Введение к работе
Актуальность проблемы
Современный человек живет и работает в условиях непрерывного контакта с окислителями окружающей среды: отходами производства, загрязняющими почву, воду, воздух; синтетическими стабилизаторами, загустителями, ароматизаторами, содержащимися в продуктах питания; лекарственными препаратами, средствами бытовой химии.
Количество острых отравлений в развитых странах мира (в США – около 600 000, в РФ – 570 000 человек в год), ежегодно возрастает, не снижается существенно и число их летальных исходов.
Под воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды, веществ с прооксидантными свойствами, ксенобиотиков возможна интенсификация перекисного окисления липидов в организме [Меньщикова Е.Б. и соавт., 2008; Губский Ю.И., Беленичев И.Ф., Левицкий Е.Л. и др., 2008]. В результате возникает дисбаланс в системе свободнорадикального окисления / антиоксидантной защиты со сдвигом в сторону первого. Это может привести к повышению содержания, прежде всего в печени, таких продуктов, как липоперекиси, радикалы жирных кислот, кетоны, альдегиды, кетокислоты, что, в свою очередь, сопровождается повреждением и увеличением проницаемости клеточных мембран, окислительной модификации структурных белков, ферментов, биологически активных веществ. Защиту тканей от окислительного стресса осуществляют эндогенные антиоксиданты и в первую очередь система глутатиона. Глутатион относится к основным звеньям антиоксидантной защиты, участвует в детоксикации ксенобиотиков и продуктов метаболизма, оказывает влияние на активность ферментов, регулирует обмен эйкозаноидов и простагландинов, влияет на биосинтез нуклеиновых кислот, выполняет другие не менее важные функции [Kulinsky V.I., Kolesnichenko L.S., 2009; Ballatori N., Krance S.M., Notenboom S., 2009].
Все это позволяет рассматривать обмен глутатиона в качестве механизма обеспечения резистентности организма к действию токсикантов. В настоящее время синтезированы новые фармакологические препараты, на основе глутатиона, для профилактики и лечения токсических повреждений тканей [Куценко С.А., 2004]. Имеются данные о перспективности определения концентрации глутатиона в клетках крови при оценке тяжести отравлений различными токсикантами [Ливанов Г.А. и соавт., 2001].
Список используемых сокращений:
АФК – активные формы кислорода, ГГТ – гамма-глутамилтрансфераза, ГПО – глутатионпероксидаза, ГР – глутатионредуктаза, ГТ – глутатионтрансфераза, ЛК – -липоевая кислота, ОС – окислительный стресс, ПОЛ – перекисное окисление липидов, ТБК – тиобарбитуровая кислота, ФЛ – феррум лек, ЦПА – N6-циклопентиладенозин, ЭГТА – этиленгликольтетраацетат, GSH – восстановленный глутатион.
Положительное воздействие препаратов антиоксидантов при отравлении разными токсикантами известно, однако влияние на систему глутатиона в комплексе не изучалось.
Таким образом, выявление закономерностей реагирования системы глутатиона на острое воздействие токсичных химических веществ является важной проблемой, решение которой может способствовать существенному росту эффективности оказания помощи при отравлении, благодаря целенаправленному совершенствованию средств фармакологической коррекции, точного определения показаний к их назначению.
Цель исследования
Изучение активности процессов перекисного окисления липидов и системы глутатиона при введении этиленгликольтетраацетата, феррум лека, метанола и депакина в токсических дозах и разработка методов коррекции выявленных нарушений.
Задачи исследования:
-
Исследование токсического действия этиленгликольтетраацетата, феррум лека, метанола и депакина на активность процессов перекисного окисления липидов и концентрацию восстановленного глутатиона в печени и почках экспериментальных животных.
-
Исследование токсического действия этиленгликольтетраацетата, феррум лека, метанола и депакина на активность ферментов метаболизма глутатиона: глутатионредуктазы, глутатионпероксидазы, глутатионтрансферазы и гамма-глутамилтрасферазы в печени и почках экспериментальных животных.
-
Исследование влияния антиоксиданта липоевой кислоты и протекторных соединений других механизмов действия на процессы перекисного окисления липидов, концентрацию восстановленного глутатиона и активность ферментов его метаболизма в тканях лабораторных животных в условиях введения этиленгликольтетраацетата, феррум лека, метанола и депакина.
Научная новизна:
В результате проведения комплексного сравнительного исследования токсического действия этиленгликольтетраацетата, феррум лека и метанола на активность процессов перекисного окисления и систему глутатиона впервые установлена эффективность применения N6-циклопентиладенозина, лидокаина и липоевой кислоты для предотвращения интенсификации свободнорадикального окисления липидов и коррекции системы глутатиона в условиях интоксикации этиленгликольтетраацетатом. Обнаружено, что активация процессов перекисного окисления липидов и нарушения системы глутатиона, возникающие в условиях токсического воздействия препарата железа феррум лека, эффективно нивелируются введением антиоксиданта липоевой кислоты. Установлена эффективность применения липоевой кислоты для предотвращения процессов перекисного окисления липидов и коррекции системы глутатиона в условиях интоксикации метанолом. Обнаружено, что активация процессов перекисного окисления липидов и нарушения системы глутатиона, возникающие в условиях интоксикации депакином, предупреждаются введением гептрала и иммунокала.
Научно-практическая значимость работы
Полученные в ходе диссертационного исследования результаты позволяют расширить представления о состоянии перекисного окисления липидов, системы глутатиона и метаболизме глутатионзависимых ферментов: глутатионредуктазы, глутатионпероксидазы, глутатионтрансферазы и гамма-глутамилтрансферазы при интоксикации ксенобиотиками. Представленные результаты дают возможность уточнить состояние антиокислительных процессов и дифференцированно подойти к назначению антиоксидантной терапии. Обоснована возможность применения антиоксидантов в качестве корректора системы глутатиона в условиях интоксикации ксенобиотиками.
Внедрение результатов в практику
Рекомендации, разработанные на основании полученных в ходе диссертационного исследования данных, используются в научной работе и учебном процессе на кафедре химии, кафедре фармакологии и кафедре факультетской терапии Иркутского государственного медицинского университета.
Положения, выносимые на защиту
-
Этиленгликольтетраацетат, феррум лек и метанол вызывают дестабилизацию системы глутатиона в печени мышей. Универсальными показателями нарушения системы глутатиона при отравлении разными токсикантами являются повышение содержания продуктов перекисного окисления и снижение концентрации восстановленного глутатиона.
-
Нарушение системы глутатиона при введении этиленгликольтетраацетата начинается со снижения активности глутатионпероксидазы, повышения активности глутатионредуктазы и глутатионтрансферазы в печени мышей. При введении этиленгликольтетраацетата с N6-циклопентиладенозином и лидокаином нормализуется концентрация восстановленного глутатиона, активность глутатионредуктазы, глутатионтрансферазы и глутатионпероксидазы, предотвращается активация процессов перекисного окисления липидов.
-
Феррум лек вызывает активацию глутатионредуктазы, глутатионтрансферазы и глутатионпероксидазы только в высоких дозах, резко увеличивает активность гамма-глутамилтрансферазы. Липоевая кислота при совместном введении с феррум леком значительно снижает активацию перекисного окисления, сглаживает снижение концентрации восстановленного глутатиона и нормализует активность глутатионпероксидазы и гамма-глутамилтрансферазы в печени.
-
При отравлении метанолом наблюдается выраженное напряжение системы глутатиона, проявляющееся снижением активности глутатионредуктазы, глутатионтрансферазы и глутатионпероксидазы как в печени, так и в почках. Этанол и липоевая килота предупреждают негативные сдвиги, при этом липоевая кислота дает наиболее выраженный эффект.
-
Депакин вызывает активацию гамма-глутамилтрансферазы и снижает активность глутатионтрансферазы. Гептрал и иммунокал при совместном введении с депакином предупреждают активацию перекисного окисления липидов.
Апробация работы
Результаты исследований были представлены на V и VI Международных Пироговских научных медицинских конференциях (Москва, 2010, 2011); 78-й итоговой научно-практической конференции СНО им. И.И. Мечникова посвященной 350-летию г. Иркутска (Иркутск, 2011); Пятой Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2011); I Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Сибирский медико-биологический конгресс» (Барнаул, 2011); X Всероссийской университетской научно-практической конференции молодых ученых по медицине (Тула 2011); III итоговой конференции молодых ученых (Иркутск, 2011), научно-практической конференции Уральского федерального округа по клинической токсикологии с международным участием «Роль токсикологических центров в обеспечении химической безопасности на региональном уровне» (Екатеринбург, 2011).
Публикации
По теме опубликовано 15 работ, из них 7 статей, 8 тезисов, в том числе в центральных журналах и международных сборниках научных трудов. В российских рецензируемых ВАК научных журналах опубликовано 6 статей и 3 тезисов.
Структура и объем диссертации
