В опытах на беспородных белых мышах с экспериментальной острой гипоксической гипоксией выявлены активность процессов липопероксидации, недостаточность ферментного и неферментного звеньев антиоксидантной системы крови, развитие аутоинтоксикации. Метаболические сдвиги в условиях острой гипоксической гипоксии в определенной степени обратимы при использовании реамберина, препятствующего чрезмерной интенсификации процессов липопероксидации, развитию аутоинтоксикации, свойственных указанной патологии.
Гипоксия является типовым патологическим процессом, осложняющим течение различных заболеваний.
Как известно, в зависимости от механизмов развития различают гипоксию экзогенного и эндогенного происхождения. Последняя в свою очередь представлена дыхательной, циркуляторной, гемической и тканевой гипоксией.
В основе развития экзогенной гипоксической гипоксии может быть резкое снижение парциального давления кислорода в окружающей среде в случаях нормального атмосферного давления (нормобарическая гипоксия) или пониженного давления (гипобарическая гипоксия).
Развитие экзогенной гипоксической гипоксии у человека может быть следствием неблагоприятных изменений экологии, природных катаклизм и результатов неадекватной деятельности человека и т.д.
В связи с этим очевидна целесообразность дальнейшего изучения механизмов развития вторичных неспецифических метаболических расстройств и патогенетическое обоснование возможностей их медикаментозной коррекции при гипоксической гипоксии экзогенного происхождения.
Целью настоящего исследования явилось изучение состояния процессов липопероксидации и активности антиоксидантной системы крови при острой экспериментальной гипоксической гипоксии, а также выявление возможности медикаментозной коррекции метаболических расстройств с помощью препарата «Реамберина» (изготовлен научно-технологической фармацевтической фирмой «Полисан»).
Материалы и методы исследования
В 3-х группах белых беспородных мышей, включающих по 120 особей каждая, изучено содержание в крови продуктов липопероксидации гидроперекиси липидов (ГПЛ), малонового диальдегида (МДА) [2,5], определяемых общепринятыми спектрофотометрическими методами. Одновременно исследовано состояние ферментного звена антиоксидантной системы крови, в частности, активности супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, определяемых соответственно спектрофотометрическими методами исследования в модификации Fried R. et al., 1975; Conen S. et al., 1970. В то же время проведена оценка активности неферментного звена антиоксидантной системы крови по уровню витамина Е в сыворотке крови [1]. Показателями состояния антирадикальной защиты клеток служили перекисная резистентность эритроцитов (ПРЭ) [4] и уровень общих сульфгидрильных групп (-SH-) [6]. О состоянии выраженности аутоинтоксикации свидетельствовал уровень молекул средней массы (МСМ) в крови [3].
Сравнительная оценка вышеуказанных показателей проведена в контрольной группе мышей, в группе мышей с острой гипоксической гипоксией без медикаментозной коррекции и в группе животных с гипоксической гипоксией, развивающейся на фоне предварительного введения реамберина.
Острую экзогенную гипоксическую гипоксию моделировали, помещая животных в герметически закрытый сосуд объемом 250мл. Продолжительность жизни животных без медикаментозной коррекции в среднем составляла 32,2 мин.
Метаболические эффекты гипоксии и предварительного введения реамберина с последующей гипоксией изучали спустя 30 мин с момента развития гипоксии.
Реамберин вводили в дозе 1 мг/100г, медленно внутрибрюшинно. Основное действующее начало реамберина – сукцинат натрия.
Результаты исследований были подвергнуты статистическому анализу с помощью программ Statistica 99 (Версия 5.5 А, «Statsoft, Inc», г. Москва, 1999); «Microsoft Excel, 97 SR-1» (Microsoft, 1997). Проведен расчет коэффициентов линейной корреляции.
Результаты исследований и их обсуждение
Исследования показали, что спустя 30 мин с момента воспроизведения острой гипоксической гипоксии, возникала выраженная недостаточность антирадикальной защиты клеток, на что указывало снижение общего количества SH – групп, ПРЭ, уровня витамина Е в крови (табл. 2).
Об усилении процессов свободнорадикального перекисного окисления липидов свидетельствовало возрастание в системном кровотоке промежуточных продуктов липопероксидации – ГПЛ, МДА в этом периоде наблюдения (табл. 1). Одновременно отмечалось развитие аутоинтоксикации, на что указывало высокое содержание в крови МСМ.
Касаясь состояния ферментного звена антиоксидантной системы крови, при острой экзогенной гипоксической гипоксии, необходимо отметить неоднозначность изменения активности СОД и каталазы: активность СОД резко снижалась, а каталазы – наоборот возрастала (табл. 2).
Целью последующих экспериментов явилось изучение влияния препарата «Реамберина», действующим началом которого является сукцинат натрия, на состояние процессов липопероксидации и антирадикальной защиты клеток в условиях острой экзогенной гипоксической гипоксии.
Как оказалось, эффекты реамберина проявлялись в виде повышения антирадикальной защиты клеток, снижении степени аутоинтоксикации, о чем свидетельствовали возрастание ПРЭ (табл. 2), снижение содержания в крови МСМ (табл. 1). Одновременно имело место и подавление чрезмерной интенсификации процессов липопероксидации, свойственной острой гипоксической гипоксии: уровень МДА и ГПЛ снижался по отношению к таковым показателями группы животных с гипоксической гипоксией, не достигая показателей контроля (табл.1). При этом активность СОД оставалась значительно ниже показателей нормы, как и в группе животных без медикаментозной коррекции, а каталазы – нормализовалась (табл. 2).
Касаясь механизмов метаболических эффектов реамберина в условиях острой гипоксии, следует отметить, что указанный препарат обладает способностью активировать ферментативные реакции цикла Кребса, способствует утилизации жирных кислот и глюкозы, восстанавливает энергетический потенциал клеток. Последнее определяет тот факт, что реамберин обладает свойствами антигипоксанта, тем самым, препятствуя «утечки» электронов из дыхательной цепи, одноэлектронному восстановлению кислорода. При этом подавляются образование активных форм кислорода и соответственно процессы липопероксидации, индуцируемые активными формами кислорода. В то же время реамберин не оказывает активирующего влияния на неферментное звено антиоксидантной системы крови в условиях гипоксической гипоксии.
Таблица 1. Влияние реамберина на показатели липопреоксидации и аутоинтоксикации при острой экспериментальной гипоксической гипоксии
| Группы наблюдения
Изучаемые показатели | Контроль | Острая гипоксическая гипоксия | |||
| На фоне плацебо (физ. раствор) | На фоне введения реамберина | ||||
| М±m | М±m | р/р1 | М±m | р/р1 | |
| Малоновый диальдегид (МДА), мкмоль/мл | 3,42±0,062 | 6,75±0,373 | p<0,001 p1>0,5
| 4,99± 0,161 | p<0,001 p1<0,001 p2<0,001 |
| Гидроперекиси липидов (ГПЛ), ед/мл цельной крови | 3,46±0,074 | 5,51± 0,153 | p<0,001 p1>0,5
| 3,99± 0,087 | p<0,001 p1<0,001 p2<0,001 |
| МСМ, ед. экс. сыворотка крови | 0,23±0,004 | 0,27±0,003 | p<0,001 p1>0,5
| 0,219±0,0035 | p<0,001 p1<0,001 p2<0,001 |
Примечание: n - во всех группах наблюдения – 16. р – рассчитано по отношению к контролю; р1 – рассчитано по отношению к группе животных с гипоксической гипоксией без медикаментозной коррекции; р2 – рассчитано по отношению к плацебо (физ. раствор).
Таблица 2. Влияние реамберина на показатели антиоксидантной системы при острой экспериментальной гипоксической гипоксии
| Группы наблюдения
Изучаемые показатели | Контроль | Острая гипоксическая гипоксия | |||
| На фоне плацебо (физ. раствор) | На фоне введения реамберина | ||||
| М±m | М±m | р/р1 | М±m | р/р1 | |
|
Каталаза, мкЕ/л, цельная кровь | 2,91±0,083 | 4,61±0,249 | p<0,001 p1>0,5
| 2,82± 0,130 | p>0,5 p1<0,001 p2<0,001 |
| Супероксиддисмутаза (СОД), ед/мл, цельная кровь | 415,9±10,06 | 340,8±17,48 | p<0,001 p1>0,5
| 340,2±14,91 | p<0,001 p1>0,5 p2>0.5 |
| ПРЭ, у.е. | 1,64±0,092 | 2,27±0,121 | p<0,001 p1>0,5
| 1,75±0,134 | p>0,5 p1<0,05 p2<0,01 |
| Витамин Е, у.е., сыворотка крови | 24,71±1,102 | 17,59±1,011 | p<0,001 p1>0,5 | 15,74±1,244 | p<0,001 p1>0,5 p2>0,5 |
| SH-группы, ммоль/л, кровь | 2,27±0,073 | 1,02±0,067 | p<0,001 p1>0,5
| 1,41±0,061 | p<0,001 p1<0,001 p2<0,05 |
Примечание: n - во всех группах наблюдения – 16. р – рассчитано по отношению к контролю; р1 – рассчитано по отношению к группе животных с гипоксической гипоксией без медикаментозной коррекции; р2 – рассчитано по отношению к плацебо (физ. раствор).
Выводы:
- Острая экзогенная гипоксическая гипоксия характеризуется выраженной активацией процессов липопероксидации, развитием аутоинтоксикации на фоне недостаточности ферментного и неферментного звеньев антиоксидантной защиты клеток.
- Метаболические сдвиги в условиях острой гипоксической гипоксии в определенной степени обратимы при использовании реамберина, препятствующего чрезмерной интенсификации процессов липопероксидации, развитию аутоинтоксикации, свойственных указанной патологии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Габриэлян Н.И. Методы определения витамина Е в сыворотке крови / Н.И. Габриэлян, Э.Г. Левицкий, О.И. Щербакова // Тер. архив. – 1983. - №6. – С. 76 – 78.
- Гаврилов В.Б. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови / В.Б. Гаврилов, М.И. Мешкорудная // Лаб. дело. – 1983. - №3. – С. 33-35.
- Ковалевский А.Н. Замечания по скрининговому методу определения молекул средних масс / А.Н. Ковалевский, О.Е. Нифантьев // Лаб. дело. – 1989. – №10. – С. 35-39.
- Покровский А.А. К вопросу о перекисной резистентности эритроцитов / А.А. Покровский, А.А. Абраров // Вопр. питания. – 1964. - №6. – С. 44-49.
- Суплонов С.Н. Суточные и серозные ритмы перекисей липидов и активности супероксиддисмутазы в эритроцитах у жителей средних широт и Крайнего Севера / С.Н. Суплонов, Э.Н. Баркова // Лаб. дело. – 1986. - №8. – С. 459 – 463.
- Фоломеев В.Ф. Фотоколориметричес-кий ультрамикрометод количественного определения сульфгидрильных групп белка и небелковых соединений крови / В.Ф. Фоломеев. // Лаб.дело. – 1981. - №1. – С. 33-35.