Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

ДИНАМИКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ТРАВМЕ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Кураян К.М. 1 Березовский Д.П. 2 Фалеева Т.Г. 2, 3 Корниенко И.В. 4, 3
1 ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет»
2 Ростовский государственный медицинский университет
3 ФГКУ «16 Государственный центр судебно-медицинских и криминалистических экспертиз» МО РФ
4 Научно-исследовательский институт биологии Южного федерального университета
Проведено исследование интенсивности свободно-радикального окисления липидов (диеновых конъюгатов (ДК), шиффовых оснований (ШО) и активности антиоксидантных ферментов: супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы) в гемолизате и плазме крови крыс при травме опорно-двигательного аппарата. Установлено, что на первые сутки после сформированного перелома происходит значительное увеличение содержания продуктов ПОЛ (ДК и ШО) на фоне активации ключевых ферментов антиоксидантной защиты (каталазы и СОД), что позволяет сделать вывод о формировании окислительного стресса через сутки после сформированного перелома. Через две недели после формирования перелома содержание ДК и ШО не только нормализуется, но и снижается по отношению к контрольной группе животных, что связано, вероятно, с мобилизацией антиоксидантной системы организма.
травма
перекисное окисление липидов (ПОЛ)
диеновые коньюгаты (ДК)
шиффовые основания (ШО)
супероксиддисмутаза (СОД)
каталаза
1. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г. Метод определения активности каталазы // Лабораторное дело. – 1988. – № 1. – С. 16–19.
2. Крюков В.Н., Саркисян Б.А., Янковский В.Э. Диагностикум причин смерти при механических повреждениях. Причины смерти при механических повреждениях. Том 7. – Новосибирск: Наука, 2001. – 142 с.
3. Меньщикова Е.Б. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты / В.З. Ланкин, Н.К. Зенков, И.А. Бондарь, Н.Ф. Круговых, В.А. Труфакин. – М.: Фирма «Слово», 2006. – 556 с.
4. Политравма / под ред. Е.К. Гуманенко, В.К. Козлова. – М.: ГЭОТАР-М, 2009. – 608 с.
5. Острофазовый ответ и биотрансформационная активность печени после операций на открытом сердце / Г.И. Сергеева, Л.Г. Князькова, Т.А. Могутнова, В.А. Непомнящих, В.В. Ломиворотов, М.Н. Дерягин, М.А. Новиков, А.А. Ефимов, С.С. Михайлов // Патология кровообращения и кардиохирургия. – 2006. – С. 31–35.
6. Сирота Т.В. Новый подход в исследовании процесса аутоокисления адреналина и использования его для измерения активности супероксиддисмутазы // Вопросы медицинской химии. – 1999. – № 3. – С. 14–15.
7. Стальная И.Д. Метод определения диеновой конъюгации ненасыщенных высших жирных кислот // Современные методы в биохимии / под ред. В.Н. Ореховича. – М.: Медицина, 1977. – С. 63–64.
8. Bidlack W.R., Tappel A.T. Fluorescent products of phospholipids during lipid peroxidation// Lipids. – 1973. – Vol. 8. – № 4. – P. 203–209.
9. Bligh E., Dyer W. Rapid method of lipids extraction and purification // Can. J. Biochem. Physiol. – 1959. – Vol. 37. – № 8. – P. 203–209.
10. Lowry O.H. et. al. Protein measurement with the Folin phenol reagent // J. Biol. Chem. – 1951. – Vol. 193. – P. 265–275.

В практике судебно-медицинского эксперта одним из актуальных вопросов в помощи правоохранительным органам является установление давности причинения механической травмы. Для решения данного вопроса в настоящее время существуют, как правило, только морфологические маркеры. Суть данных методов сводится к оценке процессов воспаления гистологическими методами [2]. Из биохимических же методов активно применяется определение концентрации метгемоглобина в гематомах. Однако данный метод абсолютно не приемлем при отсутствии данного патологического очага.

Механическая травма однозначно приводит к воспалительной реакции в организме [4], что не может не сказаться на состоянии перекисного окисления липидов (ПОЛ) – раннего маркера воспалительного процесса [5]. Однако в доступной научной литературе нами не обнаружено сведений, свидетельствующих о процессе перекисного окисления липидов при механической травме. Поэтому целью настоящей работы явилось исследование интенсивности свободно-радикального окисления липидов при механической травме для оценки возможности решения одной из актуальных задач судебно-медицинской экспертизы – установления давности причинения механических повреждений.

Материал и методы исследования

В качестве экспериментальных животных использовались беспородные крысы (самцы) массой 250–300 г. Животные содержались в стандартных клетках в условиях 12-часового режима освещения и свободного доступа к корму и воде. Содержание животных соответствовало санитарным правилам, утвержденным МЗ СССР 06.07.73 г., по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев). Кормили животных натуральными и брикетированными кормами в соответствии с нормами, утвержденными приказом МЗ СССР № 755 от 12.08.77 г. Перед началом эксперимента животные проходили карантин и акклиматизацию в условиях вивария в течение 10 дней.

Животные были рандомизированы в одну из трех групп по 16 особей в каждой (всего 48 животных).

I группа (контроль) – контрольная (интактные животные).

II группа (опытная группа) – животные, которым формировали закрытый перелом костей голени и через сутки выводили из эксперимента.

III группа (опытная группа) – животные, которым формировали закрытый перелом костей голени и выводили из эксперимента через 2 недели.

Биохимические показатели оценивали в плазме крови и гемолизате.

Содержание продуктов ПОЛ – диеновых конъюгатов (ДК) и шиффовых оснований (ШО) определяли методами [7, 8]. Также определяли концентрацию гемоглобина в гемолизате, общих липидов [9], общего белка [10], активность ферментов: супероксиддисмутазы (СОД) и супероксидустраняющей активности (СУА) [6], каталазы [1].

Статистическую обработку данных проводили с помощью пакетов прикладных программ «Microsoft Office 2007» (MS Excel 2007) и «Биостатистика» (версия 4.03).

Оценку соответствия типа распределения выборки нормальному проводили с использованием метода «трех сигм». Для каждой серии опытов рассчитывали медиану, процентили (25; 75 – нижнюю и верхнюю квартиль).

В случаях ненормального распределения для оценки статистически значимых различий между сравниваемыми группами использовали непараметрический двухвыборочный критерий Манна‒Уитни при уровне значимости p ≤ 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Содержание ДК в плазме крови опытных животных через сутки после сформированного перелома увеличивалось почти в 4 раза, в то время как спустя 2 недели данный показатель был снижен на 41 % (табл. 1).

Таблица 1

Содержание продуктов перекисного окисления липидов в крови крыс при экспериментальной травме опорно-двигательного аппарата

Группы животных

 

I

II

III

I

II

III

Исследуемое соединение

 

В гемолизате

В плазме

Диеновые коньюгаты, нмоль/мг липида

Нормальность по 3σ

No norm

Norm

Norm

No norm

Norm

No norm

Медиана

9,28

14,76

7,06

4,90

19,28*

2,89*

25 процентиль

4,24

8,86

5,51

3,13

13,81

2,54

75 процентиль

11,96

25,16

12,36

5,86

31,66

2,99

Uкр p ≤ 0,05

 

не достоверно

не достоверно

 

31

81

∆ %

 

59

-24

 

294*

- 41*

Шиффовые основания, условные единицы/мг липида

Нормальность по 3σ

Norm

Norm

Norm

No norm

No norm

No norm

Медиана

13,00

58,24*

13,79

3,95

24,88*

2,53*

25 процентиль

3,96

24,39

6,59

2,95

17,01

2,27

75 процентиль

26,49

79,24

18,61

4,82

36,36

3,38

Uкр p ≤ 0,05

 

31

не достоверно

 

31

81

∆ %

 

348*

6

 

530*

-36*

Примечание: * p ≤ 0,05 – относительно контрольной группы.

Аналогичная динамика была выявлена и для ШО в плазме крови. Во II группе животных наблюдали увеличение данного показателя на 530 %, а в III группе животных снижение на 36 % соответственно (табл. 1).

Содержание ШО в гемолизате опытных животных через сутки после сформированного перелома увеличивалось на 348 % (табл. 1).

Достоверных отличий изменения активности СОД в гемолизате животных в экспериментальных группах по отношению к контролю не было выявлено. В то время как в плазме крови животных II группы отмечали повышение супероксидустраняющей активности на 135 % (табл. 2).

Таблица 2

Изменение активности ферментов-антиоксидантов в крови крыс при экспериментальной травме опорно-двигательного аппарата

Группы животных

 

I

II

III

I

II

III

Исследуемое соединение

 

В гемолизате

В плазме

Активность супероксиддисмутазы, условные единицы/мг гемоглобина (или условные единицы /мг белка)

Нормальность по 3σ

Norm

Norm

Norm

No norm

norm

No norm

Медиана

1,21

1,64

1,05

0,2

0,47*

0,34

25 процентиль

0,62

1,36

0,85

0,07

0,44

0,15

75 процентиль

1,60

1,96

2,10

0,40

0,51

0,49

Uкр p ≤ 0,05

 

не достоверно

не достоверно

 

24

не достоверно

∆ %

 

35

-13

 

135*

70

Активность каталазы, нмоль перекиси водорода/мг гемоглобина (нмоль перекиси водорода /мг белка)

Нормальность по 3σ

No norm

Norm

No norm

No norm

No norm

Norm

Медиана

87

144,77*

100,99

3,81

6,15

4,17

25 процентиль

76,62

135,79

97,86

1,25

5,57

1,93

75 процентиль

113,11

146,77

106,22

6,26

6,63

5,10

Uкр p ≤ 0,05

 

31

не достоверно

 

не достоверно

не достоверно

∆ %

 

66*

16

 

61

9

Примечание: * p ≤ 0,05 – относительно контрольной группы.

Изменение активности каталазы наблюдали только в гемолизате II группы животных. Активность фермента увеличилась на 66 % (табл. 2).

Полученные результаты показали, что на первые сутки после сформированного перелома происходит значительное увеличение продуктов ПОЛ (ДК и ШО) на фоне активации ключевых ферментов антиоксидантной защиты (каталазы и супероксидустраняющей активности). Это позволяет нам судить о формировании окислительного стресса через сутки после сформированного перелома.

Стоит заметить, что каталаза принадлежит к классу ферментов, активность которых увеличивается только в присутствии высоких концентрации перекиси водорода [3].

Через две недели после формирования перелома содержание продуктов ПОЛ (ДК и ШО) не только нормализуется, но и снижается по отношению к контрольной группе животных. Таким образом, мобилизация антиоксидантной системы организма приводит к нормализации свободнорадикального окисления липидов.

Заключение

Таким образом, полученные результаты позволяют прийти к выводу о возможности использования сведений о концентрации продуктов ПОЛ (ДК и ШО) для экспертного решения вопроса об установлении давности причинения механических повреждений. В дальнейшем предполагается детально проследить динамику развития окислительного стресса с последующим изучением этих показателей у лиц с травматической болезнью.

Рецензенты:

Бондаренко Т.И., д.б.н., профессор кафедры биохимии и микробиологии ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет», г. Ростов-на-Дону;

Шкурат Т.П., д.б.н., профессор кафедры генетики ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет», директор Научно-исследовательского института биологии ЮФУ, г. Ростов-на-Дону.

Работа поступила в редакцию 07.11.2012.


Библиографическая ссылка

Кураян К.М., Березовский Д.П., Фалеева Т.Г., Фалеева Т.Г., Корниенко И.В., Корниенко И.В. ДИНАМИКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ТРАВМЕ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 11-4. – С. 842-845;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=30665 (дата обращения: 24.08.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252