Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,087

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АУТОЛОГИЧНЫХ ЭРИТРОЦИТОВ ДЛЯ АДРЕСНОЙ ДОСТАВКИ В ПЕЧЕНЬ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ С ЦЕЛЬЮ ОПТИМИЗАЦИИ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ ГЕПАТОЦИТОВ ПОСЛЕ КРОВОПОТЕРИ

Ксейко Д.А. 1 Генинг Т.П. 1 Бурнашев Р.Р. 1 Шарафутдинов А.И. 1 Садретдинова Л.Н. 1
1 ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет»
Цель исследования – изучение влияния направленного транспорта аскорбиновой кислоты в печень на ее антиоксидантную активность после кровопотери. Многочисленными исследованиями установлено, что кровопотеря сопровождается активацией процессов перекисного окисления липидов в печени. Направленность и интенсивность этих процессов зависят от состояния и степени мобилизации антиоксидантной защиты. Антиоксидантный потенциал печени не ограничивается только гепатоцитами. Печень синтезирует белки плазмы крови. Эта антиоксидантная белковая буферная система оказывает защиту в первую очередь на уровне эритроцитов, предотвращая их гемолиз. Перспективным направлением в коррекции нарушений функционального состояния печени является использование направленного транспорта препаратов в орган. Одними из наиболее удобных носителей лекарств в силу безопасности, простоты получения и эффективности применения в клинической практике являются эритроциты. Стенка печеночных синусоидов не содержит перицитов и представлена на большом протяжении лишь эндотелием, который обладает способностью к фагоцитированию эритроцитов. В качестве вещества, оптимизирующего антиоксидантную активность печени, нами была выбрана аскорбиновая кислота, которая является донором электронов и обладает способностью инактивировать различные свободные радикалы. Получение эритроцитарных контейнеров (ЭК) с аскорбиновой кислотой (АК) производилось методом гипотонического лизиса. ЭК с АК вводили внутривенно в дозах 25мг/кг, 50мг/кг и 100мг/кг однократно через 10 мин после кровопотери. Антиоксидантный потенциал печени оценивали по активности каталазы в гепатоцитах, содержанию альбуминов в сыворотке крови. Показано, что использование аутологичных клеток крови для адресной доставки в печень аскорбиновой кислоты повышает пул эндогенной антиоксидантной защиты.
печень
кровопотеря
гипоксия
перекисное окисление липидов
антиоксиданты
аскорбиновая кислота
направленный транспорт
эритроциты
1. Генинг Т.П. Эритроциты млекопитающих в направленном транспорте биологически активных веществ. – Ульяновск: УлГУ, 1996.
2. Грызунов, Ю.А. Альбумин сыворотки крови в клинической медицине. – М.: ГОЭТАР, 2005. – С. 5–38.
3. Клебанов Г.И., Теселкин Ю.О., Бабенкова И. Антиоксидантная активность сыворотки крови // Вестник РАМН. – 1999. – № 2. – С. 15–21.
4. Медицинские лабораторные технологии: справочник / под ред. А.И. Карпищенко. – СПб.: Интермедика, 1999. – Т.2. – 656 с. с ил.
5. Осипова Н.А., Эделева Н.В., Якубовская Р.И. Окислительный стресс при критических состояниях и его коррекция // Общая реаниматология. – 2008. – Т. IV. № 2. – С. 98–102.
6. Пахомова Ю.В., Ефремов А.В., Мичурина С.В. Антиоксидантная активность плазмы крови в остром периоде после общей управляемой гипертермии// Паллиативная медицина и реабилитация. – 2006. – № 2. – С. 28.
7. Поленов С.А. Основы микроциркуляции // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2008. – Т.7, № 1. – С. 5–19.
8. Провоторов В.М., Иванова Г.А. Роль эритроцитов в системе направленного транспорта различных фармакологических средств// Клиническая медицина. – 2009. – № 9. – С. 4–8.
9. Тугушева Ф.А., Зубина И.М., Митрофанова О.В. Оксидативный стресс и хроническая болезнь почек // Нефрология. – 2007. – Т. 11. № 3. – С. 29–47.
10. Шанин Ю.Н., Шанин В.Ю., Зиновьев Е.В. Антиоксидантная терапия в клинической практике (теоретическое обоснование и стратегия проведения). – СПб: ЭЛБИ, 2003. – 128 с.
11. Шатилов А.В., Богданова О.Г., Коробов А.В. Роль антиоксидантов в организме в норме и при патологии // Ветеринарная патология. – 2007. – № 2. – С. 207–211.
12. Hamidi M., Tajerzadeh H. Carrier erythrocytes: an overview // J. Drug Delivery. – 2003. – Vol. 10(1). – P. 9–20.
13. Sapirstein R.A., Sapirstein E.H., Bredemeyer A. Effect of hemorrhage on the cardiac output and its distribution in the rat // Circ. Res. – 1960. – Vol. 8. – P. 135–147.

Многочисленными исследованиями установлено, что кровопотеря сопровождается активацией процессов перекисного окисления липидов в печени. Направленность и интенсивность этих процессов зависят от состояния и степени мобилизации антиоксидантной защиты [3]. Усиление окислительных процессов при недостаточности системы антиоксидантной защиты (АОЗ) ведет к развитию «окислительного стресса», являющегося одним из основных механизмов повреждения биологических мембран [10, 5].

Антиоксидантный потенциал печени не ограничивается только гепатоцитами. Печень синтезирует белки плазмы крови, которые могут инактивировать активные формы кислорода, а также связывать ионы переменной валентности, инициирующие образование активных форм кислорода [9]. Таким образом, нарушения антиоксидантной активности печени могут вызвать серьезные нарушения, в том числе на организменном уровне.

Перспективным направлением в коррекции нарушений функционального состояния печени является использование направленного транспорта препаратов в орган [8, 12]. Стенка печеночных синусоидов не содержит перицитов и представлена на большом протяжении лишь эндотелием, который обладает способностью к фагоцитированию эритроцитов [7].

В качестве вещества, оптимизирующего антиоксидантную активность печени, нами была выбрана аскорбиновая кислота, которая является донором электронов и обладает способностью инактивировать различные свободные радикалы [11].

Цель исследования – оценить влияние направленного транспорта аскорбиновой кислоты в печень на ее антиоксидантную активность после кровопотери.

Материалы и методы исследования

Работа выполнена на белых беспородных крысах массой 240−280 г. Гипоксию вызывали кровопусканием через катетер [13]. Объем кровопотери составил 2 % от массы животного. Животные были разделены на следующие группы: 1-ая группа – интактные животные, 2-я группа – крысы с кровопотерей (материал для исследования брали через 6 и 24 ч после кровопотери), 3-я группа – интактные животные, получавшие эритроцитарные контейнеры с аскорбиновой кислотой (контрольная группа), 4-я группа – животные с кровопотерей, получавшие АК путем направленного транспорта. В каждой группе по 12 животных. Получение эритроцитарных контейнеров (ЭК) с АК производилось методом гипотонического лизиса в модификации Т.П. Генинг [1]. ЭК с АК вводили внутривенно в дозах 25, 50 и 100 мг/кг однократно через 10 мин после кровопотери.

Исследовали активность каталазы в печени крыс [4]. Процентное содержание альбумина в сыворотке крови определяли методом электрофореза на геле агарозы на аппарате Paragon фирмы Bechmen (США). Оценку электрофореграмм проводили с помощью денситометра. Статистическая обработка полученных данных производилась по t-критерию Стьюдента. Статистически значимыми считали различия с р < 0,05. Экспериментальные исследования проводились с соблюдением биоэтических правил.

Результаты исследования и их обсуждение

Активность каталазы в печени, как показывают полученные данные (табл. 1), достоверно возросла через 6 ч на 59,38 %, через 24 ч – на 87,5 %.

Таблица 1

Влияние адресной доставки АК в печень в дозировках 25, 50, 100 мг/кг на активность каталазы в печени белых крыс (М ± m, n = 12)

№ п/п

Условия эксперимента

Активность каталазы в печени белых крыс (ммоль/с/г ткани)

1.

Интактные животные

3,2 ± 1,07

2.

6 ч после кровопотери

5,1 ± 0,66*

3.

24 ч после кровопотери

6,0 ± 0,45*

Использованные дозы аскорбиновой кислоты для коррекции кровопотери

25 мг/кг

50 мг/кг

100 мг/кг

4.

Контроль

6,1 ± 0,3*

6,2 ± 0,2*

6,1 ± 0,1*

5.

Направленный транспорт (6 ч)

6,2 ± 0,1*^

6,1 ± 0,1*^

5,9 ± 0,1*^

6.

Направленный транспорт (24 ч)

5,3 ± 0,2*^

5,1 ± 0,2*^

5,8 ± 0,2*

Примечания. * – достоверность различий по отношению к интактным животным, достоверны при р < 0,05; ^ – достоверность различий по отношению к животным с кровопотерей, достоверны при р < 0,05.

Во внеклеточной среде активность антиоксидантных защитных ферментов мала, но тем не менее плазма обладает мощным антиоксидантным потенциалом, который проявляют альбумин, иммуноглобулины, церулоплазмин, фракции α2- и β-глобулинов и, в меньшей степени, трансферрин, гаптоглобин и сывороточная супероксиддисмутаза [6]. Ключевое место среди белков плазмы принадлежит альбумину, который несет основную антиоксидантную функцию в плазме крови [2].

Содержание альбуминов в сыворотке крови на обоих сроках исследования после кровопотери оставалось в пределах нормы (табл. 2).

Нами установлено, что при однократном введении АК в эритроцитарных носителях животным после кровопотери в дозе 25 мг/кг через 6 ч происходит достоверное повышение активности каталазы по сравнению с животными с кровопотерей на 21,57 %, а по сравнению с интактными животными на 90,63 %. Через 24 ч после кровопотери активность каталазы в печени крыс достоверно снизилась по сравнению с ее активностью у животных с кровопотерей на 11,67 %, а по сравнению с активностью у интактных крыс осталась повышенной на 65,63 %.

При введении АК после кровопотери в эритроцитарных носителях в дозе 50 мг/кг активность каталазы через 6 ч достоверно повышается на 19,61 %, а через 24 ч, наоборот, достоверно снижается на 15 % по сравнению с уровнем активности каталазы у животных с кровопотерей. Относительно показателей интактных животных активность каталазы остается повышенной через 6 ч в 1,91 раза, а через 24 ч в 1,59 раз.

При введении АК в эритроцитарных контейнерах животным в дозе 100 мг/кг после кровопотери уровень активности каталазы через 6 ч достоверно повышается на 15,89 %, а через 24 ч остается таким же, как у животных с кровопотерей. По сравнению с ее активностью у интактных животных у экспериментальных животных ее активность достоверно повышается через 6 ч на 84,38 %, а через 24 ч на 81,25 %.

Таким образом, однократное введение АК интактным животным в дозе 100 мг/кг и через 6 ч, и через 24 ч после кровопотери сохраняет повышенный уровень активности каталазы.

Таблица 2

Влияние адресной доставки АК в печень в дозировках 25, 50, 100 мг/кг на процентное содержание альбуминов (%) в сыворотке крови белых крыс (М ± m, n = 12)

№ п/п

Условия эксперимента

Содержание альбуминов в сыворотке крови белых крыс (%)

1.

Интактные животные

47,53 ± 4,50

2.

6 ч после кровопотери

52,24 ± 6,71

3.

24 ч после кровопотери

49,96 ± 6,82

Использованные дозы аскорбиновой кислоты для коррекции кровопотери

25 мг/кг

50 мг/кг

100 мг/кг

4.

Контроль

49,29 ± 2,02

47,79 ± 5,84

56,24 ± 1,95*

5.

Направленный транспорт (6 ч)

49,30 ± 1,51

46,53 ± 3,24

59,83 ± 3,43*^

6.

Направленный транспорт (24 ч)

49,34 ± 3,57

46,93 ± 1,04

56,81 ± 2,56*^

Примечания. * – достоверность различий по отношению к интактным животным, достоверны при р < 0,05; ^ – достоверность различий по отношению к животным с кровопотерей, достоверны при р < 0,05.

Исследование показало (табл. 2), что введение АК интактным животным в дозе 25 мг/кг после включения в ЭК (контроль) не вызывает достоверного изменения процентного содержания альбуминов по сравнению с их уровнем в сыворотке интактных крыс.

Процентное содержание альбуминов через 6 и 24 ч после кровопотери при введении АК не отличалось от их содержания у интактных животных. По сравнению с данными животных с кровопотерей содержание альбуминов и через 6 ч, и через 24 ч осталось на том же уровне.

Таким образом, однократное введение АК в дозе 25 мг/кг после кровопотери сохраняет процентное содержание альбуминов на уровне показателей интактных животных.

При введении АК интактным животным в дозе 50 мг/кг после предварительного включения ее в ЭК процентное содержание альбуминов не изменяется по сравнению с их содержанием у интактных животных.

Введение АК в дозе 50 мг/кг ни через 6 ч, ни через 24 ч не вызывает достоверного изменения содержания альбуминов как по сравнению с интактными животными, так и по сравнению с данными животных с кровопотерей.

Введение АК интактным животным в дозе 100 мг/кг путем направленного транспорта в печень вызывает достоверное изменение содержания альбуминов в сыворотке крови крыс в сторону повышения с 47,53 ± 4,4 до 56,24 ± 1,95 %, что составляет 118,33 % по сравнению с группой интактных животных.

При введении АК животным после кровопотери содержание альбуминов через 6 ч достоверно повысилось на 14,53 % (с 52,24 ± 6,71 до 59,83 ± 3,43 %), а через 24 ч на 13,71 % (с 49,96 ± 6,82 до 56,81 ± 2,56 %) по сравнению с животными с кровопотерей. По сравнению с интактными животными содержание альбуминов тоже достоверно повысилось на 25,88 %, а через 24 ч на 19,52 %.

Выводы

1. Однократное введение АК в эритроцитарных носителях в диапазоне всех изученных доз и на всех изученных сроках сохраняет повышенный уровень активности каталазы в печени, установившийся при кровопотере.

2. Введение АК в эритроцитарных носителях в дозах 25 и 50 мг/кг нормализует содержание альбуминов в сыворотке крови, а в высоких дозах (100 мг/кг) их содержание значимо повышается, как по сравнению с группой интактных животных, так и по сравнению с группами животных с кровопотерей.

3. Таким образом, использование аутологичных эритроцитов для адресной доставки в печень аскорбиновой кислоты повышает пул эндогенной антиоксидантной защиты.

Рецензенты:

Каталымов Л.Л., д.б.н., профессор кафедры анатомии, физиологии и гигиены человека и животных, ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова», г. Ульяновск;

Любин Н.А., д.б.н., профессор, зав. кафедрой морфологии, физиологии и патологии животных, ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина», г. Ульяновск.

Работа поступила в редакцию 18.03.2014.


Библиографическая ссылка

Ксейко Д.А., Генинг Т.П., Бурнашев Р.Р., Шарафутдинов А.И., Садретдинова Л.Н. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АУТОЛОГИЧНЫХ ЭРИТРОЦИТОВ ДЛЯ АДРЕСНОЙ ДОСТАВКИ В ПЕЧЕНЬ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ С ЦЕЛЬЮ ОПТИМИЗАЦИИ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ ГЕПАТОЦИТОВ ПОСЛЕ КРОВОПОТЕРИ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 5-3. – С. 507-510;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=33906 (дата обращения: 05.06.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074