Особенности течения перекисеобразовательного процесса в микросомальной фракции печеночной ткани белых крыс при адреналинмодулированной гипергликемии

Ключевые слова: гипергликемия, малоновый диальдегид, активные формы кислорода

Свободнорадикальное окисление (СРО) липидов рассматривается как один из основных патогенетических механизмов формирования острого оксидативного стресса (ООС) при различных болезненных состояниях организма. Особого внимания заслуживает специфика активирования перекисеобразовательного процесса при лучевых поражениях и злокачественных новообразованиях [15], отравлениях четыреххлористым углеродом [7], алкоголем [3], микотоксинами [16,17,28], а также при расстройствах эндокринной системы [9,11,19,26,29] и нарушениях функциональной активности крови и кроветворной системы [4,13,14].

Согласно современным представлениям, развитие ООС сопровождается расстройствами структурно-функциональной организации и метаболической активности мембранных образований, создающих их патогенетический стереотип, соответствующим образом отражающийся на деятельности целостного организма. В развитии отмеченных расстройств существенное место отводится интенсификации процессов СРО липидов с использованием в качестве субстратов окисления неэстерифицированных жирных кислот (НЭЖК) моно-, ди-, три- и полиенового ряда, принимающих активное участие в образовании гидроперекисей (ГП) и многочисленных промежуточных продуктов переокисления, трансформирующихся в малоновый диальдегит (МДА) как конечный продукт СРО липидов. По имеющейся информации [27], процесс перекисеобразования в микросомальной фракции клеток различных уровней дифференциации осуществляется лишь в ферментативной НАДФ.Н2-зависимой системе переокисления (НЗП) липидов, выступающей в роли донора электронов. В митохондриальной же фракции СРО липидов он протекает как в ферментативной, так и неферментативной (аскорбатзависимой) системе перекисеобразования (АЗП), где в роли основного донора электронов выступает аскорбиновая кислота. 

Исходя из вышеизложенного, целью настоящего исследования явилось проведение специальных наблюдений в направлении изучения особенностей течения перекисеобразовательного процесса в НЗП и АЗП, а также сдвигов антиокислительной активности (АОА) липидов в различные периоды формирования экспериментально моделированных у белых крыс адреналинзависимых гипергликемических реакций.

Материал и методы 

Исследования проводили на белых  беспородных крысах-самцах массой 180 – 200 г, содержавшихся в ординарных условиях вивария и голодавших перед началом экспериментов в течение 12 ч. Внутривенное введение адреналина в количестве 2 - 5 мкг/100г массы тела производили проколом шприца по биссектрисе угла венозного расширения, образованного верхней полой и подключичной венами при крестообразной фиксации белых крыс на станках для мелких животных. Забор крови производили из указанной области через 15, 30, 45 и 60 мин после внутривенной инъекции адреналина.

Выделение микросомальной фракции печени производили на холоду в среде сахароза-трис-НСl-буфера [2], а ее осаждение осуществляли центрифугированием в ВАК-60 при 105 000 об/мин в течение 1 ч. Количественное определение продуктов переокисления липидов в микросомальной фракции производили на основании расчета степени интенсивности окраски, развиваемой в реакции с тиобарбитуровой кислотой (адекватной концентрации исследуемого материала), регистрируемой спектрофотометрически при 535 нм с расчетом на 1 мг белка [30]. Об АОА судили по степени торможения процесса окисления метилолеата экстрактом, содержащим антиоксиданты, природные разновидности которых  извлекались из липидной фракции животных тканей, растворялись в метилолеате и подвергались последующему окислению продуванием воздушной массы при 370С в окислительной ячейке, а об уровне окисления – по изменению перекисного числа. Для характеристики АОА липидной вытяжки использовали величину T-T0 , где Т и Т0 – отражают время 

                                                                                                                             P

образования 0,02 ммоль/г перекисей в метилолеате при окислении последнего с вытяжкой и без нее (в ч), а Р – концентрацию липидов в метилолеате [5].

Результаты и обсуждение

Результаты исследований, отраженные в табл. 1, свидетельствуют о заметном возрастании в изученных биологических объектах количественного содержания продуктов переокисления липидов в обеих системах перекисеобразования, особенно в АЗП- зависимой системе.

Таблица 1

Динамика количественных изменений малонового диальдегида  в NADP. H2 -(I) и аскорбатзависимой (II) системах переокисления липидов  (в нмолях/мг белка) в микросомальной фракции гепатоцитов белых крыс в различные периоды формирования гипергликемии (15–60 мин), моделированной адреналином (2,5 мкг/100г массы тела),  и  эффекты  сверхмалых  доз   тиосульфата  натрия – 10^-4М (1), 10^-8М (2), 10-12М (3) на этом фоне через 2 ч после введения

Примечание. п=36; x – P‹0,01; без обозначений- расхождения от контроля статистически не достоверны

Регистрируемая в норме стационарная концентрация перекисей липидов обусловлена, с одной стороны, скоростью течения процессов радикалообразования, а с другой – активностью реакций их разрушения, катализируемых антиоксидантами.

Установленное нами возрастание уровня липидных перекисей мы склонны объяснить нарушением динамического равновесия между эндогенными системами про- и антиоксидантного действия в пользу первых, что является одним из основных патогенетических факторов, стимулирующих на фоне прогрессирования болезненного процесса механизм деградации эндогенных антиоксидантов. Выяснение особенностей изменения АОА при изученном болезненном состоянии организма подтверждает высказанные предположения и свидетельствует о времязависимости развития описанных нарушений, наиболее отчетливо проявляющихся в виде понижения АОА в стадии максимального развития болезненного процесса.

Как известно, перекиси липидов отличаются ярко выраженным ингибирующим действием на сульфгидрильные группы белков [6], считающиеся представителями природных антиоксидантов. Согласно многочисленным указаниям литературы [20–24] преимущественно последних лет [1, 8, 18, 25, 27], тиосульфат натрия (ТСН) выступает в роли признанного протектора эндогенных систем антирадикальной защиты клетки и субклеточных образований, как об этом свидетельствуют результаты,  приведенные  в табл. 2. Уровень падения АОА, согласно нашим наблюдениям, находится в полной зависимости от глубины стойкости и формирования гипергликемической реакции организма, соответствующей в наших экспериментах 60-й минуте после инъекции адреналина.

Таблица 2

Динамика изменений антиокислительной активности липидов (в %) в микросомальной фракции гепатоцитов белых крыс в различные периоды формирования гипергликемии (15 – 60 мин), моделированной адреналином (2,5 мкг/100г массы тела),  и   эффекты   сверхмалых  доз  тиосульфата натрия – 10^-4М (1), 10^-8М (2), 10^-12М (3) на этом фоне через 2 ч после введения

 Примечание. п=36; обозначения те же, что и в табл. 1

В связи с отмеченным представляло существенный интерес выяснение особенностей действия ТСН и главным образом его сверхнизких концентраций (10-4М, 10-8М, 10-12М) на динамику перекисеобразовательного процесса в НЗП и АЗП системах СРО липидов в микросомальной фракции гепатоцитов и изменения при этом АОА  липидных вытяжек из исследуемого материала. Подобная постановка вопроса заслуживает особого внимания в свете современных представлений [5], касающихся факта исключительно высокой эффективности действия сверхмалых доз факторов химической и физической природы.

Согласно результатам проведенных исследований, отраженным в табл. 2, ТСН способствует повышению АОА в исследованных субклеточных образованиях. Примечательно, что возрастание этого показателя сопровождается одновременно развивающимся уменьшением выхода перекисей в обеих системах перекисеобразования, как это показано в табл.1. Являясь мощным ингибитором радикалообразовательных процессов в качестве активного синергиста a-токоферола, ТСН способствует в то же время увеличению эндогенных запасов глутатиона, выступающего в качестве одного из главных представителей эндогенной системы антирадикальной защиты клетки, основной механизм действия которой направлен на ускорение процессов утилизации  продуктов переокисления с участием, в частности, глутатионпероксидазной системы. Высокий уровень активности последней и сродство к ГП находят свое отчетливое проявление в миссии одного из основных  действующих начал, эффективно конкурирующих за взаимодействие с ГП, образующихся из НЭЖК, интенсивно вовлекающихся в цепь радикалообразовательного процесса, ведущего к выходу конечного продукта – МДА. 

Анализ результатов проведенных исследований со всей очевидностью свидетельствует об исключительно высокой терапевтической эффективности ТСН как основного синергиста гидроксиформы  эндогенного a-токоферола – мощного ингибитора СРО липидов, значительно активирующегося при гипергликемических состояниях организма различного происхождения и участвующего в качестве главного патогенетического аргумента в формировании тяжелых проявлений ООС при многочисленных болезненных состояниях организма.

Вопросы, ответы, комментарии