. Physiol. —1996. —270, N 2. —P. G298—G306.
17. Головацький І.Д., Буцяк В.І., Ткаченко В.І. Механізми межметаболічної взаємодії гліколізу і пентозофосфатного шляху перетворення вуглеводів в клітинах тварин // Тез. доп. 7-го Укр. біохім. з’їзду. —1997. —ч. 1. —С. 90—91.
18. Бурда В.А., Махневич Т.Р., Сибірна Н.О. та ін. Перекисне окислення ліпідів і фізико-хімічний стан плазматичних мембран еритроцитів при цукровому діабеті// Тез. доп. 7-го Укр. біохім. з’їзду. —1997. —ч.1. —С. 56—57.
19. Вигнан Т.Л., Кривко Б.С. Стан киснево-транспортної та антиоксидантної системи крові у хворих на цукровий діабет // Тез. доп. 7-го Укр. біохім. з’їзду. —1997. —ч. 3. —С. 11—12.
20. Методические рекомендации по экспериментальному изучению желчегонной, холеспазмолитической, холелитиазной и гепатопротекторной активности новых лекарственных средств / С.М. Дроговоз, С.И. Сальников, Н.П. Скакун, В.В. Слышков. —Киев: ФКМЗ Украины, 1994. —46 с.