Научный журнал

Фундаментальные исследования

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

• Авторы
• Файлы

Дзугкоева Ф.С., Можаева И.В., Битарова Ж.Р.

Статья в формате PDF

0 KB

Актуальность изучения особенностей влияния на человека ионов тяжелых металлов, поступающих из объектов производственной и окружающей среды, на сегодняшний день определяется значительным загрязнением ими природной среды, их стойкостью, способностью к кумуляции в объектах биосферы и высоким риском накопления в организме человека. Одним из таких токсикантов является и кадмий. При проникновении в клетки организма он накапливается в митохондриях, лизосомах и ядре, вызывая их ультраструктурные изменения, вступает во многие химические реакции, основными из которых является взаимодействие с сульфгидрильными группами белков и ферментов. При блокировании SH-групп энзимы теряют каталитическую активность, вызывая нарушение процессов метаболизма, снижение энергообразования и функционального состояния клетки. Основным из патогенетических механизмов, индуцирующих нефротоксическое действие ионов тяжелых металлов, является перекисное окисление липидов. Процесс пероксидации сопровождается деформацией мембранных липопротеиновых комплексов клеточных мембран, изменением физико-химических свойств и активности мембраносвязанных ферментов, в частности №, К- АТФ-азы. Динамическое равновесие в здоровом организме поддерживается благодаря функционирующей антиоксидантной системы (АОС), поэтому интенсификация повреждающего фактора может происходить по двум причинам: под влиянием активных форм кислорода и угнетением АОС клетки. Именно нарушение стационарного равновесия между этими двумя системами и способствует повреждению клеточных мембран. Однако недостаточно изученным остается вопрос о патогенетической роли ПОЛ в развитии нарушений функциональной способности почек и активности мембранных ферментов, в частности №, К-АТФ-азы, а также выраженность компенсаторной реакции клетки по активности АОС при нефропатии, вызванной кадмиевой интоксикацией.

Поэтому, целью настоящего исследования было изучение водо- и электролитовыделительной функции почек, а также сопряженных систем СРО и антиокислительной защиты клеток на фоне хронической интоксикации солями кадмия в экспе­рименте у крыс.

Для реализации данной цели нами были проведены эксперименты на 40 белых крысах самцах линии «Wistar» одной возрастной группы, массой 170-190гр. Хроническую интоксикацию вызывали путем введения животным раствора сульфата кад­мия подкожно в дозе 0,8 и 1,0 мг/кг веса животного в течение 2 недель. Исследовали изменение характера спонтанного и водного диурезов, а также состояние основных процессов мочеобразования: клубочковую фильтрацию по клиренсу эндогенного креатинина, рассчитывали канальцевую реабсорбцию воды используя формулы Ю.В. Наточина (1974г.). Для анализа электролитовыделительной функции почек, определяли экскрецию Na и К с мочой, их содержание в плазме крови - методом пламенной фотометрии. Рассчитывали фильтрационный заряд ионов и реабсорбцию натрия в %. Активность Na^-АТФ-азы в гомогенатах коркового и мозгового веществ почечной ткани определяли по приросту неоргани­ческого фосфора в среде инкубации (Scou ТС, 1957). Для выяснения патогенетического механизма повреждения функционального состояния почек исследовали интенсивность перекисного окисления липидов в мембранах эритроцитов по данным изменения концентрации малонового диальдегида по методу Osakаwa Т., (1980). О состоянии антиоксидантной защиты судили по активности каталазы в сыворотке крови методом М.А. Королюка и соав., (1988) и СОД по методу автоокисления адреналина. Математическую обработку полученных результатов производи ли методом вариационной статистики с использованием t- критерия Стьюдента на ПК типа IBM РС с использованием программы Microsoft Excel.

Анализ полученных данных на фоне интоксикации сульфатом кадмия в дозе 0,8 и 1,0 мг/кг, вызванной п/к введением в течение 14 дней показал, что величина спонтанного 6часового диуреза достоверно увеличивается. При этом клубочковая фильтрация достоверно снижается и одновременно происходит достоверное угнетение уровня канальцевой реабсорбции воды. На основании полученных результатов можно считать, что определяющую роль в диуретическом эффекте сульфата кадмия играет угнетение канальцевой реабсорции воды.

Анализ электролитовыделительной функции показал, что в исследуемых группах животных с экспозицией сульфатом кадмия, отмечается помимо диуретического и натрийуретическое влияние. Отмечается снижение уровня канальцевой реабсорбции натрия и одновременное повышение фильтрационного заряда данного катиона, что и вызывает натрийуретический эффект. Экскреция калия значительно не изменяется на фоне интоксикации, вызванной дозой 0,8 мг/кг и увеличива ется на фоне 1,0 мг/кг в условиях спонтанного диуреза. Повышение экскреции калия сопровождается возрастанием его фильтрационного заряда.

Реабсорбция натрия в почечных канальцах -активный процесс, в котором принимает участие биологический механизм, функционирующий в толстом восходящем колене петли Генле и дистальных извитых канальцах и представленный в основном №⁺,К⁺-АТФ-азой. Этот фермент является составной частью натриевого насоса. Активность энзима зависит от состояния липидного микроокружения и энергетического потенциала клетки.

Анализ данных показал снижение активности фермента №⁺,К⁺-АТФазы в корковом и мозговом слоях почечной ткани на фоне интоксикации, вы званной введением обеих дозировок.

Для выяснения механизма нарушения функ ционального состояния почек, нами исследовался процесс свободнорадикального окисления фосфо-липидов клеточных мембран. Перекисное окисление липидов - широко распространенное явление, которое постоянно происходит в той или иной мере в любой клетке и в различных мембранных структурах с небольшой скоростью. Оно играет важную, а иногда и ключевую роль в развитии многих патологических процессов. В качестве инициирующих факторов ПОЛ могут выступать активные формы кислорода: супероксиданинон (О₂^-), гидроксильный радикал (ОН^-), синглентный кислород (1О2^2-), перекись водорода (Н2О2). Супероксидный радикал сам по себе малоактивен по отношению к молекулярным компонентам клетки, как и образующаяся из него перекись водорода. Но в присутствии ионов железа эти два соединения вступают в реакцию Хабера-Вейса с образованием гидроксильных радикалов. Последний известен как очень сильное окисляющее начало, которое атакует почти все органические молекулы. В результате включения молекулы кислорода в ненасыщенные жирно-кислотные остатки образуются первичные молекулярные продукты процесса ПОЛ - гидроперекиси липидов. Образовавшиеся гидроперекиси неустойчивы, их распад приводит к появлению широкого спектра вторичных и конечных продуктов (МДА).

В экспериментах нами было выявлено увеличение концентрации МДА в эритроцитах, это сопровождалось повышением активности каталазы и снижением активности супероксиддисмутазы. В гомогенатах коркового и мозгового веществ почечной ткани также наблюдается увеличение конценрации МДА, что вероятно является одной из причин падения активности №,К-АТФазы и как следствие - нарушение электролито-выделительной функции почек.

Таким образом, хроническая кадмиевая интоксикация приводит к изменению функционального со стояния почек, выражающееся в угнетении скорости клубочковой фильтрации и уровня канальцевой реабсорбции воды, нарушается электролито-выделительная функция почек, что сопровождается натрийуретическим и диуретическим эффектами. Нарушается кислород-транспортирующая функция крови, развивается гемическая гипоксия и образуются активные формы кислорода, которые инициируют ПОЛ в мембранах эритроцитов. В условиях оксидативного стресса повышается компенсаторно активность каталазы для предотвращения угнетения СОД - перекисью водорода.

Библиографическая ссылка