Введение к работе
Актуальность темы. 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д) входит в группу хлорорганических гербицидных препаратов. Впервые гербициды на основе 2,4-Д стали применять в начале 50-х годов и в настоящее время они являются одними из наиболее эффективных и широко применяемых химических средств борьбы с широколиственными сорняками: в США и Великобритании ежегодно применяется свыше 1 млн. тонн гербицидов группы 2,4-Д (ВОЗ, 1987). Постоянно возрастающие объем выпуска и масштаб применения гербицидов этой группы создают реальную угрозу состоянию окружащей среды и здоровью человека
Несмотря на длительность применения гербицидов группы 2,4-Д, применяемые методы и лекарственные средства лечения острых и хронических отравлений 2,4-Д часто малоэффективны. Поэтому и в настоящее время актуальное значение имеет дальнейшее изучение механизмов, лежащих в основе токсического действия гербицидов группы 2,4-Д и изыскание новых лекарственных средств.
Данные литературы указывают на важную роль в патогенезе интоксикации структурно-функциональных нарушений мембран клеток и субклеточных органелл. Взаимодействуя с мембранами растительных клеток, 2,4-Д изменяет мембранный потенциал плазмалеммы; в высоких концентрациях гербицид нарушает барьерную функцию липидного бислоя, повреждая мембраны по детергенгному механизму (Голубев В.Н., Контуш А.С., 1986; Контуш А.С 1992) Гербициды группы 2,4-Д, изменяя электрический потенциал мышечных и нервных клеток животных оказывают токсическое действие на центральную и периферическую нервную систему при острых отравлениях мпывают развитие тяжелой и стойкой миотонииГ оказывают неблагоприятное влияние на миокард. fFln Н Ylitalo Р 197*7 1979- Anrireasik Z et al 1979'^ ттпяттяют
гепатотоксическое' деиствие/вёзуглыйВТІ с соавт' 979 SanteaoSo гепатотоксическое действие ^езуглыи в.п. соавт., /у; bantagostino
На клеточном уровне особого внимания при изучении токсического действия широкого спектра токсических соединений заслуживают лизосомы клеток и их мембраны. Изучение стабильности мембран лизосом клеток печени животных было предложено в качестве дополнительного теста при мониторинге загрязнения окружающей среды (Kohler А., 1991) Реакция лизосомального аппарата на действие широкого спектра токсических соединений
универсальна и часто сопровождается нарушением стабильности мембран лизосом. При чрезмерной активации лизосомального аппарата клеток и нарушении структурной целостности мембран, высокоактивные кислые гидролазы лизосом, поступая в цитоплазму клеток и во внеклеточную среду, оказывают вторичное повреждающее действие на структуру клеток и внутриклеточных органелл (Короленко Т.А., 1983, 1990).
2,4-Д при острых отравлениях в дозе ЛДзо, лабилизирует мембраны лизосом, при этом тяжесть симптомов отравления коррелирует со степенью нарушения стабильности мембран, это диктует необходимость поиска мембранопротекторных препаратов, способных стабилизировать мембраны клеток и субклеточных органелл. С этой точки зрения, весьма перспективными могут оказаться препараты, содержащие комплекс полифенольных соединений лекарственных растений.
Полифенольные соединения лекарственных растений обладают гепатопротекторной активностью при тех видах поражения печени, при которых происходит активация процессов перекисного окисления липидов, оказывают противовоспалительное действие, положительно влияют на гидродинамические свойства крови и сердечно-сосудистую систему в целом, процессы регенерации, угнетают реакции ПОЛ и стабилизируют мембраны клеток и клеточных органелл, повышая адаптационные и усиливая компенсаторно-приспособительные реакции организма на клеточном и субклеточном уровне (Бородин Ю.И., 1983; Барабой В.А., 1984; Hikiho Н. et al., 1986; Rao P.V., 1989; Першукова А.М., 1991; Gilani A.U.H., JanbazK.H.,1995).
Цель исследования - определение структурно-функциональных изменений мембр4н лизосом при токсическом повреждении печени гербицидным препаратом 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислотой и возможность коррекции нарушений с помощью полифенольного комплекса из листьев манжетки обыкновенной (Alchemiila vulgaris L.).
Задачи исследования:
-
Изучить стабильность и повреждаемость мембран лизосом печени крыс при экспериментальной интоксикации 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислотой.
-
Исследовать эффект 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты на стабильность и проницаемость мембран изолированных лизосом i паренхиматозных клеток печени крыс in vitro.
3. Сравнить выраженность изменений лизосом с
морфофункциональными характеристиками печени крыс при
интоксикации 2,4-днхлорфеноксиуксусной кислотой.
-
Изучить изменение содержания малонового диальдегида -продукта перекисного окисления липидов в ткани печени после воздействий 2,4-Д.
-
Исследовать возможность коррекции нарушений мембран лизосом печени крыс при действии 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты полифенольным комплексом из листьев манжетки обыкновенной {Akhemilla vulgaris L.).
Научная новизна работы.
Впервые установлено, что воздействия 2,4-Д в течение 4-х дней в ежедневной дозе 150 мг/кг сопровождаются нарушением стабильности и резистентности мембран лизосом печени крыс. Нарушение стабильности мембран лизосом отмечено через 1 и 5 суток после воздействий 2,4-Д. В эксперименте in vitro с использованием изолированных лизосом и паренхиматозных клеток печени крыс показан дозозависимый повреждающий эффект 2,4-Д на мембраны лизосом печени. Установлено, что 2,4-Д в концентрации 10"^ М повышает проницаемость мембран лизосом печени крыс для ионов к+ и не влияет на стабильность мембран лизосом Гербииил нарушает стабильность мембран изолированных лизосом в концентрации 10"^ М.
Выявлена мембранопротекторная активность полифенольных соединений из листьев манжетки обыкновенной при токсическом повреждении мембран лизосом печени и селезенки крыс гербицидом -2,4-Д и возможность их использования для предупреждения этих нарушений. Комплекс полифенолов из листьев манжетки обыкновенной предупреждает нарушение осмотических свойств лизосом печени крыс (1 и 5 суток) и способствует более быстрому восстановлению стабильности мембран лизосом печени и селезенки крыс при интоксикации 2 A-TL
Практическая значимость работы.
Полученные данные о нарушении мембран лизосом печени и селезенки крыс, а также данные об усилении перекисного окисления липидов в печени экспериментальных животных при интоксикации 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислотой, дополняют уже существующие представления о механизмах реализации токсического действия 2,4-Д на организм животных и человека.
Показана целесообразность использования полифенольного комплекса из листьев манжетки обыкновенной {Akhemilla vulgaris L.),
З
л»йттагтї»ілттт^г,л ouTTiftprurTQirruLuiij г*о/\Ипфтлъъ.йжх
предупреждающего развитие токсического эффекта 2,4-Д. Положения, выносимые на защиту.
-
2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота в дозе 150 мг/кг массы животного при ежедневном введении в течение 4-х дней нарушает осмотические свойства лизосом печени крыс и стабильность мембран лизосом печени и селезенки крыс. Степень нарушения стабильности мембран лизосом в печени и селезенке крыс одинакова.
-
2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота в концентрации 10"^ М повреждает целостность мембран изолированных лизосом. В концентрации КГ» М гербицид нарушает стабильность мембран изолированных лизосом печени и лизосом изолированных паренхиматозных клеток печени крыс. В концентрации 1V^ М гербицид повышает проницаемость мембран лшосом печени интактных крыс для ионовк+.
3. Полифенольный комплекс из листьев манжетки
обыкновенной (Alchemilla vulgaris L.) оказывает положительное
действие на структурно-функциональное состояние печени при
интоксикации крыс 2,4-Д, проявляет мембранопротекторные свойства,
оказывая защитное д йствиеі на мембраны лизосом печени и селезенки
крыс в условиях дестабилизирующего воздействия 2,4-
дихлорфеноксиуксусной кислоты.
Апробация работы. Результаты работы были доложены на 3-м съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока, [Новосибирск, 1997]; на 1-ой молодежной научной конференции Новосибирского научного центра СО РАМН, [Новосибирск 1999]; на 1-й молодежной научной конференции Института физиологии СО РАМН, [Новосибирск, 1999], на межлабораторномсеминаре Института физиологии СО РАМН [Новосибирск, 1999].
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 153 страницах и состоит из введения, обзора литературы, глав "Материалы и методы исследования", "Результатьї", "Обсуждение результатов" и 'Выводы". Иллюстративный материал представлен в 23 таблицах и 17 рисунках, список литературы содержит 102 отечественных и 152 зарубежных источников