АКТИВАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ – ЭФФЕРЕНТНОЕ ЗВЕНО ДЕЗИНТЕГРАЦИИ КЛЕТОЧНЫХ СТРУКТУР ПРИ ОСТРОЙ ГИПОКСИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ
Как известно, гипоксия - типовой патологический процесс, осложняющий течение различных заболеваний инфекционной и неинфекционной природы, определяющий в значительной мере тяжесть течения патологии и ее исход [4,6,10].
Острая гипоксия может носить экзогенный и эндогенный хаpaктер, возникать в процессе развития обструктивных и рестриктивных форм дыхательной недостаточности, как следствие нарушения нервной и гумopaльной регуляции дыхания, системных или локальных нарушений гемодинамики, микроциркуляции, утилизации кислорода в тканях и т.д.
В последние годы в связи с возникновением экстремальных, экологических и социально-политических ситуаций, все большее значение приобретает целесообразность исследования патогенеза метаболических расстройств при экзогенной гипоксической гипоксии, а также выявление принципиальных возможностей их медикаментозной коррекции с использованием антигипоксантов, антиоксидантов, мембранопротекторов [7].
Результаты проведенных нами ранее исследований [1] убедительно свидетельствуют о том, что в условиях экспериментальной острой экзогенной гипоксической гипоксии у белых мышей возникало резкое увеличение содержания гидроперекиси липидов (ГПЛ) и МДА в тканях коры головного мозга при одновременном снижении активности каталазы.
Целью настоящего исследования явилась дальнейшая оценка хаpaктера и механизмов развития метаболических расстройств у экспериментальных животных при острой гипоксической гипоксии по ряду интегративных показателей содержания в крови продуктов липопероксидации, а также активности антиоксидантной системы крови.
Материалы и методы исследования Эксперименты выполнены на 240 беспородных белых мышах, включающих 2 группы наблюдения: контрольную и с острой гипоксической гипоксией. Каждая группа была разделена на 8 подгрупп, включающих по 15 мышей в каждой, для определения соответствующих метаболических параметров.
Изучены следующие показатели:
- об активности процессов липопероксидации судили по уровню содержания в крови ГПЛ и МДА, определяемых общепринятыми спектрофотометрическими методами исследования [3,9];
- о состоянии ферментного звена антиоксидантной системы крови судили по активности СОД и каталазы, определяемых соответственно спектрофотометрическими методами исследования в модификации Fried R. et al., 1975; Conen S. et al., 1970.
- одновременно определяли содержание в крови витамина Е [2], уровень общих сульфгидрильных групп (- SH-) групп [11], перекисную резистентность эритроцитов [8].
Интегративным показателем состояния аутоинтоксикации явилось определение молекул средней массы (МСМ) в крови [5].
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 Проведенные исследования позволили выявить ряд закономерных вторичных неспецифических расстройств, развивающихся уже спустя 30 мин с момента развития острой гипоксической гипоксии: так, чувствительным критерием гипоксического синдрома явилось резкое увеличение содержания в крови ДК и МДА (табл.1).
Касаясь механизмов избыточного накопления продуктов липопероксидации в крови в условиях гипоксической гипоксии, необходимо отметить возможность развития блокады конечного звена дыхательной цепи в связи с дефицитом кислорода и соответственно разгрузки дыхательной цепи от постоянно пополняющих ее электронов за счет «утечки» электронов по пути следования к цитохромоксидазе. При этом возможно одноэлектронное восстановление кислорода на убихиноне с образованием супероксидного анион - радикала и перекиси водорода [4,7].
Образование супероксид - анион радикала в условиях гипоксии может быть связано и с усилением распада адениловых нуклеотидов, избыточного накопления ксантина и гипоксантина, усилением трaнcформации ксантидегидрогеназы в ксантиоксидазу с последующим образованием активных форм кислорода (АФК) в процессе метаболизма гипоксантина. В свою очередь, под влиянием АФК происходит отрыв атомов водорода от молекул полиненасыщенных жирных кислот, прежде всего, находящихся в α - положении по отношению в двойной связи, что приводит к перемещению этой двойной связи с образованием диенового конъюгата. При дальнейшей окислительной дегенерации клеточных структур возникает образование высокотоксичных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) - альдегидов, кетонов, спиртов [10].
В последующем представлялось целесообразным выяснить состояние ферментного и неферментного звеньев антирадикальной защиты клеток в условиях острой гипоксии, для чего исследованы активность СОД, каталазы, уровень витамина Е и общих SH - групп крови, а также перекисная резистентность эритроцитов (ПРЭ).
Как оказалось, активность СОД цельной крови при острой гипоксической гипоксии резко снижалась, в то время как активность каталазы возрастала (табл. 1).
Известно, что уровень активности внутриклеточных ферментативных антиоксидантных систем, в частности, СОД и каталазы, генетически детерминирован. Причем, избыточное накопление в клетках супероксидного анион - радикала или перекиси водорода сопровождается дерепрессией участков генома, ответственных за активность ферментов антирадикальной защиты клеток. В связи с этим очевидно, что обнаруженное нами возрастание активности каталазы носит адаптивно - компенсаторный хаpaктер в ответ на образование АФК [4,6,10].
Активированная в условиях острой гипоксии каталаза разлагает перекись водорода, в то же время окисленная в этой реакции каталаза функционирует как пероксидаза, субстратами действия которой могут быть этанол, метанол, формальдегид и другие доноры водорода.
Как известно, СОД существенно ускоряет дисмутацию супероксидного анион - радикала, в процессе которой образуется перекись водорода. Последняя восстанавливается до воды в основном при участии каталазы и глутатионпероксидазы [10].
Выявленный нами факт подавления активности СОД свидетельствует о быстром срыве генетически детерминированных механизмов адаптации и избыточном накоплении в условиях острой гипоксической гипоксии супероксидного анион - радикала. Последний относится к наиболее стабильным соединениям, обладает способностью диффундировать с места генерации через клеточные и внутриклеточные мембраны либо путем пассивной диффузии, либо по анионным каналам, вызывая цитотоксический эффект.
Как показали результаты проведенных нами исследований, хаpaктерным метаболическим признаком острой гипоксии является снижение содержания общих SH - групп в крови (табл. 1). Как известно, SH - соединения, к числу которых относится глутатион, цистеин, цистин, метионин, отводиться ведущая роль в защите клеток от гидроксильного радикала [11].
Снижение содержания в крови SH - групп убедительно свидетельствует о быстроразвивающейся в условиях гипоксии абсолютной недостаточности антирадикальной защиты клеток.
Подтверждением этого положения является резкое снижение содержания витамина Е в сыворотки крови при гипоксической гипоксии. Витами Е, как известно, имеет важное биологическое значение и определенные особенности метаболизма. Этот витамин жирорастворим, его основная локализация - гидрофобный слой биологических мембран, где он инактивирует, главным образом, радикалы жирных кислот [2].
Выявленный нами дефицит ферментного и неферментного звеньев антиоксидантной системы крови является одним из ведущих механизмов цитолиза клеток, в частности, эритроцитов. Об этом свидетельствует выраженное снижение осмотической резистентности эритроцитов и соответственно возрастание процента гемолизированных эритроцитов в условиях острой гипоксии (табл. 1).
Закономерным признаком аутоинтоксикации при острой гипоксии является увеличение содержания в крови молекул средней массы (500 - 5000Д), что свидетельствует об активации катаболических реакций, избыточным образованием продуктов распада клеток.
Выводы:
- Развитие острой экзогенной экспериментальной гипоксической гипоксии сопровождается аутоинтоксикацией, интенсификацией процессов липопероксидации, избыточным накоплением в крови МСМ, цитотоксических метаболитов (МДА и ДК), уже через 30 мин с момента развития патологии.
- Активация процессов липопероксидации, дестабилизации биологических мембран при острой гипоксической гипоксии связана с развитием недостаточности ферментного и неферментного звеньев антирадикальной системы крови, на что указывают дефицит витамина Е, снижение активности СОД, уровня SH - групп крови, снижение перекисной резистентности эритроцитов.
- Высокочувствительными информативными критериями развития метаболических расстройств при острой гипоксической гипоксии и оценки эффективности терапии являются показатели содержания в крови МДА, ДК, SH - групп, витамина Е и активности СОД.
Таблица 1. Показатели состояния процессов липопероксидации и активности антиоксидантной системы крови при острой экспериментальной гипоксической гипоксии
Группы наблюдения
Изучаемые показатели |
Контроль |
Гипоксия (без медикаментозной коррекции) |
|
М±m |
М±m |
р |
|
Малоновый диальдегид (МДА), мкмоль/мл |
3,42±0,062 |
6,785±0,3747 |
p<0,001 |
Гидроперекиси липидов (ГПЛ), ед/мл цельной крови |
3,46±0,074 |
5,53±0,164 |
p<0,001 |
МСМ, ед. экс. сыворотка крови |
0,23±0,004 |
0,264±0,0016 |
p<0,001 |
SH-группы, ммоль/л, кровь |
2,27±0,073 |
0,95±0,057 |
p<0,001 |
Каталаза, мкЕ/л, цельная кровь |
2,91±0,083 |
4,58±0,253 |
p<0,001 |
Супероксиддисмутаза (СОД), ед/мл, цельная кровь |
415,9±10,06 |
351,5±18,85 |
p<0,001 |
ПРЭ, у.е. |
1,64±0,092 |
2,23±0,129 |
p<0,005 |
Витамин Е, у.е., сыворотка крови |
24,71±1,102 |
17,87±1,054 |
p<0,001 |
Примечание: n - во всех группах наблюдения - 16, р - рассчитано по отношению к контролю;
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Бизенкова М.Н., Романцов М.Г., Чеснокова Н.П. Метаболические эффекты антиоксидантов в условиях острой гипоксической гипоксии / Фундаментальные исследования. - 2006. - №1. - С. 17-22.
- 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.
- Петрович Ю. А., Гуткин Д. В. Свободнорадикальное окисление и его роль в патогенезе воспаления, ишемии и стресса // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. -1986. -N 5. -С. 85-92.
- 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.
- Типовые патологические процессы / Н.П. Чеснокова: Монография // Издательство Саратовского медицинского университета. 2004. - 400 с. - С. 132-136.
- 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
106 KB...
06 06 2023 10:53:40
Статья в формате PDF
102 KB...
05 06 2023 10:24:26
03 06 2023 4:46:43
Статья в формате PDF
122 KB...
01 06 2023 18:12:18
Статья в формате PDF
107 KB...
31 05 2023 4:15:51
Статья в формате PDF
113 KB...
30 05 2023 2:12:58
Статья в формате PDF
132 KB...
29 05 2023 4:36:36
Статья в формате PDF
111 KB...
27 05 2023 4:29:47
Статья в формате PDF
217 KB...
26 05 2023 17:21:37
Исследованы изменения биохимических показателей школьников в условиях их работы за компьютером. Дан сравнительный анализ изменений биохимических показателей у школьников с разными биоритмами в разные сезоны года. Получены результаты, свидетельствующие о значительном изменении биохимических показателей школьников в условиях их работы за компьютером в весенний период.
...
25 05 2023 15:47:28
Статья в формате PDF
137 KB...
24 05 2023 0:15:58
Статья в формате PDF
276 KB...
23 05 2023 11:59:20
Статья в формате PDF
483 KB...
22 05 2023 3:45:13
Статья в формате PDF
205 KB...
21 05 2023 11:13:45
Статья в формате PDF
104 KB...
20 05 2023 4:49:55
Статья в формате PDF
270 KB...
19 05 2023 0:51:48
Статья в формате PDF
125 KB...
17 05 2023 11:17:55
Статья в формате PDF
115 KB...
16 05 2023 16:50:32
Статья в формате PDF
123 KB...
15 05 2023 18:35:49
Статья в формате PDF
117 KB...
14 05 2023 18:57:41
Статья в формате PDF 120 KB...
13 05 2023 4:12:32
11 05 2023 12:19:43
Статья в формате PDF
102 KB...
10 05 2023 7:40:34
Статья в формате PDF
120 KB...
09 05 2023 15:27:17
Статья в формате PDF
504 KB...
07 05 2023 16:30:19
Статья в формате PDF
100 KB...
06 05 2023 6:33:24
Статья в формате PDF
121 KB...
05 05 2023 3:54:49
Статья в формате PDF
116 KB...
04 05 2023 21:44:56
Статья в формате PDF
103 KB...
03 05 2023 11:39:17
Статья в формате PDF
112 KB...
02 05 2023 2:29:55
Статья в формате PDF
117 KB...
01 05 2023 3:11:37
Статья в формате PDF
116 KB...
30 04 2023 19:11:32
В статье раскрываются новые знания, которые становятся стратегическим ресурсом, обеспечивают России статус великой державы и формирование упреждающей реакции на скрытые угрозы национальным интересам. Паспорта научных специальностей способствуют консолидации интеллектуальных ресурсов страны на самых актуальных направлениях исследований. Выявленные различия хаpaктеризуют определяющую роль паспорта научной специальности в резонансном взаимодействии с диссертационными работами, при наличии которого достигается соответствие предмета исследования паспорту научной специальности. Резонансное взаимодействие объекта и субъекта в научном творчестве при выполнении диссертационной работы составляет основной принцип интеллектуальной информационной технологии как инструмента научного творчества.
...
29 04 2023 15:31:14
Статья в формате PDF
122 KB...
28 04 2023 13:16:13
Статья в формате PDF
121 KB...
27 04 2023 10:11:12
Статья в формате PDF
270 KB...
26 04 2023 6:57:36
Статья в формате PDF
114 KB...
25 04 2023 23:25:11
Статья в формате PDF
110 KB...
24 04 2023 18:46:26
Статья в формате PDF
103 KB...
22 04 2023 10:49:16
Статья в формате PDF
136 KB...
21 04 2023 6:24:25
Статья в формате PDF
110 KB...
20 04 2023 8:13:47
Статья в формате PDF
552 KB...
19 04 2023 14:31:14
Статья в формате PDF
114 KB...
18 04 2023 14:23:41
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 ::