WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные матриалы
 


Pages:     | 1 ||

«Зимницкий А.Н., Башкатов С. А. Гликозаминогликаны в биохимических механизмах адаптации организма к некоторым физиологическим и патологическим состояниям.- М.: ...»

-- [ Страница 2 ] --

СГАГ через 3 часа после индивидуального введения проявляла выраженную антиоксидантную активность (табл.6.1), снижая в 2 раза и более концентрацию МДА, которая составила в головном мозге, тимусе, сердце, легких, печени, селезенке, почках и плазме крови соответственно 37%, 53%, 56%, 27%, 28%, 19%, 20% и 62%. (Эти результаты согласуются с данными, полученными Artola A. и соавт. (1993), выявившими антагонизм натриевой соли гиалуроновой кислоты в отношении ПОЛ, индуцированного перекисью водорода в радужке глаза и, очевидно, обусловлены активацией гексозомонофосфатного метаболического шунта, приводящей за счет повышения уровня НАДФ•Н2 к увеличению активности антиоксидантных ферментных систем). При этом повышался уровень гликозаминогликанов во всех органах и плазме крови: в головном мозге - на 64%, тимусе - на 29%, сердце - на 71%, легких - на 80%, печени - на 109%, селезенке Таблица 6.1.

Влияние СГАГ на содержание МДА (мкМ/г тк.) в органах и тканях крыс через 3 часа после введения фенола в дозе 50 мг/кг

–  –  –

на 86%, почках - на 88% и плазме - на 21%. Содержание уроновых кислот оставалось в пределах показателей интактных животных (табл. 6.2).

Как уже отмечалось выше, антиоксидантный эффект СГАГ может быть объяснен повышением активности антиоксидантных ферментных систем за счет активации гексозомонофосфатного шунта. Причиной увеличения концентрации гликозаминогликанов в органах и тканях при индивидуальном введении СГАГ, видимо, является ответ организма на повышение содержания этих гетерополисахаридов в крови. Последовательность происходящих при этом событий может быть проиллюстрирована схемой, показанной на рисунке 6.1.

Таблица 6.2.

Влияние СГАГ на изменение содержания гликозаминогликанов (мг/г тк) в органах и тканях крыс через 3 часа после введения фенола в дозе 50 мг/кг

–  –  –

Рис. 6.1. Схема процессов, приводящих к увеличению содержания ГАГ в органах через 3 часа после введения СГАГ.

Введение СГАГ в лечебном режиме купировало накопление МДА, вызванное фенолом, в мозге, тимусе, легких, печени, селезенке, плазме крови (табл. 6.1). В мозге и селезенке эффект СГАГ по этому показателю был более выражен, чем в других органах: уровень ПОЛ составил соответственно 69% и 78% от нормы. В сердце и почках эффект препарата был неполным - уровень МДА превышал соответственно на 112% и 23% показатели биологического контроля.

Повышенная чувствительность сердечной мышцы к активации процессов перекисного окисления липидов, по-видимому, объясняется особенностями метаболизма ее клеток. Так, для кардиомиоцитов характерно большое количество митохондрий, высокое содержание сукцинатдегидрогеназы и цитохромоксидазы, преобладание метаболического пути Эмбдена-Мейергофа-Кребса при низком содержании лактатдегидрогеназы, неразвитости пентозофосфатного цикла (Лабори Г.,1974) и, соответственно, систем, обеспечивающих реакции глюкуронидной конъюгации. Ориентация сердца на энергетические процессы окислительного фосфорилирования делает его в случае интоксикации чрезвычайно чувствительным к неизбежно возникающей токсической гипоксии. Следующей существенной особенностью сердечной мышцы является относительно более низкое содержание в ней соединительной ткани и, следовательно, меньшая возможность защиты кардиомиоцитов за счет инактивации фенола эндогенными гликозаминогликанами межклеточного вещества. Указанные особенности обмена веществ в кардиомиоцитах позволяют полнее представить механизмы возникновения констатируемого в литературе (Goodman L.S., Gilman A., 1966.) прямого кардиотоксического действия фенола и неспособности сердечной мышцы в целом достаточно эффективно противостоять этим токсическим воздействиям.

СГАГ на фоне воздействия фенолом через 3 часа после начала эксперимента увеличивала по сравнению с нелеченной группой уровень гликозаминогликанов в мозге в 1,2 раза, тимусе - в 1,7, сердце - в 1,2, легких печени - 1,6,селезенке в 2,0, почках - в 1,4 и плазме - в 1,9 раза (табл.3.2) и уроновых кислот соответственно в 1,2; 1,3; 1,3; 1,4; 1,3; 4,2; 1,2 и 2,1 раза (табл. 6.3). Увеличение уровня кроновых кислот, очевидно, обусловлено повышенным образованием фенилглюкуронидов.

Таблица 6.3.

Влияние СГАГ на изменение содержания уроновых кислот (мг/г тк.) в органах и тканях крыс через 3 часа после введения фенола в дозе 50 мг/кг

–  –  –

В таблицах 6.4 - 6.6 приведены результаты определения МДА, гликозаминогликанов и уроновых кислот в органах и тканях леченных СГАГ и нелеченных животных через 7 часов после отравления фенолом. Общей закономерностью этих данных в сравнении с последними, полученными через 3 часа после отравления фенолом (табл. 6.1 - 6.3), выступает явная тенденция к нормализации показателей во всех опытных группах. Так, из данных, приведенных в таблице 6.4, следует, что в группе “фенол” содержание МДА нормализовалось в мозге, почках, плазме и превышало контрольные показатели в тимусе, сердце, легких, печени и селезенке на 30что значительно меньше различий, показанных в таблице 6.1.

Таблица 6.4.

Влияние СГАГ на содержание МДА (мкМ/г тк.) в органах и тканях крыс через 7 часов после введения фенола в дозе 50 мг/кг

–  –  –

Примечание: - достоверность различий по отношению к контролю, * - по отношению к группе “Фенол”.

Уровень ГАГ (табл. 6.5) достиг относительно нормы в мозге 81%, в тимусе, сердце, легких, печени, селезенке, почках и плазме крови соответственно 76%, 80%, 59%, 88%, 74%, 60% и 58%. Содержание уроновых кислот (табл. 6.6) снизилось в головном мозге до 133%, тимусе - 162%, серд

–  –  –

Примечание: - достоверность различий по отношению к контролю, * - по отношению к группе “Фенол”.

В группе животных, леченных СГАГ, наблюдалась нормализация по показателю МДА во всех органах и плазме крови. Содержание гликозаминогликанов достигло уровня интактных животных в мозге, тимусе, сердце, печени и селезенке. В легких, почках и плазме уровень ГАГ составил соответственно 76, 73 и 64%, значительно увеличившись в сравнении со значениями показателей на 3 часа после отравления. Содержание уроновых кислот находилось в пределах нормы в головном мозге, тимусе, сердце, печени и селезенке и оставалось несколько повышенным в легких, селезенке, почках и плазме крови.

В группе, получавшей только СГАГ, отмечалось завершение эффекта этой субстанции в отношении снижения содержания МДА: в тимусе показатели достигли нормы, в остальных органах и плазме (по сравнению с уровнем МДА через 3 часа после начала эксперимента) они значительно к ней приблизились: головном мозге уровень МДА составил относительно нормы 77%, сердце - 79%, легких - 71%, печени - 81%, селезенке - 65%, почках - 76% и плазме - 78%. Уровень гликозаминогликанов нормализовался в головном мозге, тимусе, селезенке, плазме и несколько превышал контрольные показатели в сердце (на 21%), легких (на 32%), печени (на 29%) и почках (на 21%). Содержание уроновых кислот достигло нормальных значений во всех органах и плазме крови.

Изложенные результаты исследований свидетельствуют о том, что при отравлении фенолом в органах и тканях увеличивается интенсивность процессов ПОЛ и накопление уроновых кислот, снижается содержание гликозаминогликанов. СГАГ проявляет антиоксидантную активность, повышает содержание гликозаминогликанов, то есть демонстрирует антагонизм в отношении биохимических эффектов фенола. Выше высказывалась гипотеза о возможном механизме действия СГАГ за счет интенсификации метаболического пути уроновой кислоты и пентозофосфатного цикла, поэтому с целью ее проверки были выполнены исследования по определению количества НАДФ и НАДФ•Н2, активности соответствующих дегидрогеназ пентозофосфатного цикла (глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г6ФДГГ) и 6-фосфоглюконатдегидрогеназы (6ФГ-ДГГ)), а также по измерению скорости включения 3Н-тимидина в ядерную ДНК. Результаты этой работы представлены на рисунках 6.2 - 6.8.

–  –  –

Примечание: - достоверность различий по отношению к контролю, * - по отношению к группе “Фенол”.

СГАГ при индивидуальном введении снижала уровень НАДФ в мозге и печени через 3 часа после начала эксперимента соответственно на 25,1% и 19,9% (рис. 6.2 и 6.3). Через 7 часов различия с контрольной группой составили соответственно 19,8% и 13,1%.

В нелеченной группе к 3 часам этот показатель по сравнению с контролем возрастал в мозге на 43%, а в печени - на 35%. К 7 часу опыта наблюдалась нормализация в обоих органах.

–  –  –

В леченной СГАГ группе средние значения уровня НАДФ через 3 часа после отравления фенолом хотя и превышали норму в мозге на 10%, а в печени - на 7,1%, тем не менее статистически не отличались от биологического контроля.

На рисунках 6.4 и 6.5 представлено изменение содержания НАДФ•Н2 в тех же условиях, что и НАДФ. Общей закономерностью полученных данных является их противоположная динамика. Так, СГАГ увеличивает уровень НАДФ•Н2 в мозге и печени соответственно на 39 и 41,3% (3 ч) и 21,6 и 26,9% (7 ч). При отравлении фенолом в нелеченной группе через 3 часа после начала эксперимента отмечалось снижение содержания НАДФ•Н2 в мозге и печени соответственно на 34,9 и 36,5%. К 7 часу значения этого показателя не отличались от нормы.

–  –  –

Таким образом, применение в лечебном режиме СГАГ позволило стабилизировать уровень НАДФ•Н2 в пределах значений биологического контроля на протяжении всего времени наблюдения.

На рисунках 6.6 и 6.7 приведены данные по величине активности ферментов гексозомонофосфатного шунта: глюкозо-6- фосфатдегидрогеназы (Г6Ф-ДГГ) и 6-фосфоглюконатдегидрогеназы (6ФГ-ДГГ).

СГАГ при индивидуальном введении повышала активность Г6Ф-ДГГ в мозге и печени соответственно на 22,3% и 25,7% (3 ч) и 15,3% и 19,2% (7 ч) (рис. 6.6). Активность 6ФГ-ДГГ в этой ситуации также возрастала (рис.

3.7): в мозге - на 17,5 и 11,3% (3 ч), а в печени - на 43,9 и 25,9% (7 ч). В нелеченой группе интоксикация фенолом приводила к снижению активности Г6Ф-ДГГ в мозге и печени соответственно на 29,4% и 33,0% (3 ч) и 7,3% и 16,6% (7 ч).

–  –  –

Примечание: СГАГ,3 и СГАГ,7 - показатели группы животных, получавших СГАГ соответственно через 3 и 7 часов после введения препарата; Ф,3ч и Ф,7ч - аналогичные показатели группы “фенол”; Ф,СГАГ,3 и Ф,СГАГ,7 - результаты экспериментов в группе, получавшей фенол и леченной СГАГ) Аналогичная картина наблюдалась в отношении 6ФГ-ДГГ, активность которой в мозге и печени к 3 часу в нелеченной группе была снижена соответственно на 30,8% и 18,4% и на 15,4% и 11,3% к 7 часу эксперимента.

Применение в лечебном режиме СГАГ при отравлении фенолом позволило избежать изменений активности Г6Ф-ДГГ и 6ФГ-ДГГ за пределы значений биологического контроля на протяжении всего времени наблюдения.

Полученные данные о динамике содержания НАДФ и НАДФ•Н2, активности НАДФ-зависимых ферментов Г6Ф-ДГГ и 6ФГ-ДГГ свидетельствуют об активации под воздействием СГАГ пентозофосфатного метаболического пути и его ингибировании при отравлении животных фенолом.

Также полученные результаты подтверждают антагонизм СГАГ в отношении токсического действия фенола.

Известно, что фенол в токсических дозах in vivo обладает способностью непосредственно вызывать денатурацию белковых молекул (Goodman L.S., Gilman A.,1966), но мало изучены его воздействия на интенсивность обмена ядерной ДНК. Вместе с тем каждый орган может быть охарактеризована по параметру интенсивности синтеза ДНК, необходимость которого обусловлена его пролиферативными и репарционными потребностями.

Поэтому с целью уточнения патогенетического механизма токсичности фенола и терапевтической эффективности СГАГ мы выполнили эксперименты по изучению влияния фенола в дозе 100 мг/кг и СГАГ (10 мг/кг) на скорость включения 3Н-тимидина в ядра клеток мозга, сердца, легких, печени и селезенки крыс (рис. 6.8). Животным сначала вводили фенол (п/к), через 10 минут СГАГ (в/б) и 10 минутами позже 3Н-тимидин (в/б).

Полученные данные свидетельствуют, что введение СГАГ интактным животным приводило к увеличению включения 3Н-тимидина в ядра клеток мозга, легких и селезенки соответственно на 73%, 21% и 32%. Фенол также стимулировал этот процесс, усиливая его в мозге, сердце, легких и селезенке соответственно на 21%, 32%, 66% и 30%. Применение СГАГ в

–  –  –

По-видимому, СГАГ увеличивает скорость включения 3Н-тимидина за счет интенсификации синтетических процессов в целом. Однако если при индивидуальном введении СГАГ усиливается, очевидно, пролиферация клеток, то в присутствии фенола - репарация ДНК.

–  –  –

Для строго доказательства механизма антитоксического действия СГАГ, заключающегося в ускорении метаболизма фенола и купировании его повреждающих воздействий, нами был использован 3Н-фенол в той же дозе (50 мг/кг) и при той же постановке эксперимента, в результате которого была определена радиоактивность органов, тканей и субклеточных фракций печени, отражающая токсикокинетику фенола (СГАГ вводили через 10 минут после фенола).

В плазме крови животных, леченных СГАГ, радиоактивность в 1,5 раза превышала показатели нелеченной группы, что, очевидно, свидетельствует о более интенсивном образовании фенилглюкуронидов под воздействием СГАГ к 3 часу эксперимента (рис. 6.9). В органах радиоактивность была выше в нелеченной группе. При этом выделялись показатели головного мозга, интенсивность счета в котором в 5 раз превышала величину значений в леченной группе, что подтверждает меньшую скорость метаболизма фенола у нелеченных животных.

СГАГ снижала радиоактивность в 2 раза в микросомальной фракции и в 1,8 раза - в ядерной, лизосомальной и цитоплазматической (рис. 6.10).

Полученные данные свидетельствуют о завершающемся метаболизме фенола в леченной группе. Это заключение подкрепляется литературными сведениями о том, что при введении аналогичных доз фенола его количество в крови остается повышенным в течение 1,5 ч и затем начинает возвращаться к норме (Гадаскина И.Д., Филов В.А.,1971). Поэтому активность в плазме может быть обусловлена только фенолом, вернувшимся из органов и тканей после своей метаболизации в виде фенилглюкуронидов, что окончательно подтверждается приведенными ниже результатами хроматографических исследований.

–  –  –

На рисунке 6.11 представлены данные анионообменной хроматографии на ECTEOLA-целлюлозе раствора фенола, выполненной в тех же условиях, что и образцы печени и плазмы, хроматограммы которых приведены ниже. При этом отметим, что фенол выходит одним пиком, максимум которого приходится на 14 фракцию.

На рисунках 6.12-6.15 представлены хроматограммы водноспиртовых экстрактов печени и плазмы, леченных СГАГ и нелеченных животных (примечание: экстракты содержали низкомолекулярные вещества, биополимеры в этих условиях осаждаются этанолом).

Каждая из этих хроматограмм имеет по два характерных пика, приходящихся на 4 и 14 фракции, которые хорошо регистрировались на хроматограммах с оценкой выхода вещества по экстинкции (рис. 6.12 и 6.14).

–  –  –

Рис.6.12. Хроматография экстракта печени (по экстинкции).

глюкурониды, так как протекает в 87% серной кислоте, гидролизующей глюкурониды до УК, которые затем взаимодействуют с карбазолом с образованием 5-карбоксифурфурола, дающего окрашенное соединение с серной кислотой с максимумом поглощения 535 нм (Кочетков Н.К.,1967). Поэтому первым доводом является положительная реакции Дише (необходимое условие) (табл. 6.7), а вторым - сосредоточение в первом пике практически всей радиоактивности (рис. 6.13 и 6.15), свидетельствующей о присутствии фенильного радикала (достаточное условие), который (как уже отмечалось выше при характеристике метаболизма фенола в рассматриваемой дозе) может находиться в данном пике только в составе фенилглюкуронида.

При анализе количественных закономерностей данных, полученных методом анионообменной хроматографии, обращает внимание снижение радиоактивности в первом пике хроматограммы экстракта печени под воздействием СГАГ в 1,3 раза и в 1,4 раза во втором пике (рис. 6.13), что позволяет сделать заключение о соответствующем снижении содержания фенилглюкуронидов и фенола и, следовательно, об увеличении скорости метаболизма фенола исследуемым препаратом в реакциях глюкуронидной конъюгации. Эти выводы подтверждаются данными, приведенными на рисунках 6.9 и 6.10, по снижению радиоактивности в печени в целом и в ее внутриклеточных фракциях под воздействием СГАГ.

–  –  –

СГАГ повышает радиоактивность плазмы в первом пике на 25%, то есть увеличивает количество фенилглюкуронидов. При этом вторые пики чрезвычайно малы и не различаются по амплитуде. Эти данные согласуются с результатами, представленными на рисунках 6.9, где СГАГ значительно увеличивает радиоактивность плазмы, снижая ее во всех других органах и тканях.

–  –  –

Полученные результаты свидетельствуют о том, что введенный в дозе 50 мг/кг фенол под воздействием СГАГ (10 мг/кг) на 25-30% быстрее метаболизируется в фенилглюкурониды. При этом отчетливые вторые пики на хроматограммах с регистрацией выхода продукта по экстинкции (рис. 6.12 и 6.14) и практически отсутствие в них радиоактивности подтверждают завершение метаболизма введенного фенола и свидетельствуют о регистрации стационарного уровня присутствия его в организме.

Таким образом, СГАГ ускоряет детоксикацию фенола в организме, что может быть практически использовано для защиты организма, например, в случае острого отравления этим токсикантом. Существенным преимуществом коррекции токсичности фенола субстанцией гликозаминогликанов должно быть не только ускорение его связывания в виде фенилглюкуронидов, но и повышение резистентности организма к гипоксии за счет интенсификации функционирования гексозомонофосфатного шунта, обеспечивающего энергией НАДФ•Н2 антиоксидантные и метаболические системы клетки.

В следующем эксперименте при изучении влияния СГАГ на токсичность фенола при его внутрибрюшинном введении в дозе 1,5 LD84 установили, что препарат при профилактическом введении за 10 минут до отравления повышает выживаемость животных на 25%, увеличивая при этом продолжительность жизни павших животных (от момента введения фенола до гибели) в 5,4 раза (табл. 6.8).

Таблица 6.8.

Защитная эффективность субстанции гликозаминогликанов при отравлении белых мышей фенолом в дозе 1,5 LD84

–  –  –

Примечание: - достоверность различий по отношению к контролю.

Таким образом, проведенные исследования показали, что фенол в дозе 50 мг/кг увеличивает интенсивность процессов ПОЛ, уровень уроновых кислот и синтез дезоксирибонуклеиновых кислот, снижает содержание гликозаминогликанов в органах и плазме крови лабораторных животных.

Под действием фенола уменьшается активность дегидрогеназ пентозофосфатного цикла, приводящая к снижению образования НАДФ•Н2.

Субстанция гликозаминогликанов, введенная в лечебном режиме, проявляет антагонизм в отношении токсического действия фенола: стабилизирует активность восстанавливающих НАДФ дегидрогеназ, уровень гликозаминогликанов и обмен ДНК, оказывает антиоксидантное действие.

В механизме защитного эффекта СГАГ существенная роль принадлежит интенсификации реакций глюкуронидной конъюгации, метаболического пути уроновой кислоты и пентозофосфатного цикла. Результаты биохимических исследований подтверждаются полученным протективным эффектом СГАГ при остром отравлении фенолом в дозе 1,5 LD84.

Литература к Главе 6.

1. Альберт А. Избирательная токсичность. Физико-химические основы терапии.-М.: Медицина,1989.-Т.2.-432с.

2. Гадаскина И.Д., Филов В.А. Превращение и определение промышленных органических ядов в организме.-Л.:Медицина,1971.-304 с.

3. Голиков С.Н., Саноцкий И.В., Тиунов Л.А. Общие механизмы токсического действия.-Л.: Медицина,1986.-280 с.

4. Лабори Г. Метаболические и фармакологические основы нейрофизиологии.-М.: Медицина,1974.-168с.

5. Лудевиг Р., Лос К. Острые отравления.-М.:Медицина,1983.-560с.

6. Методы биохимических исследований /Под ред. М.И.Прохоровой.Л.:Изд-во ЛГУ, 1982.-272с.

7. Методы химии углеводов /Под ред. Н.К.Кочеткова.-М.:Мир,1967.С.38-42.

8. Парк Д.В. Биохимия чужеродных соединений.-М.:Медицина,1973.с.

9. Современные методы в биохимии /Под ред. В.Н.Ореховича.М.:Медицина,1977.-С.66-68.

10. Слуцкий Л.И. Биохимия нормальной и патологически измененной соединительной ткани.-Л.:Медицина, 1969.-376с.

11. Ястребов А.П., Юшков Б.Г., Большаков В.Н. Регуляция гемопоэза при воздействии на организм экстремальных факторов.Свердловск,1988.-153с.

12. Artola A., Alio J.L., Bellot J.L. et al. Lipid peroxidation in the iris and its protection by means of viscoelastic substances (sodium hyaluronate and hydroxypropylmethyl-cellulose) //Ophthalmic. Res.,1993.-V.25.-#3.P.172-176.

13. Parke D.V., Williams R.T. The metabolism of benzene. a) The formation of phenylglucuronide and phenylsulphuric acid from C14 benzene. b) The metabolism of C14 phenol //Biochem.J.,1953.- V.55.-P.337.

14. The pharmacological basis of therapeutics /Edited by L.S. Goodman and A. Gilman.-N.-Y.,1966.- 1785c.

–  –  –

Промышленный продукт “Совтол-10” представляет собой смесь хлорированных дифенилов (бифенилов), содержащую 26-31% трихлорбензолов. Хлорированные дифенилы получают воздействуя хлором на дифенил (С6Н5-С6Н5). В результате образуется смесь его хлорпроизводных: от монохлордифенила С6Н5-С6Н4Cl до декахлордифенила С6Cl5-С6Cl5. В промышленности применяются многочисленные продукты на основе хлордифенилов (совол и совтол-10 (Российская Федерация), различные марки серий арохлор (США), фенохлор (Франция), хлофен (Германия), канехлор (Япония), фенхлор (Италия)) и др. Значимость этих соединений для промышленного использования обусловлена их химической инертностью, гидрофобностью, устойчивостью к термическому воздействию, негорючести, высокой диэлектрической постоянной (Бенес В., Фалк Г.Л., Гордтс Л.

и др., 1980). Существует множество разновидностей смесей полихлорированных бифенилов (ПХБФ) с другими соединениями. Наиболее широко ПХБФ используются в качестве пластификаторов, гидравлических жидкостей, смазочных материалов, диэлектриков, фунгицидов, трансформаторных масел и т.п. (Лазарев Н.В., 1976).

Промышленное производство ПХБФ было начато в 1930 г. При этом сразу же появились случаи отравлений, проявляющихся в виде поражений кожи с характерными угревидными высыпаниями, заболеваний печени, иногда со смертельными исходами (Бенес В., Фалк Г.Л., Гордтс Л. и др., 1980). К 1980 г. во всем мире было произведено около 1 миллиона тонн ПХБФ. На сегодняшний день хорошо известно об экологической опасно

–  –  –

По характеру действия ПХБФ относят к высокотоксичным диоксиновым ксенобиотикам (у человека симптомы болезни Юшо наблюдаются при ежедневном поступлении в организм с пищей ПХБФ в дозе0,07 мг/кг (Бенес В., Фалк Г.Л., Гордтс Л. и др., 1980). При остром отравлении ПХБФ животных наблюдается уменьшение потребления корма, потеря веса, снижение болевой чувствительности, олигурия, однако у молодых животных отмечалось ожирение (Толстопятова Г.В., Коркач В.И.,1982).

ПХБФ относят к ядам с политропным действием, приводящим к структурно-функциональным нарушениям многих органов и снижению массы тела. При этом активируются микросомальные оксидазы со смешанными функциями, происходит индукция цитохромов Р-450, Р-448 и b5, гидроксилаз ароматических углеводородов, аминопирин-N-деметилазы, анилингидроксилазы, О-дезалкил-азы, аланин-N-гидроксилазы, глюкуронилтрансферазы и др. Повышается активность АСТ, АЛТ и глутаматдегидрогеназы (Kamrin M.A., Fischer L.J., 1991; Kerkvliet N.I., Baecher-Steppan L., Smith B.B. et al.,1990; Kimbrough R.D., Linder R.E., Gaines T.B.,1972), усиливается интенсивность процессов перекисного окисления липидов (Лашнеева Н.В., Жижина О.Д., Сороковая Г.К. и др.,1983).

ПХБФ вызывают нарушения белкового, липидного, углеводного, гормонального, витаминного обменов, электролитного баланса и биоэнергетики (Толстопятова Г.В., Коркач В.И., 1982). При этом в крови повышаются белок, холестерин, кортикостероиды, снижается концентрация глюкозы, триглицеридов, уменьшается относительное содержание фракции 1глобулинов и увеличиваются -глобулины. В печени крыс падает уровень витаминов А, Е и пиридоксальфосфата, увеличивается уровень аскорбиновой кислоты и экскреция ее с мочой. Блокируется АТФазная активность в мозге, печени, почках, эритроцитах. ПХБФ нарушают кроветворение, формирование иммунного ответа, репродуктивную функцию, способствуют канцерогенезу.

Вместе с тем величина среднесмертельной дозы LD50 при однократном введении ПХБФ в желудок достаточно велика и находится в пределах от 1 до 10 г/кг (Красовский Г.Н., Толстопятова Г.В., Жолдакова З.И. и др.,1988; Толстопятова Г.В., Коркач В.И.,1982; Kimbrough R.D., Linder R.E., Gaines T.B.,1972; Yamamoto H., Yoshimura H.,1973).

Содержащиеся в составе совтола-10 в количестве 26-31% трихлорбензолы (ТХБ) (Халтурин Г.В., Андрюшкеева Н.И., 1988) гидрофобны, обладают раздражающим и наркотическим действием (при этом сначала возбуждают, а затем угнетают центральную нервную систему), гепатотоксичны, как и бензол повреждают систему кроветворения, но в отличие от него

- значительно слабее. Острая токсичность трихлорбензолов при введении в желудок крысам сопоставима с последней ПХБФ: LD50 составляет около 1 г/кг.

В работе (Лашнеева Н.В., Жижина О.Д., Сороковая Г.К. и др.,1983) авторы приводят значение LD50 дихлордифенила (ДХДФ), равное 2400 мг/кг при внутрибрюшинном введении препарата в кукурузном масле, и отмечают (табл. 7.2) дозозависимое усиление ПОЛ в печени в диапазоне доз 60-400 мг/кг, сменяемое его снижением при достижении дозы ДХДФ 600 мг/кг на фоне повышения содержания цитохрома Р-450, наблюдаемое для доз 60-800 мг/кг, но прогрессивно снижающееся при введении ДХДФ в дозах 1600-2400 мг/кг.

В следующей работе (Лашнеева Н.В., Тутельян В.А., 1984) этих же авторов определена доза совола (500 мг/кг), который при введении в желудок крыс вызывал максимальную индукцию цитохрома Р-450 (в 3,5-4 раза), сохраняющуюся более 40 суток.

Таблица 7.2.

Содержание цитохрома Р-450 и скорость перекисного окисления липидов в печени крыс после введения различных доз дихлордифенила [5]

–  –  –

Теперь рассмотрим известные факты, касающиеся токсичности хлордифенилов, с позиции реакции организма в ответ на поступление липофильных ксенобиотиков. Действительно, нет ничего удивительного в том, что совтол в определенных дозах увеличивает активность микросомальной монооксигеназной системы, вынужденной гидроксилировать ПХБФ и ТХБ с образованием при этом большого количества индуцирующих ПОЛ активных форм кислорода, и фермента глюкуронилтрансферазы, катализирующей образование малотоксичных конъюгатов метаболитов этих ксенобиотиков с глюкуроновой кислотой. Эти процессы детоксикации в организме неизбежно должны сопровождаться характерными для любого отравления токсическим стрессом и гипоксией, которые в свою очередь приведут к увеличению интенсивности процессов перекисного окисления липидов и секреции гормонов надпочечников со всеми вытекающими последствиями. Поэтому представляется весьма вероятным, что, как и при рассмотренном выше отравлении фенолом, интоксикация совтолом приведет к повреждению системы гликозаминогликанов и необходимости ее фармакологической коррекции.

Вместе с тем, подробный анализ фактов, приведенных в работах (Лашнеева Н.В., Жижина О.Д., Сороковая Г.К. и др.,1983; Лашнеева Н.В., Тутельян В.А., 1984) выявляет существенную деталь: авторы отмечают вызванную введением ДХДФ в диапазоне доз 600-1600 мг/кг индукцию системы цитохрома Р-450, заключающуюся в увеличении его концентрации в печени, но на фоне снижения интенсивности процессов перекисного окисления липидов (уменьшение уровня конечных продуктов ПОЛ), хотя при воздействиях ДХДФ в меньших дозах (60-400 мг/кг) увеличению концентрации гемопротеида соответствовало усиление ПОЛ. С позиций клеточного метаболизма увеличение объема микросомальных реакций, в которых задействован цитохром Р-450, должно сопровождаться повышением расхода НАДФ•Н2 и усилением перекисного окисления липидов, что мы и наблюдаем для диапазона доз ДХДФ 60-400 мг/кг. С дальнейшим повышением дозы ДХДФ (600-1600 мг/кг) продолжается увеличение содержания цитохрома Р-450, но, очевидно, из-за отсутствия необходимых условий для своего функционирования, например, достаточного количества НАДФ•Н2, система этого гемопротеида не в состоянии функционировать в полном объеме. Следствием этих событий, по-видимому, является прогрессивное снижение количества метаболизируемых ксенобиотиков и уменьшение интенсивности ПОЛ.

Исходя из приведенных фактов, для проверки выдвинутых предположений на крысах были выполнены эксперименты по определению в органах и тканях интенсивности процессов ПОЛ, содержания гликозаминогликанов и уроновых кислот (УК) при однократном внутрижелудочном введении совтола-10 в дозах 100, 500, 1500 и 2500 мг/кг. Крыс, отравленных совтолом в дозе 1500 мг/кг, лечили субстанцией гликозаминогликанов (по 10 мг/кг внутрибрюшинно 1 раз в сутки в течение 3 дней). Животных наблюдали длительное время, забивали декапитацией на разных этапах эксперимента, определяли вышеперечисленные показатели методами, описанными в главе II.

Совтол в дозах 100 и 500 мг/кг не вызывал гибели животных вплоть до 50 суток эксперимента (табл. 4.2). Уровень воздействия этого токсиканта в дозе 1500 мг/кг вызывал гибель 25% животных к 18 суткам эксперимента, а доза 2500 мг/кг приводила к падежу животных уже на первых сутках после введения яда.

Лечение субстанцией гликозаминогликанов начинали через 30 минут после введения совтола.

При этом, несмотря на увеличение продолжительности жизни отравленных животных, сохранялись летальные исходы у крыс, получивших совтол в дозе 2500 мг/кг (на 13 сутки отмечался падеж в размере 27% экспериментальной группы). Полный защитный эффект СГАГ наблюдался при уровне воздействия совтола 1500 мг/кг (все животные выжили, время наблюдения составило 50 дней). Полученные результаты по антагонизму СГАГ и совтола-10 свидетельствуют о повреждении системы гликозаминогликанов при интоксикации этим ядом.

–  –  –

На рисунках 7.1-7.4 представлены результаты определения динамики содержания конечных продуктов перекисного окисления липидов (малонового диальдегида) в полушариях головного мозга, легких, печени, почках, плазме крови крыс, получивших внутрижелудочно различные дозы совтола (100, 500, 1500 и 2500 мг/кг). При этом на рисунках по каждому органу слева направо сначала представлены контрольные показатели интактных животных (контрольная группа или биологический контроль), далее результаты определений через 1 ч, 3 ч, 5 ч, 2, 7, 15 и 22 суток после отравления совтолом. При указании в тексте на увеличение или уменьшение того или иного показателя имеются в виду статистически достоверные различия.

Совтол в дозе 100 мг/кг (рис. 7.1) уменьшал уровень МДА во всех органах, кроме печени, на все сроки наблюдения. Уровень конечных продуктов ПОЛ после однократного введения ксенобиотика снижался к третьему часу эксперимента в мозге - в 3,2 раза, легких - в 2,7, печени - в 1,7, почках - 2,7 и плазме - 2,2 раза. Далее в мозге, легких и печени наблюдался подъем содержания МДА, который только в печени превысил уровень биологического контроля к пятому часу опыта в 2,4 раза, на 2 и 7 сутки соответственно - в 1,2 и 1,4 раза. В целом в этих органах к 22 суткам отмечалась нормализация показателей по этому параметру.

–  –  –

В почках и плазме крови уровень МДА снижался вплоть до 2 суток, составив при этом соответственно 35,8% и 14,7% от контроля, далее он повышался, тем не менее, не достигая нормы к концу срока наблюдения (на 22 сутки показатели были для почек и плазмы соответственно - 45,1% и 48,8%). Таким образом, совтол в дозе 100 мг/кг повышал ПОЛ только в печени, снижая его в той или иной степени в других исследованных органах и тканях.

Изменения уровня МДА, вызванные совтолом в дозе 500 мг/кг, представлены на рисунке 7.2. В этой дозе совтол интенсифицировал накопление МДА во всех органах и плазме, максимум которого отмечался в основном на 2 сутки эксперимента (в головном мозге были несколько выше показатели на 3 и 5 часов после затравки) и составил для мозга по отношению к биоконтролю 3,1 раза, легких - 3,2, печени - 5,4, почек - 2,5 и плазмы

- 1,7 раза. Далее уровень МДА снижался, нормализуясь в легких, почках и плазме, но оставался повышенным в мозге на 50,1% и в печени на 38,6%.

Полученные данные свидетельствуют об увеличении интенсивности перекисного окисления липидов с возрастанием дозы совтола со 100 до 500 мг/кг, что в свою очередь совпадает с возрастанием токсической нагрузки на организм лабораторных животных.

–  –  –

Введенный в дозе 1500 мг/кг совтол (рис. 7.3) несколько увеличивал содержание МДА в мозге только на начальном этапе (3 часа) интоксикации на 40,0% и в печени на 2 сутки на 20,1%. В целом в мозге, легких, почках и плазме уровень МДА был снижен на протяжении всего эксперимента на 25-62%.

Полученные данные свидетельствуют о том, что совтол в дозе 1500 мг/кг (в отличие от дозы 500 мг/кг) в незначительной степени увеличивает накопление МДА и по характеру влияния на этот показатель занимает промежуточное положение между эффектами доз 100 и 500 мг/кг.

Из этих данных, согласующихся с ранее упомянутой работой (Лашнеева Н.В., Жижина О.Д., Сороковая Г.К. и др.,1983), можно сделать вывод о том, что в дозе 1500 мг/кг совтол значительно ингибирует активность микросомальной монооксигеназной системы, что, очевидно, приводит

–  –  –

к снижению продукции активных форм кислорода и, как следствие, уменьшает накопление в органах и тканях продуктов перекисного окисления липидов и, в частности, малонового диальдегида.

–  –  –

Еще больше убеждает в реальности сделанных предположений анализ влияния на накопление МДА совтола в дозе 2500 мг/кг (рис. 7.4). При этом МДА снижен во всех органах и плазме. Примечательно, что это снижение прогрессирует (за исключением мозга) вплоть до окончания эксперимента без признаков тенденции к нормализации показателей и свидетельствует о глубоком угнетении активности микросомальной монооксигеназной системы.

В связи с полученными результатами и с учетом ранее приведенных фактов, свидетельствующих о возможном повреждении системы гликозаминогликанов при отравлении хлорированными бифенилами, были выполнены эксперименты по применению субстанции гликозаминогликанов в лечебном режиме (по 10 мг/кг внутрибрюшинно, в течение 3 дней) при отравлении животных совтолом в дозе именно 1500 мг/кг, при которой организм, совершенно очевидно, не справляется с процессом детоксикации этого яда (что подтверждается биохимическими методами и наличием летальных исходов у лабораторных животных, получивших эту дозу совтола), но в какой-то мере еще сопротивляется токсическому воздействию огромной дозы токсиканта, о чем свидетельствует увеличенное содержание МДА в печени крыс, являющееся следствием повышенной активности микросомальной монооксигеназной системы. Результаты этих исследований представлены на рисунке 7.5.

–  –  –

СГАГ в лечебном режиме значительно увеличивала интенсивность накопления МДА в период с 3 часа по 2 сутки эксперимента во всех органах и плазме крови. В мозге, легких, печени, почках и плазме этот показатель на 2 сутки увеличивался соответственно в 2,0; 1,2; 2,2; 1,8 и 2,1 раза, но, что не менее важно, к 22 суткам наблюдения достигал показателей биологического контроля.

Таким образом, введение в лечебном режиме СГАГ способствует активизации работы монооксигеназной системы, ответственной за метаболизм гидрофобных хлорорганических соединений.

В связи с обеспечением СГАГ выживаемости крыс, отравленных совтолом в дозе 1500 мг/кг, и улучшением у них показателей содержания МДА был исследован уровень гликозаминогликанов в перечисленных ор

–  –  –

Совтол в дозе 100 мг/кг значительно снижал содержание ГАГ во всех исследованных объектах (рис. 7.6), минимум которого приходился на 2 сутки эксперимента и составлял в мозге 20,2%, легких - 33,4%, печени почках - 28,9% и плазме - 23,9% от содержания у интактных животных. К концу опыта на 22 сутки наблюдения этот показатель достиг в мозге 24,3%, легких - 55,5%, печени - 28,4%, почках - 31,7% и плазме - 59,0% от уровня биологического контроля.

В дозе 500 мг/кг эффект совтола в отношении снижения содержания гликозаминогликанов стал еще более выраженным (рис. 7.7). При сохранении той же направленности динамики изменений этого показателя уровень ГАГ составил на 2 сутки в мозге 10,1%, легких - 17,6%, печени - 9,8%, почках - 10,5% и плазме крови - 12,8%.

Полученные данные свидетельствуют об уменьшении содержания гликозаминогликанов с возрастанием дозы совтола со 100 до 500 мг/кг, что, по-видимому, как и в случае фенола, связано со снижением синтеза

–  –  –

Совтол в дозе 1500 мг/кг снижал уровень ГАГ в меньшей мере, чем при его введении в дозе 500 мг/кг (рис. 7.8). Форма кривой динамики содержания этих гетерополисахаридов сохранялась, минимум содержания ГАГ по-прежнему приходился на 2 сутки эксперимента и составлял в мозге

- 21,1%, легких - 35,0%, печени - 30,5%, почках - 27,6% и плазме - 24,8% от уровня биологического контроля. К 22 суткам показатели были ниже нормы: в мозге - 29,2%, легких - 66,7%, печени - 28,6%, почках - 33,3% и плазме крови - 66,7% от показателей интактных животных.

Таким образом, можно отметить, что для дозы совтола 1500 мг/кг,как и в случае определения по уровню МДА интенсивности процессов перекисного окисления липидов, при оценке содержания гликозаминогликанов в органах и плазме крови наблюдается снижение его эффективности и в отношении воздействия на этот показатель. Эти эффекты совтола, по нашему мнению, объясняются снижением активности не только монооксигеназной системы, но обмена гликозаминогликанов.

–  –  –

Высказанное предположение подтверждается результатами исследования воздействия совтола в дозе 2500 мг/кг на содержание ГАГ (рис. 7.9), которые свидетельствуют об еще большем снижении уровня гликозаминогликанов при введении этой дозы совтола. Так, содержание ГАГ на 2 сутки эксперимента составило в мозге 40,3%, легких - 60,8%, печени - 56,6%, почках - 44,7% и плазме крови - 47,9% от показателей интактных животных. К 22 суткам концентрация ГАГ достигла в мозге 48,4%, легких печени - 39,6%, почках - 52,6% и плазме крови - 65,0% от уровня биологического контроля.

–  –  –

Рис. 7.12. Содержание уроновых кислот (мг/г тк) в органах и тканях крыс, отравленных совтолом в дозе 500 мг/кг.

В дозе 500 мг/кг совтол еще более повышал содержание уроновых кислот в органах и плазме крови (рис. 7.12). Максимумы содержания УК в органах приходились на те же сроки и в количественном выражении составляли в мозге 644,0%, легких - 942,9%, печени - 480,4%, почках от нормы. В плазме положение максимума сместилось с 1 часа на 5 час и составило 442,9%. После достижения максимальных значений уровень УК постепенно снижался, достигая на 22 сутки опыта в мозге 53,6%,

–  –  –

Рис. 7.13. Содержание уроновых кислот (мг/г тк) в органах и тканях крыс, отравленных совтолом в дозе 1500 мг/кг.

При сравнении с дозой 1500 мг/кг эффект совтола в дозе 2500 мг/кг в отношении накопления уроновых кислот также был менее выражен (рис.

7.14). При этом максимум содержания уроновых кислот в мозге составлял 188,0%, легких - 154,1%, печени - 149,5%, почках - 138,4% и плазме от их присутствия в норме.

–  –  –

Рис. 7.15. Содержание уроновых кислот (мг/г тк) в органах и тканях крыс, отравленных совтолом в дозе 1500 мг/кг и леченных СГАГ.

Субстанция гликозаминогликанов, использованная в качестве фармакологического корректора, улучшала показатели содержания УК при от

–  –  –

Рис. 7.16. Влияние совтола в дозе 1500 мг/кг и СГАГ на включение 3Н-тимидина через 3 часа после начала опыта.

Субстанция гликозаминогликанов в этот период времени при индивидуальном введении увеличивала включение тимидина в головном мозге, сердце, легких и селезенке соответственно на 73,1%, 28,4% и 31,6%, что, очевидно, является следствием стимуляции гексозомонофосфатного метаболического пути, запасающего НАДФ•Н2 и рибозо-5-фосфат, необходимые для синтеза нуклеиновых кислот. В печени увеличения включения 3Н

–  –  –

На рисунке 7.17 представлены результаты влияния совтола в дозе 1500 мг/кг и СГАГ на включение 3Н-тимидина в ядерную фракцию печени через 5 суток после начала эксперимента.

СГАГ при индивидуальном введении повышала включение метки в головном мозге, печени и селезенке соответственно на 50,8%, 104,3% и 90,3%, что является следствием стимуляции синтетических процессов.

Совтол также повышал на 5 сутки опыта аккумуляцию тимидина в печени

- на 40,8% и селезенке - на 34,2%, что, очевидно, обусловлено началом репаративных процессов в генетическом аппарате клетки. Это предположение подтверждается тем, что в группе животных, леченных СГАГ и более эффективно метаболизировавших введенный ксенобиотик, на этот период времени изучаемые показатели находились в пределах нормы.

Таким образом, проведенные исследования выявили токсические эффекты совтола в диапазоне доз от 100 до 2500 мг/кг, проявляющиеся в гибели животных, нарушении обмена нуклеиновых кислот, дестабилизации уровней гликозаминогликанов, перекисного окисления липидов и уроновых кислот, подтверждающие политропный характер действия этого гидрофобного продукта, содержащего смесь диоксиновых ксенобиотиков.

Субстанция ГАГ в лечебном режиме проявляла антагонизм в отношении токсических эффектов и биохимических сдвигов, вызываемых большими дозами совтола, очевидно, за счет активации метаболического пути уроновой кислоты и пентозофосфатного цикла с последующей индукцией микросомальной монооксигеназной системы и ферментов глюкуронидной конъюгации.

4.1. Квантовохимическое моделирование взаимодействия полихлорированных бифенилов и гликозаминогликанов Интенсивное развитие квантовохимических методов расчета молекул в сочетании с совершенствованием вычислительной техники позволяет сегодня получить очень важную информацию о строении сложных молекул и молекулярных систем, представляющих реальные объекты исследований в биохимии, молекулярной биологии, биофизике, фармакологии и т.д. (Ладик Я., 1975). Имеющиеся в руках современных исследователей квантовая теория строения молекул и реакционной способности (Клопман Г., 1977), как и общие концепции поведения молекулярных объектов, обладающие большой предсказательной силой, дают возможность по-новому взглянуть на многие проблемы научного знания. Проделав путь от теории валентных схем и концепции резонанса до полуэмпирических методов ЛКАО МО ССП (приближение всех валентных электронов, методы ППДП, ЧПДП, МЧПДП) и теории Вудворда–Хофмана, квантовая химия стала уникальным инструментом исследования биохимических процессов, механизмов газофазных реакций и реакций в растворах, синтеза и стереохимии, спектроскопии и теории молекулярных систем (Кларк Т., 1990).

Сложность изучаемых биохимических и фармакологических объектов позволяет проводить квантовохимические исследования лишь на уровне модельных представлений реальных систем с использованием расчетных характеристик репрезентативных моделей (зарядов на атомах, дипольных моментов, энергий граничных молекулярных орбиталей, геометрических параметров) в качестве индексов реакционной способности (Жидомиров Г.

М., Багатурьянц А.А., Абронин И.А., 1979). Такой подход далек от методов построения поверхности потенциальной энергии взаимодействия партнеров или техник учета сольватационных эффектов, доступных в только случаях исследования небольших молекулярных систем. Но, как показывает огромный накопленный опыт, модельные подходы позволяют получать надежные результаты в рядах родственных соединений и процессов.

При помощи квантовохимических методов исследованы гликозаминогликаны, представляющие собой гетерополисахариды, состоящие из повторяющихся дисахаридных фрагментов, в которые входят гексозы, гексозамины и гексуроновые кислоты. Молекула гиалуроновой кислоты образует левую одиночную спираль с 4 дисахаридными остатками на 1 виток (Кантор Ч., Шиммел П.,1984), остальные ГАГ – считаются линейными полимерами.

Рис. 7.1.1. Строение модели гиалуроновой кислоты.

Конфигурацию молекул ГАГ изучали при помощи метода ММ+. Так как биологические полимеры представляют собой сложные системы, для расчетов были использованы «большие модели», состоящие из 8 дисахаридных фрагментов. Результаты расчетов, определивших устойчивые конформации моделей молекул, приведены на рисунках 7.1.1.-7.1.3 Овалами обозначены атомы азота, линиями – возможные кратные реакционные центры.

<

Рис.7.1.2. Строение модели хондроитин-6-сульфата.

В процессе оптимизации геометрии модели гиалуроновой кислоты получена вторичная структура в виде левовращающей спирали, на один виток которой приходится 4 дисахаридных остатка, что полностью совпадает с литературными данными. Геометрические соотношения фрагментов модели позволили обнаружить кратный реакционный центр гиалуроновой кислоты – 3 атома азота в вершинах треугольника с длиной стороны приблизительно 5. Водороды этих атомов азота ориентированы в сторону от центральной оси системы. Таким же образом направлены и атомы кислорода при 1 атоме остатка глюкуроновой кислоты. Вполне вероятно, что отрицательные заряды на атомах кислорода направляют молекулу бифенила в «азотный треугольник».

Рис. 7.1.3. Строение модели гепарансульфата.

Молекула хондроитин-4-сульфата также имеет вторичную спиральную структуру, но здесь на 1 виток приходится только 2 дисахаридных остатка. Азоты реакционных центров сгруппированы попарно, расстояние между ними также приблизительно равно 5. Роль направляющего отрицательного заряда берет на себя, вероятнее всего, кислород -(13)гликозидной связи.

Вторичная структура гепарансульфата, в отличие от предыдущих молекул, не спиральна. В области остатков глюкуроновой кислоты происходит разворот структуры молекулы приблизительно на 180°, так что аминогруппы находятся очень далеко друг от друга (на расстоянии порядка 20 ), не образуя кратных (сдвоенных, строенных) реакционных центров. В сторону от центральной оси молекулы здесь ориентированы сульфогруппы и гидроксигруппы при атомах С3 остатка L-идуроновой кислоты.

Для изучения распределения зарядов на атомах молекул ГАГ использованы полуэмпирические методы. В качестве моделей для исследования определены дисахаридные фрагменты молекул ГАГ («малые модели»).

Цепь полимера за пределами модели была представлена метильной группой. Результаты расчетов приведены в таблицах 7.1.1., 7.1.2. Строение моделей ГАГ и сечения верхних занятых молекулярных орбиталей приведены на рисунках 7.1.4. – 7.1.9.

–  –  –

Рис. 7.1.4. Модель структурной единицы гиалуроновой кислоты (малая модель).

Рис. 7.1.5. Строение (сечение) верхней занятой молекулярной орбитали гиалуроновой кислоты.

Рис. 7.1.6. Модель структурной единицы хондроитин-6-сульфата Рис. 7.1.7. Строение (сечение) верхней занятой молекулярной орбитали хондроитин-6-сульфата.

Рис. 7.1.8. Модель структурной единицы гепарансульфата.

Рис. 7.1.9 Строение (сечение) верхней занятой молекулярной орбитали гепарансульфата.

Квантовохимические характеристики – энергии, строение граничных молекулярных орбиталей (МО), зарядовое распределение на атомах, дипольные моменты и др. – были сопоставлены с экспериментальными данными по действию ГАГ и их фракций на процессы ПОЛ. Антиоксидантное действие фракций ГАГ вполне корректно может быть объяснено так называемым «орбитальным контролем реакции»: величины энергий верхних заполненных МО (ВЗМО) хорошо коррелируют со способностью ГАГ снижать уровень накопления продуктов ПОЛ в печени (r=0,9). Прямое антиоксидантное действие ГАГ было сопоставлено с наличием в них подвижного атома водорода, обрывающего цепь окисления липидов: строение ВЗМО позволяет выдвинуть гипотезу о возможном смещении активного центра от водорода аминогруппы у гиалуроновой кислоты (r=0,94) к водороду гидроксигруппы гепарансульфатов (r=0,9) в исследуемом ряду. Обнаружен также высокий коэффициент корреляции (r=0,99) между суммарным зарядом на атомах углерода фрагмента глюкуроновой кислоты (С3 – С6) в молекулах ГАГ и экспериментальными данными по снижению ПОЛ, что может свидетельствовать в пользу участия молекул в детоксикации ПХБФ по типу реакции глюкуронидной конъюгации в результате деполимеризации ГАГ.

Для изучения электронного строения ПХБФ использованы 2 изомера:

3,3/-дихлорбифенил и 3,3/-5,5/ - тетрахлорбифенил, также в расчеты включена молекула нехлорированного бифенила. Строение молекул представлено на рисунках 7.1.10 и 7.1.11. Результаты расчетов методом АМ1 – показаны в таблице 7.1.3.

4.

Рис. 7.1.10. Строение молекулы 3,3/-5,5/ - тетрахлорбифенила.

Рис. 7.1.11. Строение верхней занятой молекулярной орбитали 3,3/-5,5/тетрахлорбифенила.

–  –  –

Из приведенной таблицы видно, что с возрастанием количества атомов хлора в молекуле уменьшается отрицательный заряд как на самих хлорах, так и на связанных с ними углеродных атомах. Так как предполагаемое взаимодействие ГАГ и ПХБФ происходит между атомом водорода аминогруппы ГАГ и атомами хлора, можно говорить о снижении индекса взаимодействия с увеличением степени хлорированности ПХБФ.

При сравнении энергий ВЗМО молекул ГАГ и ПХБФ не выявляется их существенного различия, следовательно, взаимодействие между ними происходит не по донорно-акцепторному механизму. Строение ВЗМО ПХБФ приведено на рисунке 7.1.12.

Таким образом, при изучении зарядового распределения на атомах молекул ГАГ и ПХБФ и сопоставлении расчетных данных с экспериментальными выявлено, что энергия связи ГАГ---ПХБФ снижается в ряду ГКХСГС. Также изменяется и количество реакционных центров, связанных с аминогруппой аминосахаров в составе ГАГ: от трех в ГК до одного в ГС. Следовательно, возможная реакция между ПХБФ и ГАГ может быть объяснена образованием водородных связей между положительно заряженным атомом водорода аминогруппы и отрицательно заряженным хлором бифенилов. Причем с увеличением количества атомов хлора в мо

–  –  –

Рисунок 7.1.

12. Строение высших заполненных молекулярных орбиталей модельных комплексов гиалуроновой кислоты, хондроитин-6-сульфата и гепарансульфата с 3,3/,5,5/-тетрахлорбифенилом.

В целом, полученные результаты говорят о возможности взаимодействия гидрофильных ГАГ и гидрофобных ПХБФ, что может быть использовано для исследования роли ГАГ в межуточном веществе и в качестве мембранных рецепторов.

–  –  –

1. Бенес В., Фалк Г.Л., Гордтс Л. и др. Полихлорированные бифенилы и терфенилы (доклад группы экспертов ВОЗ; Женева, 1980).М.:Медицина, 1980.-98с.

2. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей /Под ред. Лазарева Н.В.-Л.:Химия,1976.-Т.1.С.302-340.

3. Жидомиров Г.М., Багатурьянц А.А., Абронин И.А. Прикладная квантовая химия. – М.: «Химия», 1979. – 295 с.

4. Кантор Ч., Шиммел П. Биофизическая химия. – М.: "Мир",1984. – 112 с.

5. Кларк Т. Компьютерная химия. – М. «Мир», 1990. – 382 с.

6. Красовский Г.Н., Толстопятова Г.В., Жолдакова З.И. и др. Межлабораторные различия в оценке токсичности и опасности трихлорбифенила //Гигиена и санитария,1988.-№3.-С.15-18.

7. Ладик Я. Квантовая биохимия для химиков и биологов. – М.: «Мир», 1975.– 256 с.

8. Лашнеева Н.В., Жижина О.Д., Сороковая Г.К. и др. Изучение влияния различных доз дихлордифенила на уровень цитохрома Р-450 и скорость перекисного окисления липидов в печени крыс //Вопросы питания,1983.-№1.-С.53-56.

9. Лашнеева Н.В., Тутельян В.А. Индукция цитохрома Р-450 в печени крыс при воздействии полихлорированных дифенилов //Фармакология и токсикология,1984.-№6.-С.77-80.

10. Толстопятова Г.В., Коркач В.И. Токсикологическая характеристика полихлорированных дифенилов //Врачебное дело,1982.-№7.-С.101Халтурин Г.В., Андрюшкеева Н.И. Поведение трихлорбензола в организме крыс при однократном и многократном внутрижелудочном поступлении // Гигиена и санитария, 1988.-№2.-С.86-87.

12. Kamrin M.A., Fischer L.J. Workshop on human health impacts of halogenated biphenyls and related compounds //Environ. Health Perspect.,1991.-V. 91.-P.157-164.

13. Kerkvliet N.I., Baecher-Steppan L., Smith B.B. et al. Role of the Ah locus in suppression of cytotoxic T lymphocyte activity by halogenated aromatic hydrocarbons (PCBs and TCDD): structure-activity relationships and effects in C57Bl/6 mice congenic at the Ah locus //Fundam. Appl.

Toxicol.,1990.-V.14.-#3.-P. 532-541.

14. Kimbrough R.D., Linder R.E., Gaines T.B. Morphological changes in livers of rats fed polychlorinated biphenils //Arch. Environ. Health,1972.V.25.-P.354-364.

15. Yamamoto H., Yoshimura H. Metabolic studies on polychlorinated biphenils. III. Complete structure and acute toxicity of the metabolites of 2,4,3,4-tetrachlorobi-phenil //Chem. Pharm. Bull.,1973.-V.21.-#10.P.2237-2242.

Глава 8. МОДУЛЯЦИЯ ГЛИКОЗАМИНОГЛИКАНАМИ

БИОХИМИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ИМУНОСУПРЕССИВНЫХ ДОЗ

ЦИКЛОФОСФАНА И ПРЕДНИЗОЛОНА

Лекарственные препараты, относящиеся к группе имуносупрессоров, широко используются в практической медицине в основном для предупреждения отторжения трансплантатов и лечения аутоиммунных заболеваний. В настоящее время к таким препаратам относят циклоспорин, антилимфолин-Кр, кризанол и др. (Машковский М.Д.,1993). Вместе с тем у многих лекарственных средств, применяемых, в частности, для лечения онкологических заболеваний (Ковбасюк С.А.,1985; Машковский М.Д., 1993; Переводчикова Н.И., 1993), гормональной недостаточности, терапии шоковых состояний и интоксикаций, гнойно-септических процессов иммунодепрессивный эффект является побочным, вызывая осложнения течения заболеваний. Ярким примером групп таких лекарственных средств выступают цитостатики и глюкокортикоиды, которые обладая совершенно различными механизмами действия, тем не менее могут достаточно эффективно подавлять систему иммунитета организма (Лазарева Д.Н., Алехин Е.К.,1985).

В этой главе в динамике исследованы ранее не известные особенности биохимических эффектов иммуносупрессивных доз цитостатиков (на примере циклофосфана (Наполов Ю.К., Борисов К.Б.,1991) и глюкокортикоидов (на примере их синтетического аналога преднизолона (Сергеев П.В.,1984) в отношении системы гликозаминогликанов и перекисного окисления липидов с целью разработки новых подходов к снижению их иммунотоксичности.

Оттитрованные на крысах иммуносупрессивные дозы циклофосфана и преднизолона составили соотвественно 8 и 5 мг/кг, один раз в сутки в

–  –  –

Учитывая суточные колебания содержания кортизола (Шрейбер В., 1987), все эксперименты начинали в одно и то же время - 9 часов утра, поэтому результаты первого часа опыта соответствуют 10 часам. Данные, полученные на 3, 6, 10 и 21 сутки, также соответствуют 10 часам утра.

Уровень кортизола в контрольной группе (рис. 8.1), подчиняясь суточным колебаниям, был самым высоким в 10 часов утра, снижался на 6,4% к 13 часам, 12,8% - к 15 и на 24,6% к 22 часам. Субстанция гликозаминогликанов повышала уровень кортизола через 1 час после начала эксперимента на 20,0%, 3 часа - 31,1%, 5 часов - 30,2% и 12 часов - на 43,4%.

К 24 часу опыта отмечалась нормализация этого показателя. При продолжении изучения воздействия СГАГ на уровень кортизола (рис. 8.2.) оказалось, что очередные два ее введения не влияли на 3 сутки и последующие дни эксперимента (вплоть до 21 суток) на содержание гормона в крови.

Полученные результаты можно объяснить тем, что эффект введения СГАГ на уровень кортизола завершается в интервале времени 12-24 часа после введения. СГАГ вводилась именно 1 раз в сутки и анализ на 3 сутки опыта приходился на 24 час после последней инъекции этой субстанции. Из сказанного следует, что фармакологический эффект СГАГ, введенной внутрибрюшинно в дозе 10 мг/кг, в отношении увеличения содержания кортизола в крови продолжается 12-24 часа.

Эффекты СГАГ правомерно объяснить описанной в главах I и II стимуляцией под ее воздействием пути уроновой кислоты и гексозомонофосфатного метаболического шунта, приводящего к увеличению продукции НАДФ•Н2, необходимого для синтеза надпочечниками глюкокортикоидов, что выражается в увеличении содержания кортизола в период 3-12 часов в пределах разрешенных механизмами регуляции уровня гормона. К 24 часам уровень кортизола приходит к норме и это согласуется с нормализацией на этот же период времени содержания гликозаминогликанов в органах и крови после введения СГАГ (рис. 8.10).

Циклофосфан повышал содержание кортизола к 5 часу после введения на 20,0%, к 12 часам - на 22,9% (рис. 8.1). К 24 часам показатели не отличались от параметров биологического контроля. К 3 суткам циклофосфан снижал уровень кортизола на 24,1%, к 6 суткам - на 31,3%, к 10 суткам

- на 37,8% и к 21 суткам - на 34,6%.

На этих же рисунках (8.1 и 8.2) показано, что СГАГ, примененная в лечебном режиме, не влияла на повышение уровня кортизола, индуцированное циклофосфаном в интервале 3-12 часов опыта, и проявляла антагонизм в отношении снижения кортизола циклофосфаном на 3-21 сутки, повышая его до нормы.

Для анализа полученных данных рассмотрим схему регуляции секреции кортизола в организме Учитывая суточные колебания содержания кортизола (Шрейбер В., 1987), все эксперименты начинали в одно и то же время - 9 часов утра, поэтому результаты первого часа опыта соответствуют 10 часам. Данные, полученные на 3, 6, 10 и 21 сутки, также соответствуют 10 часам утра.

Основной механизм регуляции секреции кортизола заключается в механизме сложной обратной связи между кортиколиберином (corticotropin-releasing hormone), адренокортикотропным гормоном (АКТГ) и кортизолом, на который наслаиваются рефлекторные влияния высших разделов ЦНС (ситуация эмоционального стресса, механические, химические, термические травмы и т.п.) и регулирующие факторы ( в основном влияние кортикоидсвязывающего глобулина). При недостатке кортизола увеличивается секреция кортиколибеоина и АКТГ, при избытке кортизола ингибируется выброс АКТГ. Дополнительным ругулирующим механизмом выступает обратная связь между кортиколиберином и АКТГ.

–  –  –

(примечание: стимуляция; ингибирование):

Полученные результаты в случае циклофосфана могут объясняться проявлением токсического стресса (Голиков С.Н., Саноцкий И.В., Тиунов Л.А.,1986), при котором после воздействия сильного раздражителя возбуждается кора и лимбико-ретикулярная система с освобождением из гипоталамуса связанного норадреналина, который активирует симпатические центры головного мозга и всю симпатико-адреналовую систему с нарастанием концентрации адреналина. Большие концентрации адреналина в крови способствуют его проникновению через гематоэнцефалический барьер в чувствительные к нему структуры заднего отдела гипоталамуса, что приводит к активации системы гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников,

–  –  –

Следует подчеркнуть, что при развитии стресс-реакций выделяют стадию мобилизации адаптационных резервов, период их устойчивого использования и стадию истощения адаптационных возможностей. Важной особенностью токсического стресса является модуляция стресс-реакции вызывающими ее ксенобиотиками: в случае активирования токсическими веществами микросомальных монооксигеназ усиливается и катаболизм стероидных гормонов; при ингибировании ксенобиотиками активности микросомальных ферментов замедляется скорость метаболизма кортикоидов, способствующая их накоплению и усилению проявлений стрессреакции.

Очевидно, в первые сутки после отравления циклофосфан, вызывая развитие стресс-реакции, повышает секрецию кортизола надпочечниками.

После трехкратного введения циклофосфана к 3 суткам эксперимента наступает фаза истощения адаптационных возможностей организма, проявляющаяся в снижении секреции кортизола, которое, несмотря на прекращение введения цитостатика, сохраняется вплоть до 21 суток опыта, что полностью согласуется с теорией токсического стресса, изложенной С.Н.Голиковым и соавт. (1986), в соответствии с которой “прекращение действия возбуждающего фактора служит сигналом отбоя, однако полное восстановление прежнего уровня гомеостаза происходит не сразу, так как действие раздражителя оставляет структурный след. В условиях повторного воздействия химического агента этот след может закрепиться и привести к формированию гомеостаза на новом уровне”. В рассматриваемом случае трехкратное введение циклофосфана вызывает стойкое снижение уровня кортизола.

СГАГ, применная в лечебном режиме, повышала до нормы на 3-21 сутки эксперимента сниженное циклофосфаном содержание кортизола, очевидно, за счет снижения токсичности цитостатика, благодаря ускоренной его метаболизацией в реакциях глюкуронидной конъюгации (подтверждается увеличением содержания уроновых кислот, рис. 8.16, 8.17) и повышенной продукцией НАДФ•Н2, позволившей стабилизировать уровень кортизола на этапе адаптационных реакций организма.

На рисунках 8.3 и 8.4 представлены результаты аналогичных экспериментов с введением иммуносупрессивной дозы преднизолона. Так, в 1 сутки опыта преднизолон по данным радиоиммунного анализа увеличивал содержание в крови кортизола: через 1 час - на 14,6%, 3 часа - 47,8%, 5 часов - на 55,3% и 12 часов - на 61,8%. К 24 часам показатели содержания кортизола не отличались от нормы.

Эти результаты можно прокомментировать следующим образом. Вопервых, секреция кортизола надпочечниками составляет в норме в среднем 0,2-0,4 мг/кг в сутки (Шрейбер В., 1987). Во-вторых, известно, что эффективность специфических воздействий преднизолона на организм приблизительно в 4 раза выше, чем кортизола (Шрейбер В., 1987). В-третьих, период полувыведения кортизола составляет 1-1,5 часа. В-четвертых, при радиоиммунологическом определении кортизола преднизолон (дегидрокортизол) также вступает в реакцию с меченым антителом, правда специфичность этого взаимодействия приблизительно в 5 раз ниже (17%) в сравнении с последним кортизола. В силу того, что введенная доза преднизолона составила 5 мг/кг, что в приблизительно в 10 раз превышает норму для кортизола, можно было бы предположить, что показатели радиоиммунологического определения кортизола с учетом влияния преднизолона должны были по крайней мере в 2 раза превышать уровень контроля. Однако этого не наблюдалось и максимальное превышение на период 3-12 часов составило в среднем 55%. Из вышесказанного можно заключить, что весь прирост содержания “кортизола” в первые 12 часов обусловлен введенным преднизолоном, эффекты которого исчезают к концу первых суток эксперимента.

Контроль 200 СГАГ Предн Предн+СГАГ На 3, 6, 10 и 21 сутки уровень кортизола был снижен по сравнению с показателями интактных животных соответственно на 25,5%, 23,7%, 32,8% и 33,7%, что безусловно является следствием перегрузки организма трехкратным введением преднизолона (суммарная доза 15 мг/кг в течение первых 2 суток), приведшим к снижению продукции кортизола надпочечниками. Сходные результаты были получены при введении авторами (Ромашко О.О., Мороз Б.Б., Безин Г.И.,1981) мышам гидрокортизона в течение 7 дней в дозе 0,1 мг на мышь ( 5 мг/кг), у которых через 1 и 3 суток после отмены инъекций уровень кортизола соответствовал 38-50% от исходного.

Субстанция гликозаминогликанов усиливала эффекты преднизолона в отношении определяемого количества кортизола на 3, 5 и 12 час (увеличение соответственно на 14,5%, 12,8% и 19,4%), а также на 6, 10 и 21 сутки эксперимента (снижение соответственно на 25,4%, 21,3% и 19,7%). Наблюдаемое под воздействием СГАГ увеличение уровня кортизола в 1 сутки опыта можно объяснить вышерассмотренным усилением его синтеза за счет роста продукции НАДФ•Н2. Снижение содержания кортизола на 6, 10 и 21 сутки эксперимента объясняется последствиями повторных сочетанных введений преднизолона и СГАГ на 24 и 48 час опыта, которые привели к стабилизации уровня кортизола после 3 суток эксперимента на новом уровне гомеостаза, естественно, ниже уровня группы, получавшей только преднизолон, так как на начальном этапе опыта (1 сутки) совместное применение преднизолона и СГАГ повышало содержание кортизола в большей степени, чем введение одного преднизолона.

–  –  –

В силу того, что в рассматриваемых дозах циклофосфан и преднизолон обладают цитотостатическими эффектами, нами с целью изучения влияния субстанции гликозаминогликанов на процессы клеточной пролиферации и репарации дезоксирибонуклеиновых кислот были выполнены эксперименты по определению интенсивности включения 3Н-тимиди-на в ДНК ядер клеток головного мозга, сердца, легких, печени и селезенки крыс через 3 часа и 5 суток после начала опыта. Полученные результаты представлены на рисунках 8.5-8.8.

Субстанция гликозаминогликанов через 3 часа после введения увеличивала включение 3Н-тимидина в головном мозге, сердце, легких и селезенке соответственно на 73,1%, 28,4% и 31,6%, что, очевидно, является следствием стимуляции гексозомонофосфатного метаболического пути, запасающего НАДФ•Н2 и рибозо-5-фосфат, необходимые для синтеза нуклеиновых кислот. В печени увеличения включения 3Н-тимидина не отмечалось, что, видимо, объясняется особенностями ее глюкокортикоидзависимого метаболизма (на фоне индуцированной СГАГ повышенной секреции кортизола), направленного в первые часы после воздействия глюкокортикоидов на повышенную аккумуляцию аминокислот, синтез глюкозы и отложение гликогена.

Циклофосфан через 3 часа после введения снижал скорость включения 3Н-тимидина в сердце, легких и печени соответственно на 55,5%, 60,0% и 25,1%. Показатели в мозге оставались в пределах нормы, а в селезенке увеличивались на 27,9%. Снижение параметров включения метки в сердце, легких и печени может быть объяснено цитостатическим эффектом циклофосфана по алкилирующему механизму. Отсутствия влияния на головной мозг объясняется непрохождением циклофосфана через гематоэнцефалический барьер. В случае селезенки можно предполагать возросшую активность процессов репарации ДНК на этом этапе адаптационных реакций организма.

–  –  –

Положительные эффекты СГАГ, очевидно, объясняются стимуляцией репаративного синтеза ДНК с одной стороны и увеличением скорости метаболизма циклофосфана в реакциях глюкуронидной конъюгации с другой.

Преднизолон к 3 часу опыта (рис. 8.7) увеличивал скорость включения 3Н-тимидина в ДНК ядер клеток головного мозга, легких и селезенки соответственно на 45,2%, 63,8% и 215,0%, что трудно объяснить с классических позиций представлений о механизме действия глюкокортикоидов, но можно предполагать существование на раннем этапе после введения этих гормонов (по аналогии с увеличением протеосинтеза компенсаторной реакции в организме, выражающейся в интенсификации синтеза дезоксирибонуклеиновых кислот. Сходные по направленности эффекты отмечались и другими авторами: увеличение в 2 раза продукции активных форм кислорода фагоцитирующими клетками селезенки мышей в течение 2-3 часа после внутрибрюшинного введения гидрокортизона в дозе 1 мг на мышь; повышение через 2-24 часа после начала опыта показателей НСТ

–  –  –

К 5 суткам опыта показатели включения тимидина в головном мозге, сердце и легких во всех группах приходили к нормальным. В печени преднизолон снижал аккумуляцию тимидина на 51,8%, а в селезенке увеличивал включение метки на 48,5% (рис. 8.4).

СГАГ в лечебном режиме нормализует скорость включения тимидина как в печени, повышая его, так и в селезенке, снижая его до показателей интактных животных. Такой эффект СГАГ, очевидно, обусловлен ускорением метаболизма преднизолона в реакциях глюкуронидной конъюгации, стабилизирующих внутреннюю среду организма.

–  –  –

Субстанция гликозаминогликанов к 3 часу эксперимента проявляла выраженный антиоксидантный эффект, снижая во всех исследованных органах и плазме крови уровень конечного продукта ПОЛ - малонового диальдегида (рис. 8.9): в головном мозге - на 63,2%, тимусе - на 46,9%, сердце - на 43,6%, легких - на 72,8%, печени - на 71,6%, селезенке - на 81,3% и плазме крови - на 38,2%.

Антиоксидантный эффект СГАГ, по-видимому, объясняется увеличением продукции НАДФ•Н2, способствующего повышению интенсивности работы антиоксидантных ферментных систем. Затем содержание МДА повышалось, достигая к 12 часам опыта показателей биологического контроля и сохраняясь на этом уровне до конца 1 суток, что свидетельствует о завершении антиоксидантного эффекта однократного введения СГАГ, которое согласуется по времени с завершением эффекта СГАГ в отношении увеличения уровня кортизола и объясняется завершением метаболизма введенной дозы этой субстанции.

На 3 сутки эксперимента (после двух введений СГАГ на 24 и 48 час опыта) уровень МДА повторно снижался: в головном мозге - на 60,4%, тимусе - на 43,1%, сердце - на 48,5%, легких - на 78,4%, печени - на 47,3%, селезенке - на 56,9% и плазме крови - на 32,6%. Затем начинался рост содержания МДА во всех органах и плазме, который завершался нормализацией этого показателя к концу опыта.

Из этого опыта, хотя и косвенно, можно заключить, что повторные введения СГАГ привели на довольно длительный промежуток времени к смещению равновесия в процессах обмена гликозаминогликанов в сторону интенсификации пути уроновой кислоты, повлекшего за собой усиление интенсивности работы пентозофосфатного цикла, что является примером обсуждавшегося выше установления гомеостаза на новом уровне после значительного воздействия химических соединений на организм.

На рисунке 8.10 представлено влияние СГАГ на динамику содержания гликозаминогликанов. К 3 часу после введения субстанции ГАГ содержание гликозаминогликанов в органах (кроме тимуса) закономерно увеличивалось: в головном мозге - на 64,0%, тимусе - на 29,4%, сердце - на 71,3%, легких - на 80,0%, печени - на 109,5%, селезенке - на 86,4% и плазме крови - на 21,0%. К 12-24 часам эксперимента показатели приходили к норме. Повторные введения на 1и 2 сутки опыта СГАГ не повлияли на уровень гликозаминогликанов, определенный на 3 день и последующие вплоть до 21 суток опыта, что доказывает завершение метаболизма каждой введенной дозы СГАГ в течение 12-24 часов. Это заключение подтвержда

–  –  –

Циклофосфан увеличивал содержание МДА во всех органах и плазме крови (рис. 8.12). К 5 часу уровень этого конечного продукта ПОЛ превышал норму в головном мозге - на 102,5%, тимусе - на 77,7%, сердце - на 38,6%, легких - на 47,6%, печени - на 176,5%, селезенке - на 75,5% и плазме - на 56,1%. В мозге, сердце, легких, печени и плазме, но не в тимусе и селезенке содержание МДА снижалось к 24 часам опыта, затем после по

–  –  –

Субстанция гликозаминогликанов, примененная в лечебном режиме (рис. 8.13) на фоне воздействия циклофосфана, способствовала к 3 часу опыта значительному снижению содержания МДА, которое составило относительно биологического контроля в головном мозге - 23,9%, тимусе сердце - 20,6%, легких - 24,2%, печени - 31,2%, селезенке - 19,0%.

Однако снижающий ПОЛ эффект введения СГАГ заканчивался к 24 часам и уровень МДА снова был выше нормы: в головном мозге - на 33,8%, тимусе - на 49,5%, сердце - на 29,3%, легких - на 37,8%, печени - на 48,5%, селезенке - на 42,6% и плазме - на 51,0%.

Повторные введения СГАГ вновь нормализовывали уровень МДА к 3 суткам эксперимента, но к 10 суткам он вновь несколько возрастал. К 21 дню опыта показатели достигали уровня контрольной группы. Тем не менее, представляется очевидным достаточно большой фармакологический эффект СГАГ в отношении снижения интенсивности ПОЛ у животных, отравленных циклофосфаном. Анализируя полученные данные следует подчеркнуть, что, в целом, применение СГАГ позволило значительно снизить индуцированное циклофосфаном перекисное окисление липидов.

Значимая роль системы гликозаминогликанов в механизмах резистентности организма к токсическому воздействию ксенобиотиков подтверждается данными, полученными при изучении воздействия циклофосфана на уровень гликозаминогликанов в органах и плазме крови подопытных крыс (рис. 8.14). Общей закономерностью этой серии данных является значительное снижение содержания гликозаминогликанов, которое достигало минимальных значений к промежутку времени между 12 и 24 часами опыта и составляло в сравнении с нормой: в головном мозге - 30,6%, тимусе - 41,6%, сердце - 44,6%, легких - 35,2%, печени - 31,8%, селезенке и плазме крови - 34,6%.

–  –  –

Несмотря на повторные введения циклофосфана в начале 1 и 2 суток эксперимента, к 3 суткам начинался подъем содержания гликозаминогликанов, достигающий к 10-21 суткам по отношению к показателям биологи

–  –  –

Применение субстанции гликозаминогликанов в лечебном режиме (рис. 8.15) способствовало уменьшению отрицательных эффектов циклофосфана в отношении этого показателя. Так, к 3 часу опыта наблюдалось даже увеличение содержания гликозаминогликанов по сравнению с нормой на 18,8% в головном мозге, 20,8% в тимусе, 21,8% в сердце, 33,0% в легких, 35,8% в печени, 43,6% в селезенке. Затем наблюдалось некоторое снижение уровня гликозаминогликанов, меньшее, чем в нелеченной группе, но тем не менее достигнувшее к 24 часам от начала эксперимента от величины контроля в головном мозге - 57,4%, тимусе - 59,2%, сердце легких - 59,5%, печени - 66,5%, селезенке - 61,0% и плазме - 56,5%.

К 10 суткам содержание гликозаминогликанов опять возрастало и к 21 находилось в пределах показателей интактных животных.

Изменение уровня уроновых кислот, вызванное циклофосфаном, представлено на рисунке 8.16. На отрезке времени 3-5 часов после начала опыта их содержание было повышенным в мозге - на 20,2%, тимусе

–  –  –

Применение в этой ситуации трехкратного введения СГАГ в лечебном режиме (рис. 8.17) позволило значительно увеличить содержание уроновых кислот. Так, к 3-5 часам уровень уроновых кислот возрос в головном мозге в 1,9 раза, тимусе - в 2,2, сердце - 1,3, легких - 1,7, печени - 1,9, селезенке - 1,4 и плазме - в 1,4 раза. К 12-24 часам уровень УК снизился в исследованных объектах до нормы. Последующее введение СГАГ на 1-2 сутки снова привело к увеличению концентрации УК на 3-10 сутки опыта относительно нормы: головной мозг - в 1,3 раза, тимус - 2,4, сердце - 1,6, легкие - 3,1, печень - 1,2 и селезенка - 1,5 раза. К 21 суткам наблюдалась нормализация показателей.

Известно, что метаболизм циклофосфана происходит в реакциях гидроксилирования в микросомах печени с периодом полувыведения 4-6 часов. Поэтому повышение содержания уроновых кислот, очевидно, свидетельствует об увеличении под воздействием эндогенных гликозаминогликанов и введенной СГАГ объема метаболизируемого циклофосфана сначала ферментами микросомальной монооксиненазной системы, а затем в реакциях глюкуронидной конъюгации.

Таким образом, можно заключить, что циклофосфан в иммуносупрессивной дозе (подкожно, 8 мг/кг, один раз в сутки в течение 3 дней) повышает интенсивность перекисного окисления липидов, нарушает обмен гликозаминогликанов и функционирование системы детоксикации ксенобиотиков. Введение экзогенных гликозаминогликанов в лечебном режиме способствует нормализации перечисленных показателей.

Следующая серия опытов была связана с изучением влияния преднизолона, введенного трехкратно в дозе, обеспечивающей иммуносупрессию, на интенсивность ПОЛ и состояние системы гликозаминогликанов, и выяснением возможности коррекции этих показателей за счет введения экзогенных гликозаминогликанов.

Преднизолон к 3 часу эксперимента снижал накопление МДА во всех органах и плазме крови: в мозге - на 63,1%, тимусе - на 76,2%, сердце - на 60,0%, легких - 77,3%, печени - на 59,1%, селезенке - на 56,9% и плазме на 36,5%. Очевидно, это снижение ПОЛ в печени обусловлено стимуляцией протеосинтеза, при котором индуцируются и антиоксидантные ферментные системы. В остальных органах уменьшение накопления МДА обусловлено, видимо, общим снижением интенсивности метаболизма.

–  –  –

К 5 часу уровень МДА начинал повышаться, составив по отношению к норме в головном мозге - 41,3%, тимусе - 34,0%, сердце - 51,5%, легких печени - 52,7%, селезенке - 52,1% и плазме - 79,3%. В интервале 12часа показатели интенсивности ПОЛ в органах и крови приходили к норме, что согласуется с завершением фармакологических эффектов однократного введения преднизолона.

–  –  –

Последующие введения преднизолона на 24 и 48 час эксперимента вызвали снижения содержания МДА на 3 сутки опыта: в головном мозге на 28,1%, тимусе - на 45,7%, сердце - на 43,7%, легких - на 45,2%, печени на 43,14%, селезенке - на 36,4% и плазме - на 17,1%. К 10-21 суткам показатели содержания МДА приходили в норму.

Субстанция гликозаминогликанов, примененная в лечебном режиме, потенцировала эффекты преднизолона в отношении уменьшения содержания в органах и плазме МДА (рис. 5.19). Так, к 3-5 часу уровень МДА снизился на 78,0% в головном мозге, 80,3% в тимусе, 87,8% в сердце, 86,8% в легких, 80,0% в печени, 81,6% в селезенке и на 61,2% в плазме. К концу 1 суток эксперимента показатели приходили к норме, но, очевидно, последующие введения преднизолона и СГАГ обусловили повторное снижение МДА к третьим суткам опыта, составившее в головном мозге - 55,7%, тимусе - 67,3%, сердце - 78,1%, легких - 73,1%, печени - 62,9%, селезенке плазме - 41,4%. К концу опыта содержание МДА приходило к норме.

<

–  –  –

Преднизолон снижал содержание гликозаминогликанов в органах и плазме крови (рис. 8.20). К 12 часу эксперимента уровень ГАГ составил в мозге - 42,2%, тимусе - 29,1%, сердце - 39,2%, легких - 45,1%, печени селезенке - 47,3%, плазме крови - 53,9%. К концу 1 суток опыта отмечалась тенденция к нормализации показателей, но последующие введе

–  –  –

Применение субстанции гликозаминогликанов на фоне воздействия преднизолоном (рис. 8.21) приводило, естественно, к увеличению сниженного их содержания в органах и плазме крови и доводило его относительно нормы к 3 часу опыта в головном мозге до 124,9%, тимусе - 106,9%, сердце

- 198,5%, легких - 130,1%, печени - 185,7%, селезенке - 109,7% и плазме Все же отмечавшееся максимальное снижение ГАГ приходилось на 12 часов и составило в головном мозге - 39,1% (57,8% в нелеченной группе), тимусе - 53,5% (70,9% в нелеченной группе), сердце - 36,1% (60,8% в нелеченной группе), легких - 25,1% (54,9% в нелеченной группе), печени - 28,6% (55,0% в нелеченной группе), селезенке - 42,0% (52,7% в нелеченной группе) и плазме - 27,2% (46,1% в нелеченной группе). К 24 часам уровень гликозаминогликанов несколько повышался, но затем из-за очередных введений преднизолона вновь снижался, составляя к 3 суткам относительно нормы в головном мозге - 62,4%, тимусе - 66,4%, сердце легких - 71,5%, печени - 65,0%, селезенке - 56,9% и плазме - 66,4%.

К концу опыта показатели приходили к норме.

–  –  –

Преднизолон вызывал сначала некоторое снижение содержания уроновых кислот в органах и тканях (рис. 8.22, шкала ординат логарифмическая), вызванное, очевидно, интенсивным их вовлечением на путь метаболизма уроновой кислоты, описанный в Главе 2 (глюкуроновая кислота L-гулоновая кислота 3-кето-L-гулоновая кислота L-ксилулеза ксилит D-ксилулеза D-ксилулеза-5-фосфат пентозофосфатный цикл), которое к 3 часу эксперимента составляло в головном мозге - 45,5%, тимусе - 25,4%, сердце - 31,1%, легких - 17,1%, печени - 33,2%, селезенке и плазме крови - 37,1%. Данные, полученные на 5 час опыта, свидетельствовали о некотором увеличении уровня уроновых кислот, достигнувшего к 12 часам относительно нормы в мозге - 131,6%, тимусе - 190,3%, сердце - 130,7%, легких - 147,3%, печени - 136,3%, селезенке - 151,7%, плазме крови - 142,9% и связанного с завершением фармакологического эффекта введенного преднизолона. К 24 часам показатели приходили к норме. Однако, затем, очевидно, вследствие очередных введений преднизолона к 3 суткам опыта уровень уроновых кислот снова повышался, составив относительно нормы в головном мозге - 131,6%, тимусе - 149,5%, сердце - 131,4%, легких - 140,5%, печени - 136,3%, селезенке - 151,7% и плазме крови - 142,9%. В дальнейшем отмечалась нормализация содержания уроновых кислот в органах и крови.

–  –  –

Применение субстанции гликозаминогликанов на фоне воздействия преднизолона (рис. 8.23) позволило предотвратить снижение содержания уроновых кислот, отмечавшееся в нелеченной группе к 3 часу эксперимента, очевидно, за счет их образования при метаболизме введененной СГАГ.

На остальные сроки эксперимента форма динамики содержания уроновых кислот в леченной СГАГ группе была аналогична последней у нелеченных животных. Отличия заключались только в большем уровне уроновых кислот в леченной группе на все сроки наблюдения. Так, к 12 часам содержание УК составляло в сравнении с нормой в головном мозге - 185,8%, тимусе - 242,3%, сердце - 154,4%, легких - 147,3%, печени - 192,6%, селезенке и плазме крови - 194,3%. К 24 часам уровень УК несколько снижался, а к 3 суткам снова повышался под воздействием очередных введений субстанции гликозаминогликанов, составив по отношению к показателям контрольной группы в головном мозге - 169,3%, тимусе - 192,5%, сердце - 169,3%, легких - 181,5%, печени - 192,6%, селезенке - 235,0% и плазме крови - 202,9%. В последующем уровень уроновых кислот приходил к норме.

Таким образом, описанные в этой главе биохимические эффекты СГАГ, очевидно, обусловлены стимуляцией этими гетерополисахаридами реакций конъюгации, пути уроновой кислоты и пентозофосфатного цикла, обеспечивающего продукцию НАДФ•Н2, требующегося для восстановительных синтезов, и рибозо-5-фосфата, необходимого для построения таких молекул как: РНК, ДНК, НАД, НАДФ, ФАД, АТФ, КоА. Поэтому становится объяснимым увеличение при воздействии субстанции гликозаминогликанов содержания уроновых кислот, входящих в состав глюкуронидов метаболизируемых соединений, повышение требующей затрат НАДФ•Н2 продукции кортизола (естественно, до разрешенного системой регуляции предела), усиление синтеза ДНК и индукции за счет потока НАДФ•Н2 детоксицирующей ксенобитики микросомальной монооксигеназной системы, содержащей цитохром Р-450, и анитиоксидантных ферментов, обеспечивающих снижение интенсивности перекисного окисления липидов.

С рассматриваемых позиций СГАГ должна за счет увеличения концентрации глюкокортикоидов обладать мягким противовоспалительным, антитоксическим и антистрессорным действием. Также антитоксическое действие будет усиливаться за счет индукции микросомальной монооксигеназной системы и увеличения интенсивности реакций глюкуронидной конъюгации. СГАГ должна, благодаря увеличения синтеза нуклеиновых кислот, стимулировать процессы пролиферации и репаративной регенерации. Вместе с тем, антиоксидантные эффекты СГАГ должны, видимо, приводить к некоторому снижению фагоцитоза.

С учетом приведенных соображений и полученных фактических результатов становится очевидным, что СГАГ целесообразно сочетать с умеренными дозами глюкокортикоидов для достижения и поддержания в случае клинической необходимости их максимальной физиологической концентрации (незапрещенной механизмами регуляции по принципу обратной связи), а также для плавного снижения дозы синтетических аналогов глюкокортикоидов при завершении курса лечения и для предупреждения дегенеративных изменений матрикса соединительной ткани, что безусловно приведет к уменьшению количества и величины осложнений, неизбежно возникающих при проведении терапии этими гормональными лекарственными препаратами.

1. В заключение следует подчеркнуть, что обоснованность предлагаемого терапевтического сочетания препаратов из группы глюкокортикоидов и гликозаминогликанов подтверждается сведениями литературы. Так, в последнее время, действуя по принципу проведения заместительной терапии для восполнения уровня полноценных гликозаминогликанов, исследователи начинают применять сочетания этих гетерополисахаридов с глюкокортикоидами в эксперименте и клинической практике для лечения остеоартритов. Например, в экспериментальном исследовании (Annefeld M.,1992) вызванное у крыс применением дексаметазона дегенеративное изменение хрящевой ткани, включающее снижение синтеза гликозаминогликанов, определенное по уменьшению включения 35Sсульфата, купировалось введением гликозаминогликан-петидного комплекса. Описан хороший терапевтический эффект от сочетанного применения гиалуроновой кислоты (20 мг) и 6-метил-преднизолона (40 мг), интраартикулярно, 1 раз в неделю в течение 3 недель при лечении остеоартрита коленного сустава у людей (Leardini G., Mattara L., Franceschini M. Et al.,1991). В следующем похожем исследовании (Grecomoro G., Piccione F., Letizia G.,1992) выявлен терапевтический синергизм гиалуроновой кислоты и дексаметазона при той же патологии и пути введения препаратов, а в работе (Roneus B., Lindblad A., Lindholm A. Et al.,1993) показана перспективность сочетанного интраартикулярного применения метазона, метилпреднизолона и гиалуроната, в результате которого предотвращалась вызываемая глюкокортикоидами деградация хрящевой ткани.

При назначении циклофосфана сочетание его с введением экзогенных гликозаминогликанов, видимо, целесообразно только в случае передозировок этого цитостатика, так как наблюдаемый антагонизм СГАГ и этого препарата неизбежно приведет к снижению терапевтической эффективности последнего.

Литература к Главе 8.

1. Вольский Н.Н., Козлов В.А., Лозовой В.П. Влияние гидрокортизона на продукцию супероксидного радикала фагоцитирующеми клетками селезенки //Бюлл.эксперим.биол. и мед.,1987.-№6.-С.694-696.

2. Голиков С.Н., Саноцкий И.В., Тиунов Л.А. Общие механизмы токсического действия.-Л.: Медицина,1986.-280 с.

3. Ковбасюк С.А. Значение режима введения циклофосфана для его иммуномодулирующего и противоопухолевого эффекта при экспериментальной химиотерапии //Вопросы онкологии,1985.-№7.-С.91Лабори Г. Регуляция обменных процессов (теоретический, экспериментальный, фармакологический и терапевтический аспекты).М.:Медицина,1970.-384с.

5. Лазарева Д.Н., Алехин Е.К. Стимуляторы иммунитета.М.:Медицина,1985.-256с.

6. Машковский М.Д. Лекарственные средства.-М.:Медицина,1993.-Т.1.с.

7. Машковский М.Д. Лекарственные средства.-М.:Медицина,1993.-Т.2.с.

8. Наполов Ю.К., Борисов К.Б. Иммунодепрессанты, применяемые при патологии иммунной системы. I. Циклоспорин, циклофосфан, азатиоприн, меркаптопурин //Фармакол. и токсикол.,1991.-№4.-С.80-87.

9. Олейник А.В. Влияние циклофосфана на перекисное окисление липидов //Вопросы онкологии,1985.-№7.-С.97-101.

10. Олейник А.В. Влияние циклофосфана на желчеобразование и перекисное окисление липидов в печени //Фармакол. и токсикол.,1986.С.51-54.

11. Противоопухолевая химиотерапия /Под ред. Н.И.Переводчиковой.М.:Медицина, 1993.-224с.

12. Ромашко О.О., Мороз Б.Б., Безин Г.И. К вопросу о механизме стимулирующего действия малых доз гидрокортизона на кроветворные стволовые клетки //Проблемы гематол. переливан. крови,1981.-№2.С.19-22.

13. Сергеев П.В. Стероидные гормоны.-М.:Наука,1984.-240с.

14. Стерон-К-125I-М (Инструкция по применению).-Минск: Ин-т биоорганической химии АН РБ,1996.-7с.

15. Шрейбер В. Патофизиология желез внутренней секреции.-Прага:

Авиценум, 1987.-495с.

16. Annefeld M. Changes in rat epiphyseal cartilage after treatment with dexamethasone and glycosaminoglycan-peptide complex //Pathol.Res.Pract.,1992.-V.188.-#4-5.-P.649-652.

17. Leardini G., Mattara L., Franceschini M. Et al. Intra-articular treatment of knee osteoarthritis. A comparative study between hyaluronic acid and 6methyl prednisolone acetate //Clin.Exp. Rheumatol.,1991.-V.9.-#4.P.375-381.

18. Roneus B., Lindblad A., Lindholm A. Et al. Effects of intraarticular corticosteroid and sodium hyaluronate injections on synovial fluid production and synovial fluid content of sodium hyaluronate and proteoglycans in normal equine joints //Zentralbl.Veterinarmed.A.,1993.- V.40.-#1.-P.10Глава 9. ПРИМЕНЕНИЕ ЭКЗОГЕННЫХ ГЛИКОЗАМИНОГЛИКАНОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ОРГАНИЗМА

К ТЕРМИЧЕСКИМ ОЖОГАМ

В предыдущих главах рассмотрено участие гликозаминогликанов в процессах ответа организма на введение разнообразных ксенобиотиков. В этой главе будет описано изменение системы гликозаминогликанов и результаты ее коррекции при термическом ожоге IIIа-IIIб степени.

В настоящее время под понятием “ожог” понимают повреждения кожи, слизистой и подлежащих тканей, возникающие после воздействия высоких температур, едких химических веществ, электрического тока, ионизирующего излучения, которые подразделяются соответственно на термические, химические, электрические и лучевые ожоги. Ожоги классифицируют и по степени поражения тканей: гиперемия кожи - I степень, образование пузырей - II степень, омертвение кожи - III степень (некроз до росткового слоя - IIIа, некроз кожи на всю глубину - IIIб), омертвение тканей, расположенных под кожей, - IV степень. Опасными для жизни являются ожоги, составляющие 50% площади тела для I степени, свыше 30% - для II степени, около 30% - для ожогов III степени и несколько меньше для IV степени. При поражении более 20% площади тела поверхностными (I, II и IIIа степени) и 5% глубокими ожогами (IIIб и IV степень) развивается комплекс нарушений органов и систем организма, получивший название “ожоговая болезнь”, в течении которой выделяют стадии шока, острой токсемии, септикотоксемии и реконвалесценции (выздоровления) (Арьев Т.Я.,1971; Клячкин Л.М., Пинчук В.М.,1969; Кочетыгов Н.И.,1973; Кузин М.И., Сологуб В.К., Юденич В.В.,1982).

Состояние шока (Шустер Х.П., Шенборн Х., Лауэр К.,1981.) наступает по причине запредельного воздействия факторов различной природы на организм и характеризуется выраженным и прогрессирующим нарушением всех физиологических систем. Основной особенностью шока выступает расстройство капиллярного кровообращения в тканях, причиной которого является нарушение сократительной деятельности сердца, тонуса кровеносных сосудов и реологических свойств крови. На поздних стадиях шока лидирующими механизмами патогенеза становятся гипоксия, снижение тонуса сосудов, ухудшение микроциркуляции, за которыми следует выраженное нарушение клеточного метаболизма, завершающееся повреждением биологических мембран.

Вскоре после ожога наступает токсемия (Рябинин В.Е., Лифшиц Р.И., Казарян Г.Х.,1988), обусловленная комплексом, образующихся в обожженной ткани токсических соединений, из которых идентифицированы высокомолекулярный гликопротеин, способный повреждать митохондриальную мембрану и подавлять АТФазную активность, цитотоксический липопротеин, нарушающий энергетический обмен, пептиды, модулирующие клеточные окислительные процессы (Рябинин В.Е., Лифшиц Р.И.,1990). При этом уже на ранних этапах наблюдается нарушение белоксинтезирующей и экскреторной функций печени.

Ожоговая болезнь приводит прежде всего к выраженным нарушениям обмена веществ (Давлетов Э.Г., Карелин А.А., Камилов Ф.Х.,1988; Саломатин В.В., Ефименко Г.П., Камилов Ф.Х., 1977), гормонального статуса (Камилов Ф.Х., Давлетов Э.Г., Гильманов А.Ж.,1982; Микаелян Н.П.,1988), повреждениям биологических мембран (Заец Т.Л.,1983) и интенсификации процессов перекисного окисления липидов (Агаджанов М.И., Симонян М.А., Казарян Ш.А.,1989; Аристархова С.А., Бурлакова Е.Б., Заец Т.Л., 1983; Бекярова Г.И., Маркова М.П., Каган В.Г.,1989), обусловленным нарушением транспорта и поглощения кислорода, развитием циркуляторной, гемической, гипоксической и тканевой гипоксии (см. Главу 2). Анализируя процесс ожоговой аутоинтоксикации организма А.Е.Переверзев (1986), ссылаясь на Г.Лабори (1970), отмечает, что в норме попадающие в ткани токсические вещества связываются мукополисахаридами основного вещества соединительной ткани и в случае ожога токсический эффект наступает после исчерпывания мукополисахаридами способности их связывать.

В последнее время в литературе появились сведения, касающиеся изменений содержания в организме гликозаминогликанов при ожоговой травме. Так, в работе (Ferrara J.J., Reed R.K., Dyess D.L. et al.,1991) отмечается, что при массивной ожоговой травме в плазме крови возможно десятикратное увеличение концентрации гиалуроновой кислоты, которое по результатам опытов на собаках объясняется авторами ее транспортом из области ожога лимфой в кровеносную систему. Аналогичные исследования на овцах при нанесении ожоговой травмы в размере 40% площади тела (Onarheim H., Missavage A.E., Gunther R.A. et al.,1991) также показали повышение в плазме содержания гиалуроновой кислоты на 48,3% через 1 час после ожога и десятикратное ее увеличение через 3 часа от начала эксперимента. В следующем сообщении этих же авторов (Onarheim H., Reed R.K., Laurent T.C.,1991) сообщалось, что у 10 пациентов с тяжелыми ожогами 30% тела концентрация гиалуроновой кислоты в сыворотке крови через 24 часа после получения термической травмы в 2 раза превышала нормальное содержание и оставалось повышенным в течение 1 недели. Увеличение уровня этого гетерополисахарида в двух последних работах объяснялось также, как и в вышеприведенном исследовании (Ferrara J.J., Reed R.K., Dyess D.L. et al.,1991), доставкой его током лимфы в кровь из поврежденных ожогом тканей.

Актуальность изучаемой проблемы побудила авторов работ (Onarheim H., Missavage A.E., Gunther R.A. et al.,1991; Onarheim H., Reed R.K., Laurent T.C.,1991) выполнить вскоре очередное исследование на крысах, получивших ожог 40% тела (Onarheim H., Reed R.K., Laurent T.C., 1992), в котором было показано увеличение содержания гиалуроновой кислоты в плазме крови и отсутствие изменений ее молекулярной массы.

Проблема исследования возможного изменения структуры гликозаминогликанов после термической травмы нашла свое отражение в работах (Garg H.G., Lippay E.W., Neame P.J.,1992; Garg H.G., Siebert E.P., Swann D.A.,1990; Ueno N., Chakrabarti B., Garg H.G., 1992). Так, в сообщении (Ueno N., Chakrabarti B., Garg H.G., 1992) приводились результаты исследований гиалуроновой кислоты, выделенной из нормальной кожи человека и гипертрофированной послеожоговой рубцовой ткани. Молекулярный вес полисахаридов в образцах находился в пределах от 62 до 180 тысяч Да. Реакция на галактозамин дала отрицательный результат (свидетельствует об отсутствии примеси кератансульфатов), уровень белка составил 0,37-2,2%, что в целом свидетельствует о достаточно высокой чистоте выделенного для анализа препарата. Анализ на уроновые кислоты показал гетерогенность распределения в образцах глюкуроновой и идуроновой кислот. Профили кругового дихроизма были похожими, свидетельствуя об отсутствии существенных конформационных различий. Из этих данных авторы делают заключение о том, что причина вариации молекулярных характеристик гиалуроновой кислоты из нормальной кожи и грубой послеожоговой рубцовой ткани заключается в различии механизмов репаративных процессов.

В двух других работах (Garg H.G., Lippay E.W., Neame P.J.,1992;

Garg H.G., Siebert E.P., Swann D.A.,1990) авторы также анализировали характеристики гликозаминогликанов из грубой послеожоговой рубцовой ткани больных. При этом они отметили, что богатые D-глюкуроновой кислотой кополимерные хондроитинсульфат-дерматансульфат- протеогликаны содержали терминальные аминокислотные последовательности, аналогичные продуцируемым эмбриональными фибробластами человека. Были выделены два небольших протеогликана, первый из которых содержал преимущественно глюкуроновую кислоту, а второй - идуроновую.

С учетом изложенных фактов в отношении ожоговой болезни и вышеописанной в предыдущих главах возможности за счет введения экзогенных гликозаминогликанов уменьшать в организме интенсивность процессов перекисного окисления липидов, интенсифицировать реакции детоксикации, нормализовывать обмен эндогенных гликозаминогликанов были выполнены исследования по оценке параметров этих процессов при ожоговой болезни. В качестве модели был выбран ожог степени IIIа-IIIб 20тела крыс, вызванный погружением предварительно эпилированных спины и боковых поверхностей туловища в кипящую воду на 6-7 секунд (Камилов Ф.Х., Давлетов Э.Г., Гильманов А.Ж.,1982). С целью повышения адаптации организма к термическому повреждению проводилось однократное внутрибрюшинным введение субстанции плацентарных гликозаминогликанов в дозе 10 мг/кг через 30 минут после нанесения ожога.

На рисунке 9.1 представлены результаты исследований уровня малонового диальдегида у крыс, получивших термический ожог. Во всех объектах (головном мозге, сердце, легких, печени, селезенке, почках и плазме крови) через 5 часов после начала эксперимента наблюдалось увеличение содержания этого конечного продукта ПОЛ соответственно на 57,2%, 50,3%, 64,9%, 109,7%, 42,6%, 87,8% и 111,1% по отношению к показателям интактных животных. К 12 часам в легких, селезенке и плазме крови уровень МДА продолжал увеличиваться, достигая соответственно 230,5%, 196,5% и 279,3%. Затем концентрация этого продукта ПОЛ плавно снижалась, тем не менее превышая к 48 часам опыта уровень биологического контроля в головном мозге - на 24,1%, сердце - 18,8%, легких - 99,1%, печени - 63,3%, селезенке - 50,9%, почках - 58,6% и плазме крови - на 74,8%.

–  –  –

Полученные данные согласуются с результатами других авторов.

Так, в работе (Аристархова С.А., Бурлакова Е.Б., Заец Т.Л., 1983) отмечается, что у крыс с ожогом 15% поверхности тела, через 1 час и 24 часа наблюдалось повышение уровня МДА в митохондриальной фракции печени соответственно на 47,4% и 14,0%. В сообщении (Осипович В.К., Тупикова З.А., Матвеенко А.В. и др.,1988) приводятся данные о динамике содержания МДА в сыворотке крови у 44 больных с глубокими ожогами, занимающими до 10% тела. При этом через 1 сутки после получения ожоговой травмы уровень МДА был повышен на 64,3%, оставаясь выше нормы вплоть до 42 суток наблюдения.

Введение субстанции гликозаминогликанов в лечебном режиме (рис.

9.2) не влияло в целом на график динамики изменений содержания МДА в исследованных органах и плазме крови, но значительно уменьшала его амплитуду. Так, через 5 часов после нанесения животным термической травмы в мозге, сердце, легких, селезенке и почках увеличение МДА составило соответственно 41,8%, 33,4%, 30,4%, 27,0% и 50,0%. При этом показатели

–  –  –

Таким образом, СГАГ значительно приближала уровень малонового диальдегида к показателям контрольной группы животных, что, повидимому, объясняется стабилизацией обменных процессов и, в частности, микросомального окисления за счет интенсификации образования НАДФ•Н2 (по данным литературы (Аристархова С.А., Бурлакова Е.Б., Заец Т.Л., 1983), содержание МДА в микросомальной фракции печени крыс, получивших ожоговую травму 15% тела, снижено через 1 час после ожога на 80,2% и через 24 часа - на 70,3%).

На рисунке 9.3 представлено содержание гликозаминогликанов в органах и плазме крыс, получивших ожог спины степени IIIа-IIIб, площадью 20% тела. Через 5 часов после нанесения термической травмы ГАГ были снижены в печени, селезенке и почках соответственно на 42,7%, 45,2% и 54,9%, но повышены в плазме крови на 46,6%, что согласуется со сведениями из цитированных ранее источников литературы (Ferrara J.J., Reed R.K., Dyess D.L. et al.,1991; Onarheim H., Missavage A.E., Gunther R.A. et al., 1991; Onarheim H., Reed R.K., Laurent T.C., 1991). К 12 часам опыта снижение отмечалось уже во всех органах, составляя в процентах от показателей биологического контроля в мозге - 63,2, сердце - 73,2, легких - 53,6, печени

- 51,5, селезенке - 58,8 и почках - 66,4%. При этом уровень гликозаминогликанов в плазме продолжал возрастать, превысив норму в 2 раза. В мозге, сердце, легких, печени, селезенке и почках показатели продолжали снижаться, составив к 48 часам опыта соответственно 37,6%, 41,4%, 43,3%, 32,8%, 32,7% и 50,8%. В плазме показатели несколько уменьшились, тем не менее оставаясь выше уровня контроля в 1,4 раза.

–  –  –

Анализируя полученные данные, нельзя не согласиться с заключением авторов (Ferrara J.J., Reed R.K., Dyess D.L. et al.,1991; Onarheim H., Missavage A.E., Gunther R.A. et al., 1991; Onarheim H., Reed R.K., Laurent T.C., 1991) о выносе лимфой гликозаминогликанов в кровеносное русло, но представляется маловероятным их предположение, что все повышение ГАГ в крови обеспечивается за счет гликозаминогликанов, поступающих из тканей, непосредственно поврежденных термическим воздействием.

Судя по данным проведенного эксперимента (рис. 9.3), уровень гликозаминогликанов, повышаясь в крови, значительно снижается во всех обследованных органах (головном мозге, сердце, легких, печени, селезенке и почках). По-видимому, снижение ГАГ в органах и тканях и последующее их вымывание током лимфы в кровеносное русло является общей закономерностью ожоговой болезни, сопровождающейся аутоинтокискацией организма.

Закономерно возникает вопрос о том, какие причины заставляют гликозаминогликаны покидать ткани. Еще Г.Лабори (1970) подчеркивал антитоксические свойства гликозаминогликанов, заключающиеся в связывании токсических веществ и освобождении при этом ранее связанных ими медиаторов воспаления. Кроме того, известно, что гликозаминогликаны (хондроитин-сульфаты, гепарансульфаты, кератансульфаты) в составе протеогиканов являются линейными боковыми цепями, ковалентно связанными с единым белковым кором. Десятки (иногда сотни) протеогиканов нековалентно объединяются несульфатированной молекулой гиалуроновой кислоты (молекулярный вес которой доходит до 10 миллионов Да) в огромные высокомолекулярные образования с молекулярной массой в десятки миллионов Да, обеспечивая выполнение специфических функций соединительной ткани. Очевидно токсические вещества, связываясь с гликозаминогликанами, способствуют нарушению непрочных связей внутри этих агрегатов, что обусловливает в итоге их распад. Свободная гиалуроновая кислота и несвязанные протеогликаны на фоне повышенной проницаемости сосудов, обеспеченной увеличенной концентрацией медиаторов воспаления, по-видимому, достаточно легко покидают ткани и током лимфы доставляются в кровеносное русло.

Введение обожженным крысам СГАГ позволило существенно препятствовать снижению уровня гликозаминогликанов в органах, приблизив его к показателям интактных животных (рис. 9.4). Так, снижение содержания гликозаминогликанов отмечалось только через 24 часа и достигало в мозге 24,7%, сердце - 17,2%, легких - 20,8%, печени - 36,5%, почках и плазме - 32,3%. В селезенке снижение уровня гликозаминогликанов ниже показателей биологического контроля наблюдалось только на 2 сутки эксперимента и составляло 26,3%. В остальных органах показатели содержания гликозаминогликанов оставались практически на уровне 24часовой отметки. В плазме крови повышение содержания гликозаминогликанов было менее выражено, чем в нелеченной группе, и составило в своем максимуме на 12 час эксперимента 161,7% (в нелеченной группе - 199,2%).

–  –  –

Применение субстанции гликозаминогликанов способствовало еще большему увеличению содержания уроновых кислот (рис. 9.6, шкала ординат логарифмическая), которое через 5 часов после моделирования термической травмы превысило контрольный уровень в мозге в 6,8 раза, сердце - 4,4, легких - 3,7, печени - 1,5, селезенке - 2,0, почках - 2,3 и плазме

- 6,3 раза.

Максимальное накопление уроновых кислот констатировано в мозге, сердце, легких и плазме крови на 12 часов опыта и составило соответственно 7,6; 7,8; 5,1 и 7,9 раза. В печени и почках максимум содержания уроновых кислот отмечался на 1 сутки эксперимента, превышая норму в 3,5 и 8,5 раза. В селезенке максимальное повышение наблюдалось на 2 сутки (4,7 раза).

<

–  –  –

Увеличение под воздействием СГАГ уровня уроновых кислот у обожженных животных, очевидно, обусловлено интенсификацией детоксицирующих реакций глюкуронидной конъюгации по вышеописанному механизму.

На рисунке 9.7 показано влияние термического ожога и субстанции гликозаминогликанов на включение через 3 часа после начала эксперимента 3Н-тимидина ядрами клеток различных органов. СГАГ при индивидуальном введении увеличивала активность метки в мозге, сердце, легких и селезенке соответственно на 73,1%, 12,7%, 21,5% и 31,6%, что свидетель

–  –  –

Ожоговая травма повышала интенсивность включения 3Н-тимидина всеми исследованными органами, которая достигала в мозге 1,5, сердце легких - 1,5, печени - 1,7 и селезенке - 1,7 раз. Эти результаты, повидимому, следует трактовать как отражение характерных для ожоговой патологии гиперметаболических реакций (Рябинин В.Е., Лифшиц Р.И.,1990). (Полученные на этот период времени данные согласуются с литературным источником (Рябинин В.Е., Лифшиц Р.И., Казарян Г.Х.,1988), в котором сообщается о тенденции к увеличению включения меченых предшественников в ДНК крыс через 24 часа после нанесения им термической травмы степени IIIа-IIIб 10-15% тела).

Применение субстанции гликозаминогликанов в лечебном режиме на фоне термического ожога снижало включение метки ядрами клеток мозга по сравнению с нелеченной группой в 1,2 раза, приближая его по параметрам к контрольной группе. В легких, печени и селезенке СГАГ способствовала увеличению включения 3Н-тимидина соответственно на 16,3%,

–  –  –

Рис.9.8. Влияние ожога и СГАГ на включение 3Н-тимидина ядрами клеток через 2 суток после начала опыта.

Через 2 суток после начала экспермиента (рис. 6.8) интенсивность включения 3Н-тимидина в головном мозге, сердце и легких во всех группах животных находилась в пределах биологического контроля. СГАГ при индивидуальном введениии увеличивала включение тимидина в печени и селезенке соответственно в 2,0 и 1,9 раза. У нелеченной группы в печени аккумуляция метки была повышена в 3,1 раза, а в легких, наоборот, снижена на 34,6%, что, очевидно, объясняется обусловленным токсическим стрессом изменением гормонального фона в сторону увеличенного уровня глюкокортикоидов. Лечение СГАГ обеспечивало нормализацию скорости включения 3Н-тимидина во всех органах, вероятно, за счет снижения общетоксических эффектов ожоговой болезни посредством вышерассмотренных механизмов.

Таким образом, ожоговая болезнь, вызванная у крыс термическим повреждением степени IIIа-IIIб 20-25% поверхности тела, приводит к индукции процессов ПОЛ, снижению в органах содержания гликозаминогликанов, увеличению уровня уроновых кислот и нарушению обмена нуклеиновых кислот. Такое изменение биохимических показателей в отношении усиления ПОЛ можно объяснить следствием стрессового состояния животных, болевого шока, токсемии, гипоксии и активной воспалительной реакции.

Снижение содержания гликозаминогликанов, видимо, объясняется вымыванием из тканей деградированных компонентов высокомолекулярных агрегатов протеогликанов и снижением биосинтеза гликозаминогликанов из-за приоритетного использования организмом УДФ-глюкуроновой кислоты в детоксицирующих реакциях глюкуронидной конъюгации, что проявляется увеличением содержания уроновых кислот.

Субстанция гликозаминогликанов проявляет антагонизм в отношении исследованных биохимических эффектов термической травмы за счет активации пути уроновой кислоты и гексозомонофосфатного метаболического шунта, что приводит к подробно рассмотренной в предыдущих главах интенсификации функционирования монооксигеназной системы, антиоксидантных ферментов, реакций конъюгации и редукции воспаления.

Изложенное свидетельствует о перспективности разработки лекарственных препаратов на основе гликозаминогликанов для лечения ожогов.

Литература к Главе 9.

1. Агаджанов М.И., Симонян М.А., Казарян Ш.А. Влияние препарата супероксиддисмутазы на содержание эндогенной супероксиддисмутазы и перекисное окисление липидов при термических ожогах //Вопр.мед.химии,1989.-№4.-С.-28-30.

2. Аристархова С.А., Бурлакова Е.Б., Заец Т.Л. Перекисное окисление липидов в субклеточных органеллах печени при термическом ожоге //Вопр.мед.химии, 1983.-№4.-С.102-106.

3. Арьев Т.Я. Ожоги и отморожения.-Л.:Медицина,1971.-286с.

4. Бекярова Г.И., Маркова М.П., Каган В.Г. Защита -токоферолом эритроцитов от гемолиза, индуцированного термической травмой //Бюлл.

эксперим. биол. и мед.,1989.-№4.-С.413-415.

5. Давлетов Э.Г., Карелин А.А., Камилов Ф.Х. Изменения в системе циклических нуклеотидов при экспериментальной ожоговой болезни у неполовозрелых крыс //Вопр.мед.химии,1988.-№3.-С.120-124.

6. Заец Т.Л. К вопросу о структурной и ферментной дезорганизации биологических мембран в клетках печени крыс при термических ожогах //Бюлл.эксперим.биол.и мед.,1983.-№10.-С.43-45.

7. Камилов Ф.Х., Давлетов Э.Г., Гильманов А.Ж. Изменение содержания некоторых гормонов в сыворотке крови неполовозрелых крысят после термического ожога //Вопр.мед.химии,1982.-№1.-С.56-59.

8. Клячкин Л.М., Пинчук В.М. Ожоговая болезнь (клиника, патогенез, патологическая анатомия и лечение).- Л.:Медицина,1969.-480с.

9. Кочетыгов Н.И. Ожоговая болезнь (очерки по патологической физиологии).- Л.:Медицина,1973.-248с.

10.Кузин М.И., Сологуб В.К., Юденич В.В. Ожоговая болезнь.-М.,1982.с.

11.Лабори Г. Регуляция обменных процессов (теоретический, экспериментальный, фармакологический и терапевтический аспекты).М.:Медицина,1970.-384с.

12.Микаелян Н.П. Изучение взаимодействия инсулина с его рецепторами в плазматических мембранах лимфоцитов при ожоговой травме у крыс //Вопр.мед.химии,1988.-№5.-С.96-98.

13.Осипович В.К., Тупикова З.А., Матвеенко А.В. и др. Синдром липидной гипероксигенации у обожженных и его коррекция методом АУФОК //Вопр.мед.химии,1988.-№5.-С.62-66.

14.Переверзев А.Е. Кроветворные колониеобразующие клетки и физические стресс-факторы.-Л.:Наука,1986.-172с.

15.Рябинин В.Е., Лифшиц Р.И., Казарян Г.Х. Интенсивность образования белков, нуклеиновых кислот и пептидов при экспериментальной ожоговой токсемии //Вопр.мед.химии,1988.-№3.-С.131-135.

16.Рябинин В.Е., Лифшиц Р.И. Состояниие и возможные механизмы нарушений кислородзависимых процессов при ожоговой болезни (обзор) //Вопросы медицинской химии,1990.-№1.-С.7-13.

17.Саломатин В.В., Ефименко Г.П., Камилов Ф.Х. Взаимосвязь нарушений обмена псевдоуридина и транспортных РНК при термической травме //Вопр.мед.химии, 1977.-№5.-С.642-646.

18.Шустер Х.П., Шенборн Х., Лауэр К. Шок (возникновение, распознавание, контроль, лечение).-М.:Медицина,1981.-112с.

19.Garg H.G., Lippay E.W., Neame P.J. Proteoglycans in human burn hypertrophic scar from a patient with Ehlers-Danlos syndrome //Carbohydr.Res.,1992.-V.223.-P.209-220.

20.Garg H.G., Siebert E.P., Swann D.A. Isolation and some structure analyses of a copolymeric chondroitin sulfate-dermatan sulfate proteoglycan from postburn, human hypertrophic scar //Carbohydr. Res.,1990.-V.197.-P.159-169.

21.Ferrara J.J., Reed R.K., Dyess D.L. et al. Increased hyaluronan flux from skin following burn injury //J.Surg.Res.,1991.-V.50.-#3.-P.240-244.

22.Onarheim H., Missavage A.E., Gunther R.A. et al. //Marked increase of plasma hyaluronan after major thermal injury and infusion therapy //J.Surg.Res.,1991.-V.50.-#3.-P.259-265.

23.Onarheim H., Reed R.K., Laurent T.C. Elevated hyaluronan blood concentrations in severely burned patients //Scand.J.Clin.Lab.Invest.,1991.V.51.-#8.-P.693-697.

24.Onarheim H., Reed R.K., Laurent T.C. Increased plasma concentrations of hyaluronan after major thermal injury in the rat //Circ.Shock.,1992.-V.37.P.159-163.

25.Ueno N., Chakrabarti B., Garg H.G. Hyaluronic acid of human skin and postburn scar: heterogeneity in primary structure and molecular weight //Biochem.Int., 1992.-V.26.-#5.-P.787-796.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования позволили заключить, что показатели содержания в коже белка и ДНК достаточно стабильны и не изменяются с возрастом. В то же время, можно с высоким уровнем достоверности констатировать, что с возрастом в коже женщин уменьшается уровень гликозаминогликанов. Также было показано, что в сыворотке крови существуют возрастные различия в уровнях общего белка, 2-, -, -глобулинов и коэффициентов 1/. При этом фракционный состав сыворотки крови женщин коррелирует с возрастом: отмечаются слабые положительные корреляции возраста с общим белком, 2- и - глобулинами, а также умеренная положительная корреляция с -глобулинами и умеренная отрицательная – с коэффициентом 1/.

Выявленные закономерности, на наш взгляд, представляют интерес для медицинской геронтологии в части уточнения и анализа механизмов естественного старения, для фармакологии в области разработки подходов к созданию препаратов из группы геронтопротекторов и косметологии в области естественнонаучно ориентированной методологии конструирования изделий, улучшающих тургор, эластичность и внешний вид кожных покровов.

При беременности фракционный состав белков сыворотки крови подвергается значительным изменениям, затрагивающим все исследованные показатели (альбумины, 1-, 2-, - и -глобулины). Отмечаются средние и умеренные корреляции между практическими всеми биохимическими параметрами и сроком беременности.

При всех рассмотренных экстремальных воздействиях на организм (отравление фенолом и диоксиновыми ксенобиотиками, побочные эффекты терапевтических дозировок преднизолона и циклофосфана, ожоговая и опухолевая болезнь) во всех обследованных органах происходит снижение содержания гликозаминогликанов.

При введении экспериментальным животным субстанции экзогенных гликозаминогликанов отмечалось усиление функционирования пентозофосфатного цикла, системы глюкуронидной конъюгации и секреции кортизола, повышение синтеза ДНК и снижение интенсивности перекисного окисления липидов.

Применение СГАГ с целью коррекции неблагоприятных воздействий на организм вышеперечисленных экстремальных факторов способствовало стабилизации содержания гликозаминогликанов, процессов ПОЛ и синтеза ДНК, повышению интенсивности процессов глюкуронидной конъюгации и выживаемости животных (при острых отравлениях фенолом и полихлорированными бифенилами).

Результаты проведенных экспериментов позволяют нам предложить ранее не описанный механизм участия эндогенных гликозаминогликанов в процессах адаптации при экстремальных воздействиях на организм. В этой связи отметим, что один из общих эффектов всех экстремальных воздействий на организм состоит в появлении в межклеточном пространстве токсичных химических веществ. В том случае, если эти вещества гидрофильны, они взаимодействуют с протеогликанами основного вещества соединительной ткани, что приводит к связыванию этих токсикантов и высвобождению по ионообменному механизму ранее удерживаемых гликозаминогликанами, входящими в состав протеогликанов, медиаторов воспаления.

С этого момента, опираясь на полученные факты, мы предлагаем следующую схему развития адаптационного процесса. По-видимому, насыщение гликозаминогликанов токсическими веществами приводит к структурно-конформационным перестройкам протеогликанов, способствующим их спонтанной и ферментативной деградации, конечным результатом которой является появление избыточного количества свободных уроновых кислот, которые вступают на путь своего метаболизма. На этом пути уроновая кислота, окисляя НАДФ•Н2, восстанавливается в Lгулоновую кислоту, которая, в свою очередь, восстанавливая НАД, окисляется в 3-кето-L-гулоновую кислоту. Вслед за этим 3-кето-L-гулоновая кислота декарбоксилируется в L-ксилулезу, которая в процессе двух реакций с окислением НАДФ•Н2 и восстановлением НАД преобразуется в Dксилулезу, фосфорилируемую АТФ и вступающую в виде D-ксилулезо-5фосфата на пентозофосфатный путь (гексозомонофосфатный шунт) превращения углеводов, обеспечивающий клетку помимо НАДФ•Н2 рибозофосфатом, необходимым для синтеза важнейших биологически активных молекул (ДНК, РНК, АТФ, НАД, ФАД, КоА и др.). Иными словами, образующиеся во время неблагоприятных воздействий на организм свободные уроновые кислоты метаболизируются таким образом, что клетка, располагающая ферментами пентозофосфатного цикла, начинает производить в большем количестве НАДФ•Н2 и повышать свою синтетическую активность. Кроме этого, НАДФ•Н2 используется в детоксицирующих реакциях микросомальных монооксигеназ и ферментами антиоксидантной защиты.

Также в связи с избытком уроновых кислот и снижением содержания гликозаминогликанов УДФ-глюкуроновая кислота будет расходоваться преимущественно на образование конъюгатов с метаболизируемыми ксенобиотиками и синтез гликозаминогликанов.

Таким образом, последствием взаимодействия протеогликанов с токсическими веществами является активация детоксикации ксенобиотиков микросомальными монооксигеназами и ферментами глюкуронидной конъюгации, повышение интенсивности синтетических процессов (в том числе синтеза нуклеиновых кислот, гликозаминогликанов, глюкокортикоидов) и системы антиоксидантной защиты.

Введение в лечебном или профилактическом режиме экзогенных гликозаминогликанов существенно облегчает организму задачу противодействия неблагоприятным факторам окружающей среды. В этом случае будут запущены вышеперечисленные защитные биохимические процессы, независимо от того, провзаимодействовал токсикант с системой протеогликанов или нет, что является чрезвычайно важным в случае воздействия на организм гидрофобных (липофильных) ксенобиотиков (например, диоксиновых соединений). Поэтому клетка после введения экзогенных гликозаминогликанов, благодаря индуцированной монооксигеназной системе, содержащей цитохром Р-450, ферментам конъюгации, будет способна более эффективно метаболизировать ксенобиотики. Преимуществом введения экзогенных ГАГ должно быть также то, что при поступлении в организм они, в отличие от эндогенных ГАГ, не содержат связанных медиаторов воспаления и, сорбируя токсические вещества, не увеличивают концентрацию провоспалительных агентов.

Фармакологическая коррекция субстанцией гликозаминогликанов будет безусловно полезной при отравлениях фенолом, диоксиновыми ксенобиотиками и многими другими токсичными химическими соединениями. СГАГ облегчит механизмы метаболизма и экскреции этих соединений.

При терапии глюкокортикоидами и их синтетическими аналогами СГАГ целесообразно сочетать с умеренными дозами глюкокортикоидов для достижения и поддержания в случае клинической необходимости их максимальной физиологической концентрации, а также для плавного снижения дозы этих гормональных средств при завершении курса лечения и для предупреждения дегенеративных изменений матрикса соединительной ткани, что безусловно приведет к уменьшению количества и величины осложнений, неизбежно возникающих при подобном лечении.

При использовании циклофосфана (и, по-видимому, других алкилирующих цитостатиков) целесообразно сочетание с введением экзогенных гликозаминогликанов только в случае передозировок этого препарата, так как наблюдаемый антагонизм СГАГ и циклофосфана неизбежно приведет к снижению терапевтической эффективности последнего.

Применение экзогенных гликозаминогликанов будет достаточно эффективным на ранних этапах ожоговой болезни, так как ГАГ, связывая ожоговые токсины и усиливая защитные механизмы клетки, обеспечит защиту органов и тканей организма.

Отмеченные закономерности увеличении уровня гликозаминогликанов в моче в зависимости от стадии рака молочной железы могут найти использование в диагностике заболевания. Это вымывание опухолевых гликозаминогликанов, очевидно, обусловлено неполноценностью соединительной ткани новообразований и заслуживает тщательного исследования.

Традиционная полихимиотерапия рака молочной железы, повидимому, в силу своей токсичности, значительно снижает общее количество гликозаминогликанов, что раскрывает ранее не известные особенности побочных эффектов цитостатиков. Приведенные результаты воздействия полихимиотерапии на показатели уровня гликозаминогликанов свидетельствуют о значительном истощении этой системы без признаков тенденций к нормализации и могут лечь в основу разработки новых фармакологических подходов по оценке времени назначения, эффективности и оптимальности химиотерапевтического воздействия, коррекции его побочных эффектов, так как очевидно, что для нормальной жизнедеятельности организма нужна сбалансированная система гликозаминогликанов, характеризующаяся определенными количественными и качественными характеристиками.

Накожное применение субстанции гликозаминогликанов в экспериментальных исследованиях доказало ее безопасность и выявило на модели кожных ран способность стимулировать процессы репаративной регенерации. Клиническое изучение мази, содержащей СГАГ, показало ее терапевтическую эффективность в отношении лечения позвоночного остеохондроза, которая может быть объяснена способностью вводимых гликозаминогликанов связывать в межклеточном веществе медиаторы воспаления и при поступлении в клетки стимулировать в них НАДФ•Н2 -зависимые синтетические процессы.

В заключение следует еще раз подчеркнуть, что соединения из класса гликозаминогликанов в силу своей фармакологической активности и безопасности перспективны для дальнейшего изучения в качестве адаптагенов с целью создания на их основе новых эффективных лекарственных препаратов, повышающих устойчивость организма к неблагоприятным факторам окружающей среды. Столь же важно определить круг патологических состояний для их профилактического и терапевтического использования.

ОГЛАВЛЕНИЕ

–  –  –

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

• АДФ - аденозиндифосфат

• АТФ - аденизинтрифосфат

• Ацетил-КоА - ацетилкоэнзим А

• ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

• D-ГК - D-глюкуроновая кислота

• Г6Ф-ДГГ- глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа • 6ФГ-ДГГ - 6-фосфоглюконатдегидрогеназа

• ГАГ - гликозаминогликаны

• Г-SН - восстановленная форма глутатиона

• Г-S-S-Г - окисленная форма глутатиона

• LD50 - среднесмертельная доза

• МДА - малоновый диальдегид

• НАД - никотинамидадениндинуклеотид

• НАД•Н2 - восстановленный никотинамидадениндинуклеотид

• НАДФ - никотинамидадениндинуклеотидфосфат

• НАДФ•Н2 - восстановленный никотинамидадениндинуклеотидфосфат

• НО• - гидроксильный радикал

• О• - супероксидный анион-радикал

• ПОЛ - перекисное окисление липидов

• РНК - рибонуклеиновая кислота

• СГАГ - субстанция гликозаминогликанов

• cpm - количество импульсов в минуту

• УДФ - уридиндифосфат

• УДФ-ГК - уридиндифофатглюкуроновая кислота

• УК - уроновые кислоты

• УТФ - уридинтрифосфат

• ФАД - флавинадениндинуклеотид

• ФМН - флавинмононуклеотид А.Н. ЗИМНИЦКИЙ, С.А. БАШКАТОВ

ГЛИКОЗАМИНОГЛИКАНЫ В БИОХИМИЧЕСКИХ

МЕХАНИЗМАХ АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА К НЕКОТОРЫМ

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИМ И ПАТОЛОГИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЯМ

МОСКВА - 2004 УДК 615.31:547.458:616-003.96-085 Зимницкий А.Н., Башкатов С. А. Гликозаминогликаны в биохимических механизмах адаптации организма к некоторым физиологическим и патологическим состояниям.- М.: Фармацевтический Бюллетень, 2004.-235с.

ISBN В монографии на основе собственных данных, полученных авторами за последние 15 лет, и сведениям литературных источников раскрывается роль гетерополисахаридов из класса гликозаминогликанов в механизмах адаптации организма к патологическим состояниям, беременности и возрастным изменениям. Рассматривается коррекция токсичности фенола, диоксиновых ксенобиотиков, иммуносупрессоров, ожоговой аутоинтоксикации, неврологических расстройств с использованием экзогенных гликозаминогликанов, обсуждается возможность применение этих биохимических показателей в диагностических целях.

Книга предназначена для биохимиков, фармакологов, а также для врачей, преподавателей и студентов биологических и медицинских специальностей вузов.

Pages:     | 1 ||
Похожие работы:

«“Новости Автоматизации” Ежемесячный информационный журнал Апрель 2011 Выпуск №30 Содержание: 1 Общие новости 1.1. Компания “Шнейдер Электрик” провела выставку инновационных решений Schneider Electric Экспо 2011 1.2. Компания Schneider Electric примет участие в Mining World Russia 2 Новости продукции 2.1 Новые устройства уда...»

«Основы радиоподсистемы беспроводных сетей Wi-Fi. Планирование радиопокрытия для скоростей 802.11n/ac Флавьен Ришар – Technical Solutions Architect Виктор Платов – Технический консультант О чем пой...»

«ДСТУ Б В.2.7-75-98 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ УКРАИНЫ Строительные материалы ЩЕБЕНЬ И ГРАВИЙ ПЛОТНЫЕ ПРИРОДНЫЕ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ИЗДЕЛИЙ, КОНСТРУКЦИЙ И РАБОТ Технические условия Государственный комитет строительства, архитектуры и жилищной политики Украины Ки...»

«Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КОНСТРУКТОРСКИХ ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТОВ ДЛЯ СТУДЕНТОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ФАКУЛЬТ...»

«Решения ЕМТ Р ARBYTE для инженерных расчётов В рамках договора о сотрудничестве технические специалисты компаний ЗАО EMT P и ARBYTE провели работы по тестированию аппаратных решений компании ARBYT...»

«СОЗДАНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПЛАТФОРМЫ "ПЕРСОНАЛЬНЫЙ ВИРТУАЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР" НА БАЗЕ ОБЛАЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ* П.С. Костенецкий, А.И. Семенов, Л.Б. Соколинский На сегодняшний день в Южно-Уральском государственном университете функционируют два суперкомпьютера: "СКИФ-Аврора ЮУрГУ" [5] и "СКИФ Урал" [6]. Для повышения...»

«МИНОБРНАУКИ РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА" (НГТУ) Институт экономики и управления институт Методология, истор...»

«В.Т. Перелыгин, К.А. Машкин, О.Е. Рыскаль, А.Г. Коротченко, Р.Г. Гайнетдинов, В.М.Романов, В.Л. Глухов, П.А. Сафонов, А.Ф. Камалтдинов, А.Н. Огнев, И.Х. Шабиев ОАО НПП "ВНИИГИС", ООО НПП "ИНГЕО", ООО НПП "ИНГЕО-Сервис" РАЗВИТИЕ КОМПЛЕКСА ЯДЕРНО-ФИЗИ...»

«Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ПРЕССОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ КАК ОБЛИЦОВОЧНОГО МАТЕРИАЛА В ПОДШИПНИКАХ СКОЛЬЖЕНИЯ Выполнил адъюнкт РВВДКУ Мочалов Виталий Васильевич Научный руководитель доктор технических наук, доцент Кущев И.Е. г....»

«АВТОМАТИКА ПРИТОЧНОЙ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ Москва 2007 г Содержание 1. Введение 2. Назначение 3. Технические данные 4. Состав и работа системы автоматики 4.1. Состав комплекта автоматики для системы с водяным калорифером (ADR-., AER-., ZGAR-160-40T) 4....»

«Ж 'Л •s + /. П-s * ${/П&?6 03 11 11400 В.Е.Аниховский ИНТЕРФЕЙС СВЯЗИ ЕС-1010 С БЭСМ-6,#' 4+ е. w и "was* s 11 11400 В.ЕАниховский ИНТЕРФЕЙС СВЯЗИ ЕС-1010 С БЭСМ-6 Лниховский В.Е. I ! 11400 Интерфейс связи ЕС-1010 с БЭСМ-6 Рассмотрены вопросы конкретной реализации интерфейса связи ЭВМ ЕС-1010 с БЭСМ-6...»

«0515010 С?теГ5 ОАО "Ашинский металлургический завод" ОАО "Ашинский металлургический завод" Для обеспечения стабильного качества продукции ОАО "АМЗ" действует система менеджмента качества, разработан...»

«Лопатина Елена Валентиновна КАТЕГОРИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ТЕРМИНОВ С КОМПОНЕНТАМИ-ЗООНИМАМИ В АНГЛИЙСКОМ И РУССКОМ ЯЗЫКАХ Статья раскрывает понятие термина зооним, который является ключевым компонентом в составе определённого числа лексических единиц научно-технического характера. Указываются сф...»

«НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА № 175 УДК 629.7.017.1 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ ИНФОРМАТИЗАЦИИ И МОНИТОРИНГА ПРОЦЕССОВ СОПРОВОЖДЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ В ЗАД...»

«ИЗМЕРИТЕЛЬ И ИМИТАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКОВОЙ ПЕТЛИ (КАЛИБРАТОР ТОКОВОЙ ПЕТЛИ) АКИП-7304 Руководство по эксплуатации Москва ВВЕДЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Функция измерений 3.1 Погрешность = (% от измеренного значения + % от диапазона) Функция ф...»

«Измельчитель садовый электрический Руководство по эксплуатации и технический паспорт изделия Измельчитель садовый электрический, модели: SH2240, SH2540, SH2640, SH2845 DYNAMIC DRIVE EQUIPMENT Уважаемый покупатель! Мы благодарим Вас за выб...»

«ИССЛЕДОВАНИЕ Глухих В.Р.1 Омский государственный университет путей сообщения Особенности применения информационно-аналитической работы в коммерческой деятельности АННОТАЦИЯ: В статье рассмотрены вопросы специализации информационно-аналитической работы в коммерческой деятельности, проанализир...»

«КОНТРОЛЛЕРЫ С 3 РЕЛЕ И 2 ДАТЧИКАМИ: АКО-14312, АКО-14530, АКО-14323, АКО14632 СОДЕРЖАНИЕ 1. Общее описание. стр. 3 2. Технические данные. стр. 3 3. Установка. стр. 3 4. Функции лицевой панели. стр. 4 5. Установка температуры. стр. 4 6. Программирование. стр. 4 7. Описан...»

«"Оценка воздействия на окружающую среду" к рабочему проекту "Строительство объектов по обеспечению безопасности и соблюдению пропускного режима ЦУВС-4 города Актау" ГУ Актауский городской отдел строительства ТОО "АТК-Жанаозен" ИП Иванова Е.Г. Актау 2016г. СПИСОК ИСПОЛНИ...»

«К вершинам. Хроника советского альпинизма Автор Павел Сергеевич Рототаев Издательство Физкультура и спорт, Москва, 1977 г. В книге рассказывается о становлении советского аль...»

«Куликов Дмитрий Александрович ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕГО АРХИТЕКТУРНОГО ПРОСТРАНСТВА 05.23.20 Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия АВТОРЕФЕРАТ диссерт...»

«ОКП 421171 ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ Руководство по эксплуатации ИКЛЖ.405212.023 РЭ Содержание 1 Описание и работа 1.1 Назначение 1.2 Технические характеристики 1.3 Устройство и работа 1.4 Маркировка и пломбир...»

«Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии № 41, 2009 УДК 629.735:539.43 Е.В. Аболихина, А.И. Семенец, А.П. Еретин Коррозионная стойкость обшивок нижних панелей внутри кессонов крыла самолетов Ан-24, Ан-26 Авиационный научно-техниче...»

«ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ГИЛЬОТИНА MAZANEK Серия GМ Руководство по эксплуатации ТОРГОВО-СЕРВИСНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "MAZANEK" 11-040 ДОБРЕ МЯСТО (ПОЛЬША) УЛ. ФАБРИЧНА 34 ТЕЛ/ФАКС +48 89 61 62 086 e-mail: mazanek@mazanek.pl http: www.mazanek.pl СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГАРАНТИЯ...»

«ВИПУСК 13, 2012 УДК 004.915 В.И. Аверченков, д.т.н., проф. В.В. Надуваев, к.т.н., доц. Е.Н. Фролов, к.т.н., доц. Брянский государственный технический университет (Россия) МЕТОДОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬ...»

«ДОГОВОР № о техническом обслуживании внутридомового газового оборудования (внутриквартирного газового оборудования и внутридомового газового оборудования в домовладениях) при использовании сжиженного углеводородного...»

«Министерство образования и науки Украины Одесский национальный политехнический университет Одесская государственная академия холода Инженерная Академия Украины УкрНИИстанков и приборов Академия инженерных нау...»

«SCIENCE TIME ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Аракчеева Зинаида Васильевна, ФГБОУ ВПО "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова", г. Магнитогорск E-mail: z.eva1215@yandex.ru Аннотация. Данная статья посвящена концепции уч...»

«Эксплуатация и техническое обслуживание консоли Р80 Информация о версии ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ КОНСОЛИ Р80 P/N 301407-591 rev A Copyright © May 2011 Precor Incorporated. Все права защищены. Технические характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления. Информация о т...»

«ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА И ТЕХНИЧЕСКАЯ ФИЗИКА. 2013. Т. 54, N6 17 УДК 532.593+532.528+532.529+532.5.013.2 МЕТОД СГЛАЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ЗАДАЧАХ МОДЕЛИРОВАНИЯ КАВИТАЦИОННОГО РАЗРУШЕНИЯ ЖИДКОСТИ ПРИ УДАРНО-ВОЛНОВОМ НАГРУЖЕНИИ М....»








 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.