| |
Фармакологическая регуляция антиоксидантами цитолиза гепатоцитов при токсическом повреждении печени
Илларионова Т.С., Харлицкая Е.В.
Москва
В экспериментах на крысах на модели D-галактозаминового поражения печени (0,3 г/кг) изучена антиоксидантная и мембраностабилизирующая активности селенита натрия (30 мкг/кг), витамина Е (10 мг/кг) и их комбинации, вводимых ежедневно per os в течение 3 суток до интоксикации. Установлено, что витамин Е проявлял умеренный эффект, селенит натрия был более, чем в 300 раз активнее витамина Е, комбинация антиоксидантов обнаружила синергизм и потенцирование антиоксидантной и мембраностабилизирующей активности, лежащей в основе ингибирования механизмов цитолиза гепатоцитов.
Современная фармакотерапия ряда заболеваний печени характеризуется применением этиотропных и патогенетических лекарственных средств. Действие последних направлено на предупреждение или устранение одного из ведущих механизмов патогенеза поражений печени - дестабилизации мембран гепатоцитов, зависящей от инициирования свободнорадикального перекисного окисления липидов (ПОЛ) биомембран. Увеличение скорости процесса ПОЛ, в свою очередь, вызывает структурные нарушения в липидном слое мембран за счет преимущественного окисления ненасыщенных жирных кислот; следствием этого являются как нарушение ассоциации и активности мембраносвязанных ферментов, так и окисление SH-групп трансмембранных белков и образование комплексов окисленных липидов с белками, способствующие полимеризации белковых молекул [1, 3, 4, 5]. Указанный спектр молекулярной патологии ведет к разрушению субклеточных и клеточных мембран гепатоцитов [12]. Для предупреждения или ограничения этих патологических процессов в клетке целесообразно использовать мембраностабилизирующие средства, обладающие антиоксидантной активностью. Поэтому в задачу данной работы входило применение антиоксидантов селенита натрия, витамина Е и их комбинации как средств фармакологической регуляции нарушенной проницаемости биомембран гепатоцитов при интоксикации животных гепатотоксином избирательного действия - D-галактозамина гидрохлоридом (D-ГА).
Известно, что картина поражения печени при действии D-ГА по биохимическим и морфологическим проявлениям очень близка поражению печени при вирусном гепатите В [7], поэтому эта модель поражения печени признана наиболее удачной для скрининга и фармакологического изучения новых гепатозащитных средств [8].
К наиболее активным компонентам антиоксидантной системы клетки относится прежде всего ?-токоферол (витамин Е) - антирадикальный ингибитор и структурный стабилизатор биомембран. Наряду с витамином Е в организме человека и животных функционирует ферментная антиоксидантная система, особая роль в ней принадлежит глутатионпероксидазе (ГП), активным центром которой является селен [13, 15]. Селен как часть ГП оказывает защитное действие против окислительного стресса в клетке, катализируя распад перекиси водорода или разложение гидроперекисей липидов без образования свободных радикалов, прерывая переокислительную цепную реакцию. Витамин Е и селен выполняют в клетке раздельные, но взаимосвязанные функции, направленные против окислительного повреждения биомембран [11], поэтому применение их комбинации как средства фармакологической регуляции этого процесса целесообразно.
Методика исследования
Опыты проводили на 160 беспородных белых крысах обоего пола с массой тела 150,0 - 230,0 г. в условиях хронического эксперимента. Для решения поставленной задачи моделировали острую печеночную недостаточность у крыс однократным внутрибрюшинным введением D-ГА в дозе 0,3 г/кг массы тела. Антиоксиданты - витамин Е, селенит натрия и их комбинацию вводили животным внутрь в течение 3 дней подряд до затравки D-ГА. Витамин Е применяли в виде масляного раствора в дозе 10 мг/кг массы тела (курсовая доза 30 мг/кг), селенит натрия применяли в виде водного раствора в дозе 30 мкг/кг массы тела (курсовая доза 90 мкг/кг).
Состояние ПОЛ оценивали по содержанию первичных продуктов - конъюгированных диенов (КД) и вторичного продукта - малонового диальдегида (МДА) в гомогенате печени по методу И.Д.Стальной и соавт. [9, 10] в динамике через 30 минут, 4, 14, 20, 24, 72 часа, а также 5 - 7 суток после затравки D-ГА животных.
О степени нарушения проницаемости цитоплазматических мембран гепатоцитов судили по изменению активности ферментов, являющихся специфическими маркерами цитолиза гепатоцитов, в частности, аланинаминотрансферазы (АлАТ), аспартатаминотрансферазы (АсАТ) [14] и гистидинаммиаклиазы [2] в сыворотке крови в те же сроки наблюдений, в которые определялись продукты ПОЛ при поражении печени D-ГА. Гепатозащитный эффект антиоксидантов витамина Е, селенита натрия и их комбинации исследовали по указанным выше показателям метаболизма в сроки максимального поражения печени, то есть через 24 - 72 часа после введения D-ГА животным. Активность этих же ферментов и продуктов ПОЛ в те же сроки определяли у контрольных животных, которым внутрь вводили дистиллированную воду и растворитель растительное масло. Животные были распределены на группы, в каждую включалось по 7 - 8 крыс. Все биохимические показатели определяли одновременно у каждого животного. Достоверность результатов оценивали с помощью критерия t Стьюдента.
Результаты исследований
Проведенные исследования свидетельствуют о том, что D-ГА - гепатотоксин избирательного типа действия, введенный крысам внутрибрюшинно однократно в дозе 0,3 г/кг массы он индуцирует ПОЛ биомембран гепатоцитов, о чем свидетельствует увеличение образования первичных продуктов ПОЛ - КД в печени и вторичного продукта ПОЛ - МДА. Достоверное увеличение КД в печени по отношению к контролю наблюдалось через 20 часов после введения животных D-ГА, максимальное увеличение содержания МДА в печени обнаруживалось в более поздние сроки, а именно на 3 сутки; к 7 суткам его содержание снижалось до нормы. Различия во времени образования КД и МДА в печени при поражении её D-ГА обосновано, вероятно, многостадийностью процесса ПОЛ.
Повреждение цитоплазматических мембран гепатоцитов в результате инициирования ПОЛ и деструктивного действия КД и МДА приводит к выходу содержимого цитоплазмы клеток в кровь, при этом наблюдается гиперферментемия, свидетельствующая о цитолитическом поражении паренхимы печени D-ГА. Максимальные проявления цитолиза гепатоцитов сопровождались массированным выходом цитоплазматических ферментов АлАТ, АсАТ и гистидинаммиаклиазы в кровь, активность которых по сравнению с контролем повышалась в 4 - 2 раза соответственно, а активность гистидинаммиаклиазы повышалась в 17 раз. Необходимо отметить, что у контрольных животных, не пораженных гепатотоксином активность фермента гистидинаммиаклиазы в крови не определяется вообще.
Экспериментальные данные о влиянии антиоксидантов в изоэффективных дозах на содержание продуктов ПОЛ в гомогенате печени контрольных животных свидетельствуют о том, что витамин Е не оказывал заметного влияния на содержание КД у крыс, в то время как селенит натрия снижал его количество в 2,7 раза по сравнению с содержанием этих продуктов в печени контрольных животных. Комбинирование витамина Е с селенитом натрия приводило к более существенному снижению содержания КД в печени крыс по сравнению с каждым из них в отдельности, то есть наблюдалось потенцирование эффекта. Витамин Е и селенит натрия не вызывали сколько-нибудь значительного изменения содержания вторичного продукта ПОЛ - МДА у контрольных животных, однако их комбинация приводила к снижению содержания МДА в печени в 1,7 раза (Р<0,05) по сравнению с контролем.
В срок максимального поражения печени D-ГА, т.е. через 24 - 72 часа после затравки животных D-ГА, селенит натрия и витамин Е снижали содержание КД (24 часа) и МДА (72 часа) в печени соответственно в 2,2 - 3,0 раза и 1,4 - 1,8 раза по сравнению с не подвергавшихся действию препаратов животными. При анализе данных эффективности примененных антиоксидантов было показано, что селенит натрия (90 мкг/кг) и витамин Е (30 мг/кг), вводимые животным в разных курсовых дозах оказывают примерно равный антиоксидантный эффект, идентифицированный по снижению содержания КД и МДА в печени, что свидетельствует об изоэффективности доз. Поэтому селенит натрия в данном эксперименте оказался активнее витамина Е более, чем в 300 раз. Комбинация селенита натрия и витамина Е проявляла наибольшую антиоксидантную активность по снижению содержания КД и МДА в печени по сравнению с активностью антиоксидантов, взятых в отдельности, что связано с потенцированием их эффектов.
Благодаря наличию антиоксидантных свойств селенит натрия, витамин Е и их комбинация уменьшали проницаемость цитоплазматических мембран и препятствовали выходу ферментов в кровь; при этом активность АлАТ, АсАТ и гистидинаммиаклиазы, максимально повышенная через сутки после затравки животных D-ГА, снижалась и даже достигая нормального для АлАТ и АсАТ уровня, наблюдаемого у контрольных животных. При поражении печени D-ГА витамин Е проявлял весьма умеренный мембраностабилизирующий эффект, селенит натрия был активнее витамина Е более, чем в 300 раз, исходя из изоэффективности доз, комбинация антиоксидантов обнаружила наибольший защитный эффект вследствие синергизма и потенцирования мембраностабилизирующей активности.
Таким образом, антиоксидантная активность селенита натрия, витамина Е и их комбинации лежит в основе ингибирования механизмов цитолиза гепатоцитов при острой интоксикации животных D-ГА и проявляется значительным снижением активности в сыворотке крови ферментов - маркеров цитолиза гепатоцитов - АлАТ, АсАТ и гистидинаммиаклиазы, а антиоксиданты - витамин Е и селен в виде селенита натрия являются незаменимыми средствами фармакологической регуляции этого процесса.
Литература
- Блюгер А.Ф., Майоре А.Я. // Успехи гепатологии. Под ред. Е.М.Тареева и А.Ф.Блюгера. - Рига: РМИ, 1978. - Вып. 7. - С. 22-54.
- Буробина С.С. // Энзимология опухолей .Сб. научн. трудов - М.: УДН, 1979. - С. 28 - 33.
- Владимиров Ю.А. // Роль нарушения барьерной и матричной функций липидного слоя биологических мембран в патологии: Актовая речь. - М., 1986. - 39 с.
- Козлов Ю.П.. // Липиды: структура, биосинтез, превращения и функции. - М.: Наука, 1977. - С. 80 - 93.
- Козлов Ю.П., Каган В.Е., Архипенко Ю.В. // Молекулярные механизмы повреждения кислородом системы транспорта кальция в саркоплазматическом ретикулуме мышц. Иркутск. Издательство Иркутского университета, 1983 г. - С. 3 - 134.
- Матюшин Б.Н., Логинов А.С., Аушева Л.Х., Бендиков Э.А., Нилова Т.В. // Бюл. Экспер.биологии и медицины. - 1983. - № 2. - С. 53 -55.
- Моисеенок А.Г., Шейбок В.М., Золотухина С.Ф., Дэкер К. // Успехи гепатологии. - 1988. - Вып. 14. - С. 176 - 193.
- Сугробова Н.П., Медведник Р.С., Ефимова Л.В., Катаржанова В.М., Обольникова Е.А., Познанская А.Д. // Бюл. Экспер. биологии и медицины. - 1992. - № 11. - С. 504 - 506.
- Стальная И.Д. // Современные методы в биохимии. - М., 1977. - С. 63 -64.
- Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. // Там же. - С. 65 - 66.
- Diplock A.T. // Vitam. And Horm. - 1974. - Vol. 32. - P. 445 - 461.
- Horberg J., Moldeus P., Arborgh B. et al. // Eur. J. Biochem. - 1978. - V. 59. - № 2. - P. 457 - 462.
- Flohe L., Gunzler W.A., Sholks H.H. // Febs Lett. - 1973. - V. 32. - № 1. - 132 - 134.
- Reitman S., Frenkel S. // Amer. J. Clin. Path. -1957. - V. 28. - № 8. - P. 56 - 63.
- Rotruck J.L., Ganther H., Swenson A., Hefenian D. // Fed. Proc. - 1973. - V. 31. - P. 691.
|
|