Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

Ф.С. Дзугкоева, С.Г. Дзугкоев, Е.А.Такоева, А.И. Тедтоева, Ж.Р. Битарова, И.В. Можаева

К экологически неблагоприятным факторам, представляющим опасность для здоровья населения, относятся ионы тяжелых и цветных металлов (Дуева Л.А., Сивочалова О.Б., 2006 г; Антошина Л.И., Павловская Н.А., 2002 г.). Основными источниками загрязнения являются предприятия цветной металлургии, функционирующие во многих городах (87% всех промышленных выбросов), и автотранспорт, в том числе и во Владикавказе. Ионы тяжелых и цветных металлов, попадая в кровь, могут связываться с эритроцитами, а затем обезвреживаются в печени и экскретируются почками, обладают сродством к клеточным мембранам, а также мембранам субклеточных органелл. Могут вступать во взаимодействие с сульфгидрильными группами (Османов И.М., 1996 г.), ферментами, участвующими в окислительно-восстановительных реакциях. Как ионы с переменной валентностью могут индуцировать образование активных метаболитов кислорода, инициирующих ПОЛ. Данные литературы указывают на повышение интенсивности процессов ПОЛ в мембранах эритроцитов и других клеток под влиянием солей тяжелых металлов. В результате образуются первичные, промежуточные и конечные продукты ПОЛ, оказывающие повреждающее действие на фосфолипиды клеточных мембран. В качестве мишени может быть мембранный фермент Na,K-АТФ-аза. Интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ) регулируется антиокислительной защитой (АОЗ), представленной супероксиддисмутазой (СОД), каталазой и глутамин зависимыми ферментами (Кухта В.К., Морозкина Т.С., Олецкий Э.И., Силкова Ю.В., 2000 г). Однако, в доступной литературе не встречаются исследования, посвященные комплексному изучению системы ПОЛ и АОЗ клеток, и показатели функционального состояния почек, включая мембраносвязанные ферменты.

Целью настоящего исследования было изучение функциональных и метаболических изменений функции почек на фоне интоксикации солями тяжелых и цветных металлов.

Для реализации данной цели были проведены эксперименты на 30 белых крысах самцах линии «Wistar» одной возрастной группы, массой 190-210 гр. Хроническую интоксикацию вызывали путем введения животным раствора сульфата кадмия, хлорида кобальта и никеля подкожно в дозе 0,5 мг/кг веса животного в течение 2 недель. Исследовали изменение показателей основных процессов мочеобразования: клубочковую фильтрацию по клиренсу эндогенного креатинина, рассчитывали канальцевую реабсорбцию воды используя формулы Ю.В. Наточина (1974 г.), а также спонтанный и водный диурезы. Одновременно с этим изучали обмен электролитов в нефроне и активность Na,K-АТф-азы в гомогенатах почечной ткани. Для выяснения метаболических изменений, играющих патобиохимическую роль в нарушении водо- и электролитовыделительной функции почек, исследовали интенсивность перекисного окисления липидов в мембранах эритроцитов и гомогенатов почечной ткани по концентрации малонового диальдегида методом Osakаwa T. (1980). О состоянии антиоксидантной защиты судили по активности СОД и каталазы, в сыворотке крови которые определяли соответственно методами М.А. Королюка и соав. (1988 г.) и аутоокисления адреналина. Весь полученный материал обрабатывали методом вариационной статистики с использованием t-критерия Стьюдента на ПК типа IBM РС по программе Microsoft Excel.

Анализ данных показал, что на фоне экспозиции с тяжелыми и цветными металлами отмечается активация процессов свободно-радикального окисления в эритроцитах. При сравнительном анализе наиболее токсичным оказался кадмий, менее - кобальт и никель. Аналогичные данные получены при изучении активности ПОЛ в почечной ткани. В гомогенатах коркового и мозгового вещества повышается концентрация МДА, свидетельствующая об активности СРО. Наряду с ПОЛ мы изучали активность фермента АОЗ - СОД (превращающая супероксид-анион в перекись водорода) и каталазы (которая расщепляет Н2О2). Данные показали достоверное увеличение активности каталазы в сыворотке крови и снижение СОД, причем изменения имеют однонаправленный характер как при введении соли кадмия, кобальта, так и при никелевой интоксикации. На фоне оксидативного стресса изменяется функциональное состояние почек. Анализ данных показал, что при подкожном введении 0,5мг/кг CdSO4, NiClи 6 мг/кг CoClв течение 2 недель и месяца величина спонтанного диуреза достоверно изменяется, причем у животных с введением соли кадмия отмечается увеличение диуреза, что обусловлено более выраженным падением уровня канальцевой реабсорбции воды, а на фоне кобальтовой и никелевой интоксикации диурез уменьшается, что является следствием снижения клубочковой фильтрации и одновременного снижения канальцевой реабсорбции воды. Одновременно происходит изменение и электролитовыделительной функции. Наши данные свидетельствуют о достоверном повышении экскреции натрия и калия с мочой на фоне всех исследуемых солей тяжелых и цветных металлов. Для выяснения механизма повышенной экскреции натрия нами рассчитывалась величина фильтрационного заряда и относительная канальцевая реабсорбция данного катиона. Повышение экскреции натрия обусловлено уменьшением величины канальцевой реабсорбции иона, хотя его фильтрационный заряд тоже достоверно снижается во всех группах животных. Определение содержания электролитов в плазме крови выявило достоверное снижение концентрации натрия на фоне солей тяжелых и цветных металлов, что обусловлено его повышенной экскрецией с мочой.

Таким образом на фоне хронической интоксикации CdSO4 , СоClи NiCl2 отмечается активация процессов СРО - развивается оксидативный стресс и нарушается АОЗ клеток. Мембранотоксическое действие приводит к изменению водо- и электролитовыделительной функции почек.