Многочисленными исследованиями установлено, что кровопотеря сопровождается активацией процессов перекисного окисления липидов в печени. Направленность и интенсивность этих процессов зависят от состояния и степени мобилизации антиоксидантной защиты [3]. Усиление окислительных процессов при недостаточности системы антиоксидантной защиты (АОЗ) ведет к развитию «окислительного стресса», являющегося одним из основных механизмов повреждения биологических мембран [10, 5].
Антиоксидантный потенциал печени не ограничивается только гепатоцитами. Печень синтезирует белки плазмы крови, которые могут инактивировать активные формы кислорода, а также связывать ионы переменной валентности, инициирующие образование активных форм кислорода [9]. Таким образом, нарушения антиоксидантной активности печени могут вызвать серьезные нарушения, в том числе на организменном уровне.
Перспективным направлением в коррекции нарушений функционального состояния печени является использование направленного транспорта препаратов в орган [8, 12]. Стенка печеночных синусоидов не содержит перицитов и представлена на большом протяжении лишь эндотелием, который обладает способностью к фагоцитированию эритроцитов [7].
В качестве вещества, оптимизирующего антиоксидантную активность печени, нами была выбрана аскорбиновая кислота, которая является донором электронов и обладает способностью инактивировать различные свободные радикалы [11].
Цель исследования – оценить влияние направленного транспорта аскорбиновой кислоты в печень на ее антиоксидантную активность после кровопотери.
Материалы и методы исследования
Работа выполнена на белых беспородных крысах массой 240−280 г. Гипоксию вызывали кровопусканием через катетер [13]. Объем кровопотери составил 2 % от массы животного. Животные были разделены на следующие группы: 1-ая группа – интактные животные, 2-я группа – крысы с кровопотерей (материал для исследования брали через 6 и 24 ч после кровопотери), 3-я группа – интактные животные, получавшие эритроцитарные контейнеры с аскорбиновой кислотой (контрольная группа), 4-я группа – животные с кровопотерей, получавшие АК путем направленного транспорта. В каждой группе по 12 животных. Получение эритроцитарных контейнеров (ЭК) с АК производилось методом гипотонического лизиса в модификации Т.П. Генинг [1]. ЭК с АК вводили внутривенно в дозах 25, 50 и 100 мг/кг однократно через 10 мин после кровопотери.
Исследовали активность каталазы в печени крыс [4]. Процентное содержание альбумина в сыворотке крови определяли методом электрофореза на геле агарозы на аппарате Paragon фирмы Bechmen (США). Оценку электрофореграмм проводили с помощью денситометра. Статистическая обработка полученных данных производилась по t-критерию Стьюдента. Статистически значимыми считали различия с р < 0,05. Экспериментальные исследования проводились с соблюдением биоэтических правил.
Результаты исследования и их обсуждение
Активность каталазы в печени, как показывают полученные данные (табл. 1), достоверно возросла через 6 ч на 59,38 %, через 24 ч – на 87,5 %.
Таблица 1
Влияние адресной доставки АК в печень в дозировках 25, 50, 100 мг/кг на активность каталазы в печени белых крыс (М ± m, n = 12)
|
№ п/п |
Условия эксперимента |
Активность каталазы в печени белых крыс (ммоль/с/г ткани) |
||
|
1. |
Интактные животные |
3,2 ± 1,07 |
||
|
2. |
6 ч после кровопотери |
5,1 ± 0,66* |
||
|
3. |
24 ч после кровопотери |
6,0 ± 0,45* |
||
|
Использованные дозы аскорбиновой кислоты для коррекции кровопотери |
25 мг/кг |
50 мг/кг |
100 мг/кг |
|
|
4. |
Контроль |
6,1 ± 0,3* |
6,2 ± 0,2* |
6,1 ± 0,1* |
|
5. |
Направленный транспорт (6 ч) |
6,2 ± 0,1*^ |
6,1 ± 0,1*^ |
5,9 ± 0,1*^ |
|
6. |
Направленный транспорт (24 ч) |
5,3 ± 0,2*^ |
5,1 ± 0,2*^ |
5,8 ± 0,2* |
Примечания. * – достоверность различий по отношению к интактным животным, достоверны при р < 0,05; ^ – достоверность различий по отношению к животным с кровопотерей, достоверны при р < 0,05.
Во внеклеточной среде активность антиоксидантных защитных ферментов мала, но тем не менее плазма обладает мощным антиоксидантным потенциалом, который проявляют альбумин, иммуноглобулины, церулоплазмин, фракции α2- и β-глобулинов и, в меньшей степени, трансферрин, гаптоглобин и сывороточная супероксиддисмутаза [6]. Ключевое место среди белков плазмы принадлежит альбумину, который несет основную антиоксидантную функцию в плазме крови [2].
Содержание альбуминов в сыворотке крови на обоих сроках исследования после кровопотери оставалось в пределах нормы (табл. 2).
Нами установлено, что при однократном введении АК в эритроцитарных носителях животным после кровопотери в дозе 25 мг/кг через 6 ч происходит достоверное повышение активности каталазы по сравнению с животными с кровопотерей на 21,57 %, а по сравнению с интактными животными на 90,63 %. Через 24 ч после кровопотери активность каталазы в печени крыс достоверно снизилась по сравнению с ее активностью у животных с кровопотерей на 11,67 %, а по сравнению с активностью у интактных крыс осталась повышенной на 65,63 %.
При введении АК после кровопотери в эритроцитарных носителях в дозе 50 мг/кг активность каталазы через 6 ч достоверно повышается на 19,61 %, а через 24 ч, наоборот, достоверно снижается на 15 % по сравнению с уровнем активности каталазы у животных с кровопотерей. Относительно показателей интактных животных активность каталазы остается повышенной через 6 ч в 1,91 раза, а через 24 ч в 1,59 раз.
При введении АК в эритроцитарных контейнерах животным в дозе 100 мг/кг после кровопотери уровень активности каталазы через 6 ч достоверно повышается на 15,89 %, а через 24 ч остается таким же, как у животных с кровопотерей. По сравнению с ее активностью у интактных животных у экспериментальных животных ее активность достоверно повышается через 6 ч на 84,38 %, а через 24 ч на 81,25 %.
Таким образом, однократное введение АК интактным животным в дозе 100 мг/кг и через 6 ч, и через 24 ч после кровопотери сохраняет повышенный уровень активности каталазы.
Таблица 2
Влияние адресной доставки АК в печень в дозировках 25, 50, 100 мг/кг на процентное содержание альбуминов (%) в сыворотке крови белых крыс (М ± m, n = 12)
|
№ п/п |
Условия эксперимента |
Содержание альбуминов в сыворотке крови белых крыс (%) |
||
|
1. |
Интактные животные |
47,53 ± 4,50 |
||
|
2. |
6 ч после кровопотери |
52,24 ± 6,71 |
||
|
3. |
24 ч после кровопотери |
49,96 ± 6,82 |
||
|
Использованные дозы аскорбиновой кислоты для коррекции кровопотери |
25 мг/кг |
50 мг/кг |
100 мг/кг |
|
|
4. |
Контроль |
49,29 ± 2,02 |
47,79 ± 5,84 |
56,24 ± 1,95* |
|
5. |
Направленный транспорт (6 ч) |
49,30 ± 1,51 |
46,53 ± 3,24 |
59,83 ± 3,43*^ |
|
6. |
Направленный транспорт (24 ч) |
49,34 ± 3,57 |
46,93 ± 1,04 |
56,81 ± 2,56*^ |
Примечания. * – достоверность различий по отношению к интактным животным, достоверны при р < 0,05; ^ – достоверность различий по отношению к животным с кровопотерей, достоверны при р < 0,05.
Исследование показало (табл. 2), что введение АК интактным животным в дозе 25 мг/кг после включения в ЭК (контроль) не вызывает достоверного изменения процентного содержания альбуминов по сравнению с их уровнем в сыворотке интактных крыс.
Процентное содержание альбуминов через 6 и 24 ч после кровопотери при введении АК не отличалось от их содержания у интактных животных. По сравнению с данными животных с кровопотерей содержание альбуминов и через 6 ч, и через 24 ч осталось на том же уровне.
Таким образом, однократное введение АК в дозе 25 мг/кг после кровопотери сохраняет процентное содержание альбуминов на уровне показателей интактных животных.
При введении АК интактным животным в дозе 50 мг/кг после предварительного включения ее в ЭК процентное содержание альбуминов не изменяется по сравнению с их содержанием у интактных животных.
Введение АК в дозе 50 мг/кг ни через 6 ч, ни через 24 ч не вызывает достоверного изменения содержания альбуминов как по сравнению с интактными животными, так и по сравнению с данными животных с кровопотерей.
Введение АК интактным животным в дозе 100 мг/кг путем направленного транспорта в печень вызывает достоверное изменение содержания альбуминов в сыворотке крови крыс в сторону повышения с 47,53 ± 4,4 до 56,24 ± 1,95 %, что составляет 118,33 % по сравнению с группой интактных животных.
При введении АК животным после кровопотери содержание альбуминов через 6 ч достоверно повысилось на 14,53 % (с 52,24 ± 6,71 до 59,83 ± 3,43 %), а через 24 ч на 13,71 % (с 49,96 ± 6,82 до 56,81 ± 2,56 %) по сравнению с животными с кровопотерей. По сравнению с интактными животными содержание альбуминов тоже достоверно повысилось на 25,88 %, а через 24 ч на 19,52 %.
Выводы
1. Однократное введение АК в эритроцитарных носителях в диапазоне всех изученных доз и на всех изученных сроках сохраняет повышенный уровень активности каталазы в печени, установившийся при кровопотере.
2. Введение АК в эритроцитарных носителях в дозах 25 и 50 мг/кг нормализует содержание альбуминов в сыворотке крови, а в высоких дозах (100 мг/кг) их содержание значимо повышается, как по сравнению с группой интактных животных, так и по сравнению с группами животных с кровопотерей.
3. Таким образом, использование аутологичных эритроцитов для адресной доставки в печень аскорбиновой кислоты повышает пул эндогенной антиоксидантной защиты.
Рецензенты:
Каталымов Л.Л., д.б.н., профессор кафедры анатомии, физиологии и гигиены человека и животных, ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова», г. Ульяновск;
Любин Н.А., д.б.н., профессор, зав. кафедрой морфологии, физиологии и патологии животных, ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина», г. Ульяновск.
Работа поступила в редакцию 18.03.2014.