МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ЦИТОФЛАВИНА ПРИ ОСТРОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ГИПОКСИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ
В опытах на беспородных белых мышах с экспериментальной острой гипоксической гипоксией обнаружено резкое увеличение содержания в крови промежуточных продуктов липопероксидации - диеновых конъюгатов (ДК) и малонового диальдегида (МДА) на фоне подавления активности ферментного и неферментного звеньев антиоксидантной системы крови. Достигнута эффективная коррекция метаболических сдвигов, спустя 30 мин с момента развития острой гипоксической гипоксии, с помощью комплексного препарата - цитофлавина. Последний обеспечивает активацию НАД - зависимых, а также флавинзависимых дегидрогеназ, усиливает энергообеспечение клеток, а также их антирадикальную защиту в процессе активации убихиноновых оксиредуктаз и восстановления глутатиона.
Процессы свободнорадикального окисления являются необходимым звеном метаболической активности клеток в условиях нормы при наличии сбалансированности антирадикальной защиты клеток и интенсивности образования свободных радикалов, в частности, активных форм кислорода (АФК). В настоящее время дано четкое объяснение происхождению свободных радикалов при различных формах патологии, осложненных развитием гипоксического синдрома.
Как известно, в условиях нормы около 98% молекулярного кислорода подвергается тетравалентному восстановлению в митохондриях в биологическом процессе, связанном с генерацией АТФ (Ерохин И.А., Шляпников С.Н., 1997).
Около 1-2% общего количества потребляемого кислорода подвергается одновалентному восстановлению с образованием так называемых свободнорадикальных соединений, имеющих неспаренный электрон на внешней орбитали. В условиях гипоксии различного генеза в связи с дефицитом кислорода происходит разгрузка дыхательной цепи за счет утечки электронов на пути следования к цитохромоксидазе. При этом возникает последовательное одновалентное восстановление кислорода с образованием супероксидного анион - радикала, перекиси водорода, гидроксильного радикала. Последние обладают выраженным цитотоксическим действием [7].
В цитозоле клеток образование супероксидного анион - радикала возможно при участии ксантиноксидазы, активируемой в условиях гипоксии, а также в процессе метаболизма и взаимопревращения катехоламинов, простагландинов, лейкотриенов в системах, содержащих кислоты переменной валентности, в микросомах и т.д.
Вышеизложенное делает очевидным тот факт, что в механизмах развития гипоксического некробиоза клеток важная роль должна быть отведена избыточному образованию свободных радикалов и соответственно дестабилизации структурных компонентов клеток различной функциональной значимости под влиянием указанных соединений [2]. Последнее определяет целесообразность апробации различных антигипоксантов, антиоксидантов, мембранопротекторов при различных видах гипоксии [5].
Целью настоящего исследования явилось изучение метаболических эффектов цитофлавина в условиях экспериментальной острой гипоксической гипоксии.
Цитофлавин - новый фармакологический препарат со свойствами антигипоксанта и антиоксиданта, предложенный фирмой «Полисан», 2000г.
Материалы и методы исследования
Эксперименты проведены на 360 беспородных белых мышах - самцах массой 20-22 г.
Острую экзогенную гипоксическую гипоксию моделировали, помещая животного в герметически закрытый сосуд объемом 250 мл. Продолжительность жизни животных без медикаментозной коррекции составляла в среднем 32,2 мин.
Проведена сравнительная оценка состояния процессов липопероксидации и активности антиоксидантной системы крови в 3-х группах наблюдения:
- в интактной группе животных;
- в группе животных с экспериментальной гипоксической гипоксией без медикаментозной коррекции;
- в группе животных с экспериментальной гипоксией, развивающейся на фоне предварительного введения цитофлавина.
Цитофлавин вводили внутрибрюшинно в дозе 1,2 мл/кг за 5 мин до моделирования гипоксии.
О состоянии процессов липопероксидации судили по содержанию в крови гидроперекисей липидов (ГПЛ) и малонового диальдегида (МДА), определяемых общепринятыми спектро-фотометрическими методами [4,9]. О состоянии ферментного звена антиоксидантной системы крови судили по активности супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы, определяемых соответственно спектрофотометрическими методами исследования в модификации Fried R. et al., 1975; Conen S. et al., 1970. О состоянии неферментного звена антирадикальной защиты клеток судили по уровню витамина Е в сыворотке крови [3]. Одновременно определяли уровень общих сульфгидрильных групп (-SH-) [10], перекисную резистентность эритроцитов (ПРЭ) [8]. Интегративным показателем оценки состояния аутоинтоксикации явилось определение молекул средней массы (МСМ) в сыворотке крови [6].
Результаты исследований были подвергнуты статистическому анализу с помощью программ Statistica 99 (Версия 5.5 А, «Statsoft, Inc», г. Москва, 1999); «Microsoft Excel, 97 SR-1» (Microsoft, 1997). Проведен расчет коэффициентов линейной корреляции.
Результаты и их обсуждение Как показали результаты проведенных исследований закономерными особенностями системных метаболических расстройств, формирующихся на фоне острой гипоксической гипоксии, является активация процессов липопероксидации, недостаточность ферментного и неферментного звеньев антиоксидантной системы крови с последующей дестабилизацией биологических мембран.
Об этом свидетельствовало избыточное накопление в крови ГПЛ и МДА (табл. 1), снижение активности СОД и уровня витамина Е в крови (табл. 2). Показателями абсолютной недостаточности антирадикальной защиты клеток явилось снижение общих SH - групп в сыворотке крови и ПРЭ (табл. 2).
Хаpaктерным признаком острой гипоксической гипоксии явилось увеличение содержания в крови МСМ (табл. 1).
Целью последующих экспериментальных исследований явилось определение возможности медикаментозной коррекции обнаруженных метаболических сдвигов и соответственно депотенцирование молекулярно-клеточных механизмов развития гипоксической дезорганизации структуры и функции клеток различных органов и тканей.
Для частичного решения этого вопроса использовали введение цитофлавина, предшествующее развитию гипоксической гипоксии.
Как известно, цитофлавин является комплексным лекарственным препаратом, обладающим свойством антигипоксанта субстратного и регуляторного действия, а также антиоксиданта. Основными метаболическими активными компонентами цитофлавина являются янтарная кислота, никотинамид, рибоксин и рибофлавин мононуклеотид.
Как показали результаты исследований, цитофлавин подавляет чрезмерную интенсификацию липопероксидации и обеспечивает частичную реактивацию ферментного звена антиоксидантной системы крови.
Так, введение цитофлавина, предшествующее развитию гипоксической гипоксии, приводило к снижению уровня МДА, ГПЛ по сравнению с таковыми показателями в группе животных с гипоксией без медикаментозной коррекции (табл. 1).
Одновременно имело место возрастание активности СОД. Уровень витамина Е оставался сниженным, как и в опытах без медикаментозной коррекции. Активность каталазы несколько снижалась по сравнению с таковыми показателями без медикаментозной коррекции, но оставалась значительно выше показателей контроля (табл. 2).
Введение цитофлавина обеспечивало повышение стабильности эритроцитарных мембран и соответственно ПРЭ, а также увеличение уровня SH - групп, не достигающее, однако, показателей нормы (табл. 2).
Цитофлавин препятствовал развитию аутоинтоксикации, на что указывала нормализация уровня МСМ в сыворотке крови животных с гипоксической гипоксией, развивающейся на фоне медикаментозной коррекции (табл. 1). Положительные метаболические эффекты цитофлавина сопровождались резким увеличением продолжительности жизни животных до 52,2 мин. (р>0,001) [1].
Касаясь механизмов выявленного нами феномена депотенцирования метаболических расстройств при участии цитофлавина в условиях гипоксической гипоксии необходимо обратиться к следующим фактам. Как известно, наиболее зависимым от радикалов «субстратным» участком дыхательной цепи является NАД - дегирогеназа - убихинон, что свидетельствует о целесообразности активации альтернативных NAД - зависимых метаболических потоков и, прежде всего сукцинатдегидрогеназного шунта в условиях острой гипоксии. Именно таким свойством - вызывать активацию сукцинатдегидрогеназы - железосернистого флавопротеина - обладает один из компонентов цитофлавина - витамин В2 - рибофлавина мононуклеотид. Рибофлавин оказывает эффект антигипоксанта за счет увеличения активности флавинредуктаз, а его антиоксидантная активность связана со способностью обеспечивать восстановление глутатиона.
Установлено, что для восстановления дыхательной цепи митохондрии необходима активация не только флавинзависимых ферментов, но и никотинадениннуклеотид (НАД) - зависимых ферментов.
Один из компонентов цитофлавина - рибофлавина - никотинамид активирует НАД-зависимые ферменты клеток, в том числе антиоксидантные компоненты убихиноновых оксиретуктаз, защищающие мембраны клеток от деструктивного действия свободных радикалов.
Третий компонент цитофлавина - янтарная кислота - усиливает активность НАД-зависимых ферментов, дезактивирует пероксидазы в митохондриях.
И, наконец, последний компонент - рибоксин - агонист пуринергических рецепторов, оказывает выраженные метаболические эффекты через ГТФ - связанные белки (Gi - белки), усиливает энергообеспечение клеток.
Таким образом, все компоненты цитофлавина обладают взаимопотенцирующим антигипоксическим и антиоксидантным действием, препятствует развитию гипоксического некробиоза, пролонгирует время выживания животных при острой экзогенной гипоксической гипоксии.
Результаты проведенных исследований позволяют сделать следующие выводы:
- Эффективная коррекция метаболических сдвигов возможна спустя 30 мин с момента развития острой гипоксической гипоксии с помощью комплексного препарата - цитофлавина.
- Цитофлавин обеспечивает активацию НАД - зависимых, а также флавинзависимых дегидрогеназ, усиливает энергообеспечение клеток, а также их антирадикальную защиту в процессе активации убихиноновых оксиредуктаз и восстановления глутатиона.
Таблица 1. Влияние цитофлавина на показатели липопреоксидации крови и аутоинтоксикации при острой экспериментальной гипоксической гипоксии
Группы наблюдения
Изучаемые показатели |
Контроль |
Острая гипоксическая гипоксия |
|||
На фоне плацебо (физ. раствор) |
На фоне введения цитофлавина |
||||
М±m |
М±m |
р/р1 |
М±m |
р/р1 |
|
Малоновый ди-альдегид (МДА), мкмоль/мл |
3,42±0,062 |
6,75±0,373 |
p<0,001 p1>0,5 |
4,05±0,052 |
p<0,001 p1<0,001 p2<0,001 |
Гидроперекиси липидов (ГПЛ), ед/мл цельной крови |
3,46±0,074 |
5,51± 0,153 |
p<0,001 p1>0,5 |
3,21± 0,046 |
p<0,05 p1<0,001 p2<0,001 |
МСМ, ед. экс. сыворотка крови |
0,23±0,004 |
0,27±0,003 |
p<0,001 p1>0,5 |
0,228±0,0054 |
p>0,5 p1<0,001 p2<0,001 |
Примечание: n - во всех группах наблюдения - 16. р - рассчитано по отношению к контролю;
р1 - рассчитано по отношению к группе животных с гипоксической гипоксией без медикаментозной коррекции; р2 - рассчитано по отношению к плацебо (физ. раствор).
Таблица 2. Влияние цитофлавина на показатели антиоксидантной системы крови при острой экспериментальной гипоксической гипоксии
Группы наблюдения
Изучаемые показатели |
Контроль |
Острая гипоксическая гипоксия |
|||
На фоне введения плацебо (физ. раствор) |
На фоне введения цитофлавина |
||||
М±m |
М±m |
р/р1 |
М±m |
р/р1 |
|
Каталаза, мкЕ/л, цельная кровь |
2,91±0,083 |
4,61±0,249 |
p<0,001 p1>0,5 |
3,39± 0,054 |
p<0,001 p 1<0,001 p2<0,001 |
Супероксиддисму-таза (СОД), ед/мл, цельная кровь |
415,9±10,06 |
340,8±17,48 |
p<0,001 p1>0,5 |
381,9±10,15 |
p<0,05 p1<0,001 p2<0,001 |
ПРЭ, у.е. |
1,64±0,092 |
2,27±0,121 |
p<0,001 p1>0,5 |
1,33±0,103 |
p<0,05 p1<0,001 p2<0,001 |
Витамин Е, у.е., сыворотка крови |
24,71±1,102 |
17,59±1,011 |
p<0,001 p1>0,5 |
18,05±1,531 |
p<0,005 p1<0,001 p2<0,001 |
SH-группы, ммоль/л, кровь |
2,27±0,073 |
1,02±0,067 |
p<0,001 p1>0,5 |
1,68±0,033 |
p<0,001 p1<0,001 p2<0,001 |
Примечание: n - во всех группах наблюдения - 16. р - рассчитано по отношению к контролю;
р1 - рассчитано по отношению к группе животных с гипоксической гипоксией без медикаментозной коррекции; р2 - рассчитано по отношению к плацебо (физ. раствор).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
- Бизенкова М.Н., Романцов М.Г., Чеснокова Н.П. Метаболические эффекты антиоксидантов в условиях острой гипоксической гипоксии // Фундаментальные исследования. - 2006. -№1. - С. 17 - 21.
- Бизенкова М.Н., Чеснокова Н.П., Романцов М.Г. О роли активации процессов липопероксидации в механизмах ишемического повреждения миокарда // Современные наукоемкие технологии. - 2006. - №2. - С. 26-31
- Габриэлян Н.И. Методы определения витамина Е в сыворотке крови / Н.И. Габриэлян, Э.Г. Левицкий, О.И. Щербакова // Тер. архив. - 1983. - №6. - С. 76 - 78.
- Гаврилов В.Б. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови / В.Б. Гаврилов, М.И. Мешкорудная // Лаб. дело. - 1983. - №3. - С. 33-35.
- Зайцев В.Г., Закревский В.И. Методологические аспекты исследований свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма // Вестник Волгоградской медицинской академии (ВМА; Тр., т. 54, вып. 4) - Волгоград, 1998. - С. 49-53.
- Ковалевский А.Н. Замечания по скрининговому методу определения молекул средних масс / А.Н. Ковалевский, О.Е. Нифантьев // Лаб. дело. - 1989. - №10. - С. 35-39.
- Патологическая физиология и биохимия: Учебное пособие для ВУЗов / - М.: Издательство «Экзамен». 2005. - 480с. - с.140-151.
- Покровский А.А. К вопросу о перекисной резистентности эритроцитов / А.А. Покровский, А.А. Абраров // Вопр. питания. - 1964. - №6. - С. 44-49.
- Суплонов С.Н. Суточные и серозные ритмы перекисей липидов и активности супероксиддисмутазы в эритроцитах у жителей средних широт и Крайнего Севера / С.Н. Суплонов, Э.Н. Баркова // Лаб. дело. - 1986. - №8. - С. 459 - 463.
- Фоломеев В.Ф. Фотоколориметрические ультрамикрометод количественного определения сульфгидрильных групп белка и небелковых соединений крови / В.Ф. Фоломеев. // Лаб. дело. - 1981. - №1. - С. 33-35.
Статья в формате PDF 197 KB...
18 04 2024 20:57:14
Статья в формате PDF 125 KB...
17 04 2024 4:24:24
16 04 2024 13:14:13
Статья в формате PDF 108 KB...
15 04 2024 5:14:14
Статья в формате PDF 251 KB...
14 04 2024 17:39:42
Статья в формате PDF 163 KB...
13 04 2024 6:55:22
Статья в формате PDF 117 KB...
12 04 2024 19:30:40
Статья в формате PDF 117 KB...
11 04 2024 5:28:25
Изучен качественный и количественный состав молекул средней массы, выделенных из плазмы крови и патологического эпидермиса больных хроническими, тяжелыми дерматозами. В эксперименте in vitro на эритроцитах здоровых лиц установлено, что данные МСМ активируют перекисное окисление липидов, увеличивают сорбционную емкость эритроцитов и влияют на активность ферментов биотрaнcформации. Это позволяет считать, что при дерматозах развивается эндогенная интоксикация как общебиологическая реакция на патологически измененный метаболизм, обусловленная накоплением в крови молекул средней массы. ...
10 04 2024 8:22:33
У плодов человека 10-12 нед обнаружено формирование левых яремных лимфатических стволов. Медиальный ствол спускается к грудному протоку около трахеи и пищевода. Поперечный латеральный ствол выходит из воротного синуса крупного нижнего глубокого латерального шейного лимфатического узла, расположенного на месте медиального отрога яремного лимфатического мешка, проходит позади блуждающего нерва и общей сонной артерии и впадает в начало шейной части грудного протока. ...
09 04 2024 5:50:58
Статья в формате PDF 268 KB...
08 04 2024 20:23:15
Статья в формате PDF 130 KB...
07 04 2024 11:51:49
Обучение любому иностранному языку начинается, как правило, с обучения фонетике. Каждый национальный язык имеет свою неповторимую индивидуальную фонетическую систему, которая говорящим на этом языке представляется самой удобной. Фонетическая система вьетнамского языка сильно отличается от фонетической системы русского. Для вьетнамских студентов работа по обучению произношению должна строиться с учётом особенностей вьетнамского языка. В статье были показаны всевозможные трудности в обучении фонетике русского языка вьетнамских студентов, начиная с обучения звуков русской речи до интонации. Вместе с тем были предложены способы устранения ошибок при обучении фонетике русского языка вьетнамских студентов. ...
06 04 2024 13:46:50
Статья в формате PDF 114 KB...
05 04 2024 8:55:16
Статья в формате PDF 296 KB...
04 04 2024 22:45:43
Статья в формате PDF 111 KB...
03 04 2024 6:58:44
Измерена подъемная сила, создаваемая скошенным экранированным кольцевым крылом. Показано, что экспериментальные результаты удовлетворяют свойству автомодельности. ...
02 04 2024 6:58:51
Статья в формате PDF 223 KB...
01 04 2024 21:37:25
30 03 2024 14:56:24
Статья в формате PDF 129 KB...
29 03 2024 2:58:14
В предложенной работе экспериментально доказано, что при хроническом стрессе, при нарушенном равновесии симпатического и парасимпатического отделов нервной системы, количество клеток периферической крови, изменяясь, не выходит за пределы нормы. Вегетативный баланс хаpaктеризуется средним арифметическим границ нормальных показателей. Общий клинический анализ крови является показателем функционального состояния и может быть предложен как метод, определяющий эффективность проводимого лечения в постстрессорной реабилитации. ...
28 03 2024 18:52:38
Статья в формате PDF 107 KB...
27 03 2024 6:14:22
Статья в формате PDF 128 KB...
26 03 2024 5:49:42
Статья посвящена актуальной проблеме – влиянию хронической алкогольной интоксикации на изменение морфоструктуры селезенки. Дана сравнительная гистологическая хаpaктеристика соединительно-тканного каркаса и белой пульпы селезенки у животных в эксперименте и у человека. Представлены дегенеративные изменения гистологической структуры селезенки. ...
24 03 2024 0:47:34
Развитие интеллекта учащихся происходит эффективно, если усвоение знаний, приобретение умений и навыков из цели образования превращается в средство развития способностей. Для этого надо переосмыслить содержание образования, сконструировать и внедрить эффективные педагогические технологии, позволяющие эффективно решить поставленные задачи. "Химия для математиков" – технология интеграции естественно-математических знаний на разных уровнях. Методика проведения интегрированных уроков "химия – информатика" разработана и успешно применяется в физико-техническом лицее № 1 г. Саратова. ...
22 03 2024 20:57:57
В статье описаны способы гравитационного извлечения мелкого золота из золотосодержащего минерального сырья в аппаратах лоткового типа, показан механизм движения и распределения частичек относительно их удельного веса в потоках переpaбатываемой пульпы. Даны предпосылки для создания необходимых устройств с целью осуществления описанных способов. ...
21 03 2024 13:20:47
Статья в формате PDF 119 KB...
20 03 2024 11:31:59
Статья в формате PDF 252 KB...
19 03 2024 21:21:43
Статья в формате PDF 108 KB...
18 03 2024 11:50:31
Статья в формате PDF 140 KB...
17 03 2024 11:32:59
Статья в формате PDF 326 KB...
15 03 2024 17:11:15
Проведен анализ динамики заболеваемости по отдельным возрастным группам населения г. Сатпаев. Результаты показали, что общим явлением для всех возрастных групп было значительное учащение после аварии болезней органов дыхания, а у взрослых и подростков – болезней мочепoлoвoй системы. Заболеваемость детского населения в 2007 г. возросла по сравнению с 2006 г. в 1,3 раза, различия достоверны с высоким уровнем вероятности такого утверждения (26782,3 ± 333,4‰ против 34393,1 ± 359,8‰, t = 15,3, p < 0,001). Анализ ситуаций, показал, что психо-эмоциональный стресс, вызывающий обострение многих хронических и появление новых нозологических форм заболеваний, тесно связан с психо-эмоциональным состоянием типа высшей нервной деятельности человека. ...
14 03 2024 22:30:58
Статья в формате PDF 121 KB...
13 03 2024 17:17:18
Тюменский регион является одним из лидеров по уровню экономического развития. Устойчивое развитие его обеспечит сбалансированное решение социально-экономических задач, проблем сохранения окружающей среды в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущего поколений. Реализация перехода на путь стабильного развития потребует в дальнейшем формирования новой стратегии, которая оказалась бы экологически и экономически сбалансированной. ...
12 03 2024 0:36:41
Статья в формате PDF 254 KB...
11 03 2024 11:39:24
Статья в формате PDF 110 KB...
10 03 2024 9:55:24
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::