Раз в месяц мы отправляем дайджест с самыми популярными статьями.

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПЛАЗМЕ КРОВИ И В ПЕЧЕНИ КРЫС ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ОСТРОЙ ПЕЧЕНОЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ

К.М. Власова, С.В. Копылова

1 ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», Нижний Новгород

 

Abstract

Free radical processes is played the leading place in a pathogenesis of various diseases, and, in particular, liver diseases. In literature the large number of information concerning the matter is accumulated, however the mechanism of SRO at course of an acute liver failure is studied not enough. Research objective was studying of processes of peroxide oxidation of lipids and oxidizing modification of proteins in a blood plasma and in a liver of rats at modeling of an acute liver failure. Researches were drawn on females of healthy white rats the Wistar lines, with an average weight of 200-250 g. At the same time animals were divided into groups: «intact animals»; «experience» — modeled an acute liver failure by intraperitoneal introduction of 0.12 g/kg of injection solution of Paracetamol. By results of researches rise in level of DC, TС and OSH in plasma and homogenates of a liver of rats of the experience group concerning group «intact animals» is established. Significant increase in products of OMB is noted statistically that speaks about an intensive oxidizing stress. The developed model of an acute liver failure can be applicable for further researches of the mechanism of SRO and development of effective methods of antioxidatic protection.

Key words: free radical oxidation, lipid peroxidation, oxidative modification of proteins, acute liver failure

 

Ведущее место в патогенезе различных заболеваний, и, в частности, заболеваний печени, играют свободнорадикальные процессы. В литературе накоплено большое количество информации относительно данного вопроса, однако механизм СРО при протекании острой печеночной недостаточности изучен не достаточно. Целью исследования было изучение процессов перекисного окисления липидов и окислительной модификации белков в плазме крови и в печени крыс при моделировании острой печеночной недостаточности. Исследования проводились на самках здоровых белых крыс линии Wistar, средней массой 200-250 г. При этом животные были разделены на группы: «интактные животные»; «опыт» — моделировали острую печеночную недостаточность путем внутрибрюшинного введения 0,12 г/кг инъекционного раствора парацетамола. По результатам исследований установлен подъем уровня ДК, ТК и ОШ в плазме и гомогенатах печени крыс группы «опыт» относительно группы «интактные животные». Отмечено статистически значимое увеличение продуктов ОМБ, что говорит об интенсивном окислительном стрессе. Разработанная модель острой печеночной недостаточности может быть применима для дальнейших исследований механизма СРО и разработки эффективных методов антиоксидантной защиты.

Ключевые слова: свободнорадикальное окисление, перекисное окисление липидов, окислительная модификация белка, острая печеночная недостаточность

 

Введение

Ведущее место в патогенезе различных заболеваний, и, в частности, заболеваний печени, играют свободнорадикальные процессы, которые характеризуются патологической активацией микросомальной системы оксидаз, избыточным образованием активных радикалов и электрофильных продуктов. Чрезмерная активность свободнорадикального оксиления (СРО) связана с нарушением баланса образования активных форм кислорода (АФК) и функционирования антиоксидантной системы организма [3]. В литературе накоплено большое количество информации о природе, механизме и значении процесса перекисного окисления липидов (ПОЛ) и окислительной модификации белков (ОМБ), однако механизм СРО при протекании острой печеночной недостаточности изучен не достаточно. Данные исследования могут быть применимы при диагностике различных функциональных состояний печени.

Целью исследования было изучение процессов перекисного окисления липидов и окислительной модификации белков в плазме крови и в печени крыс при моделировании острой печеночной недостаточности.

Материалы и методы

Исследования проводились на самках здоровых белых крыс линии Wistar, средней массой 200-250 г. Животные содержались в условиях вивария, на стандартной диете. Животных содержали в виварии, оборудованном согласно требованиям «Санитарных правил по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев)» №1045-73. Исследования осуществляли в соответствии с правилами проведения работ и использования экспериментальных животных (Приложение к Приказу МЗ СССР №775 от 12.08.77), Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях» от 18 марта 1986 г. и ФЗ РФ «О защите животных от жестокого обращения» от 01.01.1997. Животные находились в одинаковых пластиковых клетках с поилками, получали полноценный экструдированный комбикорм и достаточное количество воды.

Животные были разделены на группы: группа — интактные животные; группа «опыт» — моделировали острую печеночную недостаточность путем внутрибрюшинного введения 0,12 г/кг инъекционного раствора парацетамола. Инъекционный раствор готовили на основе 80% раствора пропиленгликоля в дистиллированной воде. Дозу парацетамола определили в соответствии с данными о токсической дозе парацетамола.

Активность процесса перекисного окисления липидов (ПОЛ) оценивали по содержанию в плазме крови и гомогенате печени  диеновых (ДК), триеновых конъюгатов (ТК) и оснований Шиффа (ОШ). Степень окислительной модификации белков (ОМБ) определяли по уровню карбонильных производных. Данный метод основан на реакции взаимодействия окисленных аминокислотных остатков белков с 2,4–динитрофенилгидразоном (2,4–ДНФГ) с образованием производных 2,4–динитрофенилгидразонов.

Статистическую обработку полученных данных осуществляли с помощью программы BIOSTAT с использованием t-критерия Стьюдента с предварительной оценкой на нормальность. Статистически достоверными считали отличия, соответствующие оценке ошибки вероятности р ≤ 0,05.

Результаты и обсуждение

Через 10-ть суток после начала эксперимента  содержание первичных и вторичных конъюгатов в плазме крови крыс достоверно увеличилось на 31% и 34% соответственно относительно группы «интактные животные». Диеновые и триеновые конъюгаты являются токсичными метаболитами и оказывают повреждающее действие на липопротеиды, белки, ферменты и нуклеиновые кислоты. Подъем уровня ДК и ТК говорит об инициации процессов ПОЛ.

 

Таблица 1. Содержание продуктов перекисного окисления липидов в плазме крови и гомогенатах печени крыс при моделировании острой печеночной недостаточности

Показатель

Плазма крови

Печень

интактные

опыт

интактные

опыт

ДК

0,23±0,10

0,54±0,03*

0,25±0,07

0,56±0,05*

ТК

0,18±0,07

0,52±0,07*

0,22±0,09

0,33±0,06*

ОШ

55,49±4,60

90,54±5,40*

0,14±0,04

0,23±0,05*

Примечание: * р ≤ 0,05- достоверная разница опытной группы с интактной группой животных

 

Содержание конечных продуктов ПОЛ (ОШ) в плазме крови крыс показало достоверное увеличение данного показателя относительно группы «интактные животные» на 35%. Избыточная активация АФК, и, соответственно, увеличение интенсивности процессов ПОЛ при моделировании острой печеночной недостаточности, ведут к лавинообразному каскадному процессу образования новых звеньев окислительного процесса, накоплению продуктов деструкции липидов, что способствует дестабилизации мембран и деградации клеток.

Анализ результатов показателей ПОЛ в гомогенатах печени крыс в тот же период показал достоверное увеличение как первичных, так вторичных на 31% и 11% соответственно относительно группы «интактные животные». Показатель ОШ достоверно увеличился практически в два раза. Коэффициент ОШ/ДК+ТК демонстрирует направленность процесса СРО в сторону накопления наиболее токсичных продуктов липопероксидации – ОШ, что свидетельствует о возможном разрушении мембранных структур печени и интенсификации процессов ПОЛ [5].

Установлено увеличение ОМБ на всех исследуемых длинах волн, как в плазме крови, так и в гомогенате печени крыс опытной группы по сравнению с группой интактные животные.

 

Таблица 2. Изменение показателя окислительной модификации белков в крови и гомогенатах печени крыс групп «интактные» и «опыт»

нм

интактные, плазма

опыт, плазма

интактные, гомогенат

опыт, гомогенат

356

0,16±0,04

0,99±0,08*

0,16±0,02

0,30±0,15

363

0,17±0,03

1,15±0,23*

0,16±0,03

0,25±0,09

370

0,16±0,04

1,15±0,22*

0,16±0,04

0,29±0,12*

430

0,04±0,01

0,50±0,10*

0,10±0,01

0,79±0,46*

Примечание: * р ≤ 0,05- достоверная разница опытной группы с интактной группой животных

 

В соответствии с методикой, при 356 нм и 363 нм регистрируются алифатические альдегид-динитрофенилгидразоны нейтрального характера, которые определяют как ранние маркеры ОМБ, при 370 нм – алифатические кетон-динитрофенилгидразоны нейтрального характера, при 430 – алифатические альдегид- и кетондинитрофенилгидразоны основного характера, определяющиеся как поздние маркеры ОМБ [1]. Статистически значимо увеличились показатели ОМБ в плазме крови опытной группы при длине волны 356 нм (в 6 раз), 363 нм (в 6,7 раз), 370 нм (в 7 раз), 430 нм (в 12,5 раз) по сравнению с группой «интактные животные», а также значимо увеличились показатели ОМБ в гомогенате печени опытной группы при 370нм (в 2 раза), 430нм (в 8 раз) по сравнению с группой «интактные животные». Наибольшее увеличение карбонильных производных наблюдается при длине волны 430нм, что соответствует поздним маркерам ОМБ. Это свидетельствует об истощении резервно-адаптационных возможностей организма [2, 4].

 

Заключение

Интенсивность перекисного окисления липидов в плазме крови и гомогенатах печени крыс при моделировании острой печеночной недостаточности была повышенной, что подтверждают полученные данные: наблюдался подъем уровня ДК, ТК и ОШ в плазме и гомогенатах печени  относительно группы «интактные животные». Отмечено статистически значимое увеличение продуктов ОМБ, в частности, карбонильных производных, соответствующих поздним маркерам ОМБ, что говорит об интенсивном окислительном стрессе.

Полученные данные позволяют предположить, что разработанная модель острой печеночной недостаточности в экспериментальных исследованиях является применимой. При внутрибрюшинном введении 0,12 г/кг инъекционного раствора парацетамола происходит патологическая активация процессов свободнорадикального окисления и развитие оксидативного стресса.

 

Список литературы

  1. Губский Ю.И. с соавт. Токсикологические последствия окислительной модификации белков при различных патологических состояниях (обзор литературы) // Современные проблемы токсикологии. 2005. №3. С. 20-26.
  2. Дубинина Е.Е., Бурмистров С.О., Ходов Д.А., Поротов И.Г. Окислительные модификации белков сыворотки крови человека, метод ее определения // Вопросы медицинской химии. 1995. Т. 41. № 1. С. 24–26.
  3. Дубинина Е.Е. Продукты метаболизма кислорода в функциональной активности клеток / Е.Е. Дубинина. СПб. : Мед. пресса, 2006. 396 с.
  4. Дубинина Е.Е., Шугалей И.В. Окислительная модификация белков // Успехи современной биологии. 1993. Т. 113, Вып.1. С. 71 — 81.
  5. Овсепян Л.М., Захарян Г.В., Казарян Г.С. Исследование перекисного окисления белков и липидов при острой гипоксии // Биологический журнал Армении. 2010. Т. 62 (3). С. 42-45.

Новости: Ассоциация Российских Озонотерапевтов

Нобелевская премия по физиологии и медицине — 2019

В 2019 году Нобелевской премии в области физиологии и медицины удостоены американцы Уильям Кэлин и Грегг Семенза, а также британец Питер Рэтклифф. Согласно официальной формулировке Нобелевского комитета, лауреаты отмечены «за открытие механизмов, посредством которых клетки воспринимают доступность кислорода и адаптируются к ней»

Более подробная информация

Официальное объявление Скачать

Конференция в Арубе по передовым технологиям озонотерапии в Медицинском Университете Ксавье 23- 26 апреля 2020 г.

«Озон без границ» - настоящее Общество по озону и неправительственная организация с гордостью представляют Конференцию по усовершенствованным технологиям медицинской озонотерапии в Арубе 2020 года!

Конференция в Турции

В Турции, город Шанлыурфа 10 - 12 сентября 2019 г. состоялась научно-практическая конференция по озонотерапии. Ознакомиться с пост-релизом Конференции можно здесь Скачать

VIII  Азиатско-Европейская  научно-практическая конференция

«ОЗОН  И ДРУГИЕ МЕДИЦИНСКИЕ ГАЗЫ В БИОЛОГИИ И ТЕРАПИИ» состоялась  в Польше, Штутово 10 - 12 сентября 2019 г. Ознакомиться с пост-релизом Конференции можно здесь Скачать

Новый выпуск журнала

Вышел в свет первый в 2019 году выпуск журнала "Биорадикалы и антиоксиданты" (т.6. №2)

Озонотерапия и алкогольное поражение печени

Клинически подтвержденные в диссертации Н.Э. Жуковой результаты об эффективности озонотерапии у пациентов с алкогольным абстинентным синдромом дополнены сведениями о протективном действии озона в отношении печени при экспериментальном ее алкогольном поражении Скачать

Изучено действие озона на листерий

Доказана бактерицидная активность озонированной воды на примере различных штаммов листерий. Показана дезинфицирующая активность данного агента Скачать

Новости

 

Озонотерапия при болевом синдроме

Проводимые Ассоциацией исследования в области озонотерапии болевого синдрома подтверждаются недавно опубликованными данными мировой литературы Скачать

Конференция в Польше

10 - 12 cентября 2019г. на побережье Польской Балтики состоится VIII Азиатско-Европейская научно-практическая конференция «Озон и другие медицинские газы в биологии и терапии». Ознакомиться с информационным письмом можно здесь

Озонотерапия при боли в спине

В журнале Acta reumatologica Portuguesa опубликован систематический обзор по применению озонотерапии при боли в спине. Скачать обзор можно здесь

Конференция в Коста-Рике

4 — 7 апреля 2019 года в Коста-Рике состоится Конгресс «Ozone without borders». Ознакомиться с информацией

Озонотерапия в паллиативной медицине

Опубликован краткий обзор по применению озонотерапии на этапе паллиативной помощи. Скачать обзор можно здесь

Аппараты для озонотерапии