Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

ОЦЕНКА ПРОЦЕССОВ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ В ЭРИТРОЦИТАХ КАК КРИТЕРИЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАПРАВЛЕННОГО ТРАНСПОРТА АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ В ПЕЧЕНЬ С ЦЕЛЬЮ КОРРЕКЦИИ ПОСТГЕМОРРАГИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ

Ксейко Д.А. 1 Генинг Т.П. 1 Бочкова Е.Г. 1 Котельников С.В. 1 Валиев Р.Р. 1
1 ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет»
Многочисленными исследованиями установлено, что кровопотеря сопровождается активацией процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в печени. Ряд авторов рассматривает эритроциты как универсальную модель для изучения изменений мембран и метаболизма клеток организма, в том числе гепатоцитов. С другой стороны, сдвиги в физико-химических параметрах мембран эритроцитов усугубляют поражения гепатоцитов, приводя к нарушениям микроциркуляции и тканевой гипоксии. В качестве вещества, корректирующего функциональное состояние печени в условиях кровопотери, нами была выбрана аскорбиновая кислота. Работа выполнена на белых беспородных крысах. Исследовали содержание малонового диальдегида в эритроцитах. Получение эритроцитарных контейнеров (ЭК) с аскорбиновой кислотой (АК) производилось методом гипотонического лизиса. ЭК с АК вводили внутривенно в дозах 25, 50 и 100 мг/кг однократно через 10 мин после кровопотери. Показано, что возникшая на фоне кровопотери гипоксия активирует процессы перекисного окисления липидов в эритроцитах, о чем свидетельствует увеличение в них уровня малонового диальдегида. Кроме того, АК обладает антиоксидантным действием в дозах 25 и 50 мг/кг, в дозе 100 мг/кг АК проявляет себя как прооксидант.
печень
кровопотеря
гипоксия
перекисное окисление липидов
аскорбиновая кислота
направленный транспорт
эритроциты
1. Андреева Л.И., Кожемякин Л.А., Кишкун А.А. Модификация метода определения перекисей липидов в тесте с тиобарбитуровой кислотой // Лабораторное дело. – 1988. – № 11. – С. 41–43.
2. Басинский С.Н., Басинский А.С., Рогачев И.Н. Оценка антиоксидантных свойств лекарственных препаратов в эксперименте // Ученые записки Орловского государственного университета. Серия: Естественные, технические и медицинские науки. – 2008. – № 2. – С. 65–68.
3. Генинг Т.П. Эритроциты млекопитающих в направленном транспорте биологически активных веществ. – Ульяновск: УлГУ, 1996. – 224 с.
4. Ивонин, А.Г. Пименов Е.В., Оборин В.А., Девришов Д.А., Копылов С.Н. Направленный транспорт лекарственных препаратов: современное состояние вопроса и перспективы // Известия Коми научного центра УрОРАН. – 2012. – № 9. – С. 46–55.
5. Коржевская А.К., Никольский В.О., Бояринова Л.В. Влияние натрия оксибутирата на микроциркуляцию в брыжейке тонкой кишки и метаболизм печени при геморрагическом шоке (Экспериментальное исследование) // Общая реаниматология. – 2010. – Т.VI, № 1. – С. 28–32.
6. Кручинина М.В., Генералов В.М., Курилович С.А., Громов А.А. Диэлектрофорез эритроцитов в диагностике диффузных заболеваний печени различной этиологии // Архивъ внутренней медицины. – 2011. – № 2. – С. 58–63.
7. Кручинина М.В., Курилович С.А., Громов А.А., Генералов В.М., Немцова Е.Г. Бакиров Т.С., Рихтер В.А. Cеменов Д.В., Морозов С.В. Алкогольное поражение печени: взаимосвязь электрических и вязкоупругих характеристик эритроцитов и структуры их мембран // Вестник НГУ. Серия: Биология, клиническая медицина. – 2008. – Т.VI, № 2. – С. 96–102.
8. Кухарева Е.А., Шпагина Л.А., Паначева Л.А., Пятакова Е.Ф. Состояние системного гемостаза и микроциркуляции в печени при артериальной гипертензии // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Биология, клиническая медицина. – 2012. – Т.10, № 1. – С. 69–75.
9. Моргунов С.С., Матвеев А.В. Коррекция гипоксии и процессов свободнорадикального окисления при гастродуоденальных кровотечениях // Общая реаниматология. – 2007. – Т. III, № 1. – С. 22–27.
10. Новицкий В.В., Рязанцева Н.В., Степанова Е.А. Молекулярные нарушения мембраны эритроцитов при патологии разного генеза являются типовой реакцией организма; контуры проблемы // Бюллетень сибирской медицины. – 2006. – № 2. – С. 62–70.
11. Трегубова И.А., Косолапов В.А., Спасов А.А. Антиоксиданты: современное состояние и перспективы // Успехи физиологических наук. – 2012. – Т. 43, № 1. – С. 75–94.
12. Трубин Е.В., Гребенкин Б.Е., Черемискин В.П., Садыкова Г.К. Нарушения гемодинамики печени при гестозе как прогностический критерий объема послеродовых и послеоперационных кровопотерь // Медицинский альманах. – 2009. – № 4 – С. 69–70.
13. Чеснокова Н.П., Понукалина Е.В., Бизенкова М.Н. Молекулярно-клеточные механизмы инактивации свободных радикалов в биологических системах // Успехи современного естествознания. – 2006. – № 7. – С. 29–36.
14. Хильчук М.А., Есауленко Е.Е., Ладутько А.А., Быков И.М., Данилова Н.Р. Модификация липидного спектра мембран эритроцитов при экспериментальном токсическом поражении печени и возможности его коррекции растительными маслами // Кубанский научный медицинский вестник. – 2012. – № 1. – С. 177–181.
15. 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.

Кровопотеря и связанная с ней гипоксия вызывают глубокие и часто необратимые нарушения метаболизма в тканях, поскольку в целостном организме метаболические процессы находятся в тесной функциональной связи с уровнем кровоснабжения тканей, состоянием микроциркуляции [8, 12]. Многочисленными исследованиями установлено, что кровопотеря сопровождается активацией процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в печени. В результате чего могут происходить изменения липидного состава мембран и, как следствие, сдвиг функционального состояния органа [5, 9]. Ряд авторов рассматривает эритроциты как универсальную модель для изучения изменений мембран и метаболизма клеток организма, в том числе гепатоцитов. С другой стороны, сдвиги в физико-химических параметрах мембран эритроцитов усугубляют поражения гепатоцитов, приводя к нарушениям микроциркуляции и тканевой гипоксии [6, 7, 14].

В качестве вещества, корректирующего функциональное состояние печени в условиях кровопотери, нами была выбрана аскорбиновая кислота. Поскольку в условиях гипоксии важным фактором является необходимость поддерживать ионы металлов (Fe2+, Cu2+ и др.), встроенные с помощью хелатных связей в структуру оксигеназ и гидроксилаз в восстановленном состоянии, обеспечивающем нормальную функцию ферментов. Единственным веществом, способным восстанавливать ионы металлов в подобного рода структурах, является аскорбиновая кислота (АК) [2, 11].

В работе [4] сообщается о применении антигипоксантов в эритроцитарных контейнерах при комплексной терапии гепаторенального синдрома. При этом отмечено купирование проявлений гепато- и нефропатий по целому ряду клинических и лабораторных признаков в 1,5–2 раза быстрее по сравнению с традиционной терапией.

Цель исследования – изучить процессы ПОЛ в эритроцитах крыс после кровопотери и оценить возможность коррекции обнаруженных биохимических нарушений с помощью направленного транспорта АК в печень.

Материалы и методы исследования

Работа выполнена на белых беспородных крысах массой 240−280 г. Гипоксию вызывали кровопусканием через катетер [15]. Объем кровопотери составил 2 % от массы животного. Животные были разделены на следующие группы: 1-я 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 [3]. ЭК с АК вводили внутривенно в дозах 25, 50 и 100 мг/кг однократно через 10 мин после кровопотери. Исследовали содержание малонового диальдегида (МДА) [1] в эритроцитах белых крыс.

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

Исследование влияния кровопотери на содержание в эритроцитах крыс продукта ПОЛ – МДА показало, что через 6 ч после кровопотери его концентрация достоверно возросла на 15,34 % (с 573,25 ± 42,92 до 661,17 ± 39,77 мкмоль/л) (р < 0,05). Через 24 ч после кровопотери мы наблюдали более существенное увеличение данного показателя: содержание МДА достоверно возросло на 21,58 % относительно исходных значений (р < 0,05).

Влияние адресной доставки АК в печень в дозировках 25, 50 и 100 мг/кг на содержание МДА(мкмоль/л) в эритроцитах белых крыс (М ± m, n = 12)

№ п/п

Условия эксперимента

Содержание МДА в эритроцитах белых крыс (мкмоль/л)

1.

Интактные животные

573,25 ± 42,92

2.

6 ч после кровопотери

661,17 ± 39,77*

3.

24 ч после кровопотери

696,98 ± 57,76*

Использованные дозы аскорбиновой кислоты для коррекции кровопотери

25 мг/кг

50 мг/кг

100 мг/кг

4.

Контроль

571,67 ± 34,37

486,30 ± 42,41*

601,33 ± 35,26

5.

Направленный транспорт (6 ч)

562,56 ± 53,28^

464,43 ± 44,22*^

732,78 ± 54,64*^

6.

Направленный транспорт (24 ч)

590,78 ± 51,36^

511,24 ± 42,83^

721,33 ± 34,15*

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.

В ускорении процессов ПОЛ в эритроцитах при кровопотере, наряду с внутриклеточными механизмами, важная роль принадлежит дополнительным негативным воздействиям на эритроциты гуморальных факторов, содержащихся в плазме. Их природа и механизм действия остаются неясными. Известно, что при кровотечении происходит активация различных ферментных систем, а это приводит к накоплению в крови биогенных аминов и других физиологически активных веществ, обладающих прооксидантным действием [10, 13].

При введении АК в эритроцитарных контейнерах в дозе 25 мг/кг животным после кровопотери уровень содержания МДА в эритроцитах через 6ч после кровопотери имел тенденцию к снижению, а через 24 ч – наоборот, к повышению по сравнению с его уровнем у интактных животных. По сравнению с крысами с кровопотерей содержание продукта ПОЛ – МДА достоверно снизилось на 14,91 % (с 661,17 ± 39,77 до 562,56 ± 53,28 мкмоль/л), а через 24 ч – лишь имело тенденцию к снижению.

Введение АК путем направленного транспорта в печень АК в эритроцитарных контейнерах интактным животным (контрольная группа) в дозе 50 мг/кг вызывает достоверное снижение содержания МДА на 15,18 % (с 573,25 ± 42,92 до 486,30 ± 42,41 мкмоль/л).

Однократное внутривенное введение АК в эритроцитарных контейнерах животным после кровопотери через 6 ч способствовало снижению содержания МДА в эритроцитах крыс с 573,35 ± 91,35 до 464,43 ± 44,22 мкмоль/л, что составило 81 % по сравнению с интактными животными, а через 24 ч его содержание лишь имело тенденцию к снижению по сравнению с таковыми. Относительно данных животных с гипоксией содержание МДА снизилось через 6 ч на 29,76 % (с 661,17 ± 39,77 до 464,43 ± 44,22 мкмоль/л), а через 24 ч – на 26,56 % (с 696,98 ± 57,76 до 511,24 ± 42,83 мкмоль/л).

При введении АК в эритроцитарных контейнерах в дозе 100 мг/кг животным после кровопотери через 6 ч содержание МДА достоверно повысилось на 27,81 %, а через 24 ч – на 25,81 % по сравнению с интактными животными. По сравнению с животными с кровопотерей содержание МДА через 6 ч достоверно повысилось на 10,83 % (с 661,17 ± 39,77 мкмоль/л до 732,78 ± 54,64 ммоль/л), а через 24 ч лишь имело тенденцию к повышению.

Выводы

1. Возникшая на фоне кровопотери гипоксия активирует процессы перекисного окисления липидов в эритроцитах, о чем свидетельствует увеличение в них уровня малонового диальдегида.

2. Направленный транспорт в печень АК в эритроцитарных контейнерах в дозе 25 мг/кг приводит к нормализации уровня содержания МДА у экспериментальных животных, который на всех изученных сроках (6 и 24 ч после кровопотери) не достоверно отличается от уровня интактных животных.

3. В дозе 50 мг/кг АК имела более выраженный антиоксидантный эффект и через 6 ч после кровопотери приводила к достоверному снижению концентрации МДА даже по сравнению с интактными животными.

4. Однократное введение АК в дозе 100 мг/кг после кровопотери на всех изученных сроках повышает уровень концентрации МДА в эритроцитах.

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 06.11.2014.


Библиографическая ссылка

Ксейко Д.А., Генинг Т.П., Бочкова Е.Г., Котельников С.В., Валиев Р.Р. ОЦЕНКА ПРОЦЕССОВ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ В ЭРИТРОЦИТАХ КАК КРИТЕРИЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАПРАВЛЕННОГО ТРАНСПОРТА АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ В ПЕЧЕНЬ С ЦЕЛЬЮ КОРРЕКЦИИ ПОСТГЕМОРРАГИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11-8. – С. 1728-1731;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=35836 (дата обращения: 12.12.2019).

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