СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РАДИАЦИИ, ГИПОТИРЕОЗА И РТУТНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ НА АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ ОБМЕНА ПУРИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ, АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ И ИММУННЫЙ СТАТУС

1

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова

Тапбергенов С.О. Тапбергенов Т.С. Прозор И.И. Олжаева Р.Р. В эксперименте в сравнительном плане, изучено влияние радиационного облучения, ртутной интоксикации и гипотиреоза на систему иммунитета, на активность ферментов обмена пуриновых нуклеотидов: 5’-нуклеотидазы, АМФ-дезаминазы и аденозиндезаминазы, на активность ферментов антиоксидантной системы: супероксиддисмутазы (СОД), глутатионпероксидазы (ГПО), глутатионредуктазы в ткани печени, почек и в сыворотке крови. Установлены значительные сходства в механизме клеточных и метаболических эффектов радиации, гипотиреоза, ртутной интоксикации. Независимо от ткани и воздействующего на организм фактора (радиация, гипотиреоз, ртутная интоксикация) имеет место однотипные изменения активности супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы, что свидетельствует о том, что указанные воздействия являются стрессорными. Изменения в иммунной системе, обнаруженные при ионизирующем излучении, пpaктически однотипны изменениям иммунитета при гипотиреозе. При ртутной интоксикации в отличие от гипотиреоза и радиации имеет место снижение уровня В-лимфоцитов, что в какой-то мере объясняется особенностями эффектов ртутной интоксикации на систему иммунитета и ферменты метаболизма пуриновых нуклеотидов. В определенной степени эти различия можно объяснить разной степенью становления защитных механизмов и степенью целостности регуляторной функции адрено-тиреоидной системы. Статья в формате PDF 151 KB радиациягипотиреозртутная интоксикацияпуриновые нуклеотиды иммунитетradiationhypothyroidismmercury intoxicationpurine nucleotidesimmune status Известно, что Восточно-Казахстанская область, как и некоторое районы России, относится к радиационно-нeблагоприятной зоне и зоне с недостатком йода в почве и воде, приводящей к нарушениям функций щитовидной железы. Этот регион нeблагоприятен и возможностью отравления ртутью, что определяет необходимость детального изучения сочетанного воздействия на организм нарушений функций щитовидной железы и ртутной интоксикации на метаболические и физиологические процессы организма.

В работе поставлена цель в сравнительном плане, изучить влияние радиационного облучения, ртутной интоксикации и гипотиреоза на систему иммунитета, на активность ферментов обмена пуриновых нуклеотидов: 5´-нуклеотидазы, АМФдезаминазы и аденозиндезаминазы, на активность ферментов антиоксидантной системы: супероксиддисмутазы (СОД), глутатионпероксидазы (ГПО), глутатионредуктазы в ткани печени, почек и в сыворотке крови.

Материал и методы исследования:

Опыты проводились на беспородных белых крысах, весом 200-300 гр., содержащихся на стандартном рационе питания. Животные были разделены на четыре группы: первая группа - интактные, вторая группа - подвергалась однократному радиационному облучению в дозе 6 Гр., аппаратом «Агат-РМ». Третья группа животных подвергалась ртутной интоксикации. Хлористую ртуть из расчета (0,5 мг/кг) вводили внутрибрюшинно 1 раз в сутки. Затравку животных ртутью производили в течение 3-х дней. Четвертая группа проводились на крысах подвергавшихся тиреоидэктомии. Определение СОД проводили по методу Е.Е.Дубининой и др. соавторов [1]. Определение активности глутатионзависимых ферментов ГПО, ГР проводили по методу Mates J.M., et al. 1999 [9]  Активность 5´-нуклеотидазы в лимфоцитах определяли по скорости гидролиза АМФ до аденозина и фосфорной кислоты и выражали в количестве мкмоль Н3РО4 на 1мг белка по методу С.О Тапбергенова [4]. Активность АМФ-дезаминазы и аденозиндезаминазы определяли по скорости дезаминирования и выражали в нмоль аммиака на мг белка [3].

Оценка иммунного статуса включала в себя тесты на состояние клеточного и гумopaльного иммунитета. Определяли содержание теофилин-чувствительных (Етфч) и теофилин-резистентных (Етфр) розеткообразующих лимфоцитов РОЛ по методу А. Shore et al. [11]. Количество Т и В лимфоцитов определяли розеткообразующими тестами Jondal V. et al. [10].

Результаты исследований и их обсуждение.

Ранее нами было установлено, что радиация приводит к дозозависимым изменениям и клеточного, и гумopaльного звеньев иммунитета. Как следствие, при радиационном стрессе в клетках нарастает уровень ИМФ и аденозина, что ограничивает Т-хелперную активность, и усиливает Т-супрессорную активность [7].

Проведенными исследованиями установлено (табл.1), что и облучение животных в дозе 6 Гр, и гипотиреоз, и ртутная интоксикация приводят к следующим однонаправленным изменениям иммунного ответа: увеличение общего числа лимфоцитов, снижение уровня Т-лимфоцитов и Т-хелперов. Но при этом, у облученных животных и при гипотиреозе повышается уровень В-лимфоцитов, а при ртутной интоксикации уровень В-лимфоцитов снижается.

Радиационное облучение приводит к снижению количества Т-супрессоров, а при гипотиреозе уровень Т-супрессоров повышается. Сравнительный анализ результатов проведенных исследований показал, что изменения в иммунной системе при ионизирующем излучением пpaктически однотипны изменениям иммунитета, которые обнаружены при гипотиреозе. При ртутной интоксикации в отличие от гипотиреоза и радиации имеет место снижение уровня В-лимфоцитов.

Известно, что метаболизм пуриновых нуклеотидов, происходящий при участии ферментов аденозиндезаминазы, АМФдезаминазы и 5´- нуклеотидазы имеет значение для поддержания нормальной функции иммунной системы, что указывает на важность этой группы ферментов в реализации общего адаптационного синдрома. В этой связи нами был проведен сравнительный анализ активности этих ферментов при воздействии на организм радиации, при гипотиреозе и ртутной интоксикации в сыворотке крови в печени и почках.

Особое значение для иммунной системы имеет активность ферментов обмена пуриновых нуклеотидов в крови, от активности которых зависит концентрация таких модуляторов функции иммунных клеток как аденозин, инозин и АМФ.  Как показали наши исследования, при радиации и при гипотиреозе активность всех изучаемых ферментов метаболизма пуриновых нуклеотидов в крови резко снижается.

При ртутной интоксикации в сыворотке крови снижается активность аденозиндезаминазы и АМФ-дезаминазы (табл.2), а активность 5´ - нуклеотидазы остается высокой, что приводит к увеличению концентрации аденозина, оказывающего тормозящее воздействие на степень зрелости Влимфоцитов [6,8], что в какой-то мере объясняет особенности эффектов ртутной интоксикации на систему иммунитета.

Таблица 1. Изменения показателей иммунного статуса, при воздействии на организм радиации, при гипотиреозе и ртутной интоксикации

Показатель	Интактные (контроль)	Облучение 6 гр	Гипотиреоз	Ртутная интоксикация
Лейкоциты общие (10 6/ Л)	6,46 ±.0,550	7,14 ±0,34	11,01±0,60*↑	9,19±0,76 *↑
Лимфоциты %	40.30±3.60	55.53±3.84*↑	60,37± 1,83*↑	65,86±2,96*↑
Лимфоциты Абс. число	2800.04±113.12	4056.44±211.3955*↑	6411,11± 391,31* ↑	6059,28±581.77*↑
Т - Лимфоциты %	32.2±2.02	19.22±3.76*↓	20.4± 12,26*↓	21.57±2.16*↓
Т Лимфоциты Абс число	1457.21±84.30	784.11±209.23* ↓	1309.75±80.63	1131.99±240,15
В Лимфоциты %	7.0±1.10	14.67±1.71*↑	7.67±1.25	4.86±1.33*↓
В Лимфоциты Абс число	318.42±16.50	606.44±83.47*↑	885.8±155.82*↑	209.46±53.50*↓
Т хелперы %	21.00±1.90	11.00±1.21*↓	11.5±0.76*↓	12.86±1.98↓
Т хелперы Абс число	698.00±45.91	442.00±123.96↓	875.4±44.79	793.52±180.50
Т супрессоры %	10.82±0.67	5.22±0.77*↓	12.67±1.58	9.83±1.14
Т супрессоры Абс. число	488.43±22.76	297.77±63.06*↓	841.4±46.51*↑	538.53±114.66

Примечание: (*↑)(*↓)различие с контролем достоверно р < 0.05

Таблица 2. Изменения активности ферментов обмена пуриновых нуклеотидов в сыворотке крови крыс при воздействии на организм радиации, при гипотиреозе и ртутной интоксикации

Показатель	Интактные (контроль)	Гипотиреоз	Ртутная интоксикация	Облучение 6 гр
5´ - нуклеотидаза	37,71±6,00	25,021± 5,01*↓	45.882±4,47	8.39±1.35*↓
Аденозиндезаминаза	482,96±79,82	368,49±63,72*↓	273.610±53.405*↓	297.49±74.25*↓
АМФдезаминаза	299,97±62,67	191,808±53.82*↓	162.202±33,354*↓	74.87±19.79*↓

Примечание: (*↑)(*↓) различие с контролем достоверно р < 0.05

В печени и почках облучение приводит к активации, а ртутная интоксикация к снижению активности всех изучаемых ферментов.

При гипотиреозе в печени, как при ртутной интоксикации активность всех изучаемых ферментов снижается. В почках при гипотиреозе АМФ-дезаминазы снижается, а 5´- нуклеотидазы повышается.

Известно, что отравление солями тяжёлых металлов, представляет собой стресс, который сопровождается активацией процессов свободнорадикального окисления в тканях, интенсификацией перекисного окисления липидов биомебрана и включением систем антиоксидантной защиты [2] .

В этой связи нами в сравнительном плане изучено состояние ферментов антиоксидантной защиты при ртутной интоксикации, при гипотиреозе и при облучении организма животных в сыворотке крови, печени и почках. В таблице № 3 представлены изменения активности ферментов антиоксидантной системы в крови крыс.

Проведенными исследованиями обнаружено, что независимо от типа ткани и воздействующего на организм фактора (радиация, гипотиреоз, ртутная интоксикация) имеет место однотипные изменения активности супероксиддисмутазы, глутатинпероксидазы. Не специфичность изменений активности ферментов свидетельствует о том, что указанные на организм воздействия по своей сути являются стрессорными.

Таблица 3. Изменение активности ферментов антиоксидантной системы в крови крыс при гипотиреозе, при воздействии на организм радиации и ртутной интоксикации

Показатель	Интактные (контроль)	гипотиреоз	Облучение	Ртутная интоксикация
Супероксиддисмутаза(СОД) у.е / г Нв в мин	22.05±2.27	17.57±0.46*↓	10.12±0.89*↓	11.45±0.57*↓
Глутатионпероксидаза(ГПО) мкмоль окис. Глютатион/ г Нв в мин	298.18±14.02	932.25±36.69*↑	1455.0±54.74*↑	542.42±15.52*↑
Глутатионредуктаза (ГР)мкмоль НАДФН2 г Нв в мин	2.04±0.64	2.43±0.22	1.93±0.11	2.37 ±0.14

Примечание: (*↑)(*↓)различие с контролем достоверно р < 0.05

Таким образом, проводя сравнительный анализ эффектов изучаемых разных стрессорных на организм факторов (радиация, гипотиреоз, ртутная интоксикация), нами установлены значительные сходства в механизме их действия на метаболизм и клеточные функции. Изменения в иммунной системе, обнаруженные при ионизирующем излучении, пpaктически однотипны изменениям иммунитета при гипотиреозе. Однако, при ртутной интоксикации в отличие от гипотиреоза и радиации имеет место снижение уровня В-лимфоцитов, что в какой-то мере объясняется особенностями эффектов ртутной интоксикации на систему иммунитета и ферменты метаболизма пуриновых нуклеотидов. Ранее нами было показано участие адрено-тиреоидной системы в становлении адаптационного синдрома и возможности формирования синдрома адрено-тиреоидной недостаточности при разного типа стрессорных на организм воздействиях, в том числе и радиационном [5]. В определенной степени, обнаруженные нами различия эффектов действующих на организм стрессорных факторов можно объяснить разной степенью становления защитных механизмов и уровнем активности регуляторной функции адрено-тиреоидной системы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Дубинина Е.Е., Сальникова Л.А., Ефимова Л.Ф. // Лаб. дело. - 1983. - N10. - С. 30-33.
2. Курляндский Б.Б., Филова В.А. // Общая токсикология. -М. Медицина. 2002. С. 111-131
3. Тапбергенов C.О.,Тапбергенова С.М. //Жур.: Лабораторное дело, 1984, 2,С.104-107
4. Тапбергенов C.О., Тапбергенов Т.С. // Современные основы энзимной диагностики. Семипалатинск 2001 С.32
5. Тапбергенов C.О., Тапбергенов Т.С. // Международная научно-пpaктическая конференция «Перспективные разработки науки и техники 2005» Украина, Россия, Чехия, 2005 с.5 .www. rusnauka. сom
6. Тапбергенов C.О., Тапбергенов Т.С.// Жур.: Биомедицинская химия,  Москва, 2005 т.51 №2 С.199-205
7. Тапбергенов С.О.// Труды 6 съезда физиологов Казахстана, Караганда, 2007г. С.114-117
8. Тапбергенов C.О., Тапбергенов А.Т. // Труды научно-пpaктической конференции «Современные проблемы экологической физиологии» Алматы. 2008. С. 154
9. Mates J.M., Perez-Gomez C., Nunez de Castro I. //Clin. Biochem., 1999, v. 32, p. 595-603
10. Jondal M, Holm G, Wigzell H // (1972) J. Exp. Med. 1972, 136, 207-209.
11. Shore A, Dosch AM, Gelfand EW // Nature 1978,274, 586-588.

---