Введение к работе
'АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Как подчеркнуто в совместном иэда-іи Программы С<:Н по скрумаксей среде [в рамках международной >ограммы по химической безопасности использования парзквата , 1 -диметил-4,4-бипиридилиум днхлорпд) - диквата (1,1-з тилен -:,2-бипиридилиум дибромид)),Международной организации труда и смирной 'организацией здравоохранения (Женева,1989, C.1D9), женкологические и биохимически-? исследования ДЄЙС7ВИЛ на жирных . и человека производных пиридина (г.араквата и диквата) 'носятся к числу актуальных для теоретической и' клинической дицкны. проблем. По. современным представлениям, молекулы па-іквата и диквата.обладал-свойствами, окислителл, присоединяют :ектроны и. легко превращаются в свободные .радикалы. Свободные дикалы парзквата и диквата, з свои очередь, подвергается зісленшо,, взаимодействуя с молекулярным кислородом,- который, «соединяя- электроны, .' превращается в активные фср!/ьг кислоро-,-, '-весьма, токсичные для-.биологических макромолекул (белісі, клеиновые кислоты, .полисахариды,, липиды}'.
;Среди;последствий стимуляции- пзракватом и диктатом пере-сногр окисления- липйдов- в,бисмембрзнах,клеток 'сказались пр-е-тврадаемые актиотовдантами явления выхода из клеток но внек-точную среду лактатдегідрогенази-, и катионов К, -а также фоконы-'изменений .свойства липид-зависимых мембракссЕязанны" ф-ер-нтсв.-' К числу таких ферментов- относятся, флзвин-содержащие ноамннексидазы, гаталйэируэдне одно из наиболее епаных (клю-вых) -.биохимических -превращений биогенных амин ев и других отпетых оснований - реакцию- ферментативного окислительного зампнирования. Известно, что -нарушения обмена биогенных амн-в.имеют валне-е значение в развитии ряда патологических сос-яний человека, в частности, заболеваний сердечно - сосудис-й системы,,- психических заболеваний и при лучевых поражениях оркин,1981). Возникли концепции о первостепенном значении ругении метаболизма биогенных аминов а патогенезе целого ря- заболеваний и инт'скси-гзцнй. При патологических состояниях и тоепкацилх незмохно ке только угнетение пли стимулирование ноампноксидазней а!-:тн2нс»';тп,' но и --лчественное обратимое иэ-нение (трансформация! каталитических свойств монсамккоксидаэ оркин,.1981, Ма'учднеь.'с ссант, КвЗ).
Оенсмен трансформации флаЕнносде;.Аали::< мсноаминексидаз '- обнаружен в тканях, животных спухсле"жителей, при экспери-
- г -
ментальных лучевых порачоэниях, при гипервитаминоае Д, экспери ментальном туберкулезе, при отравлении кислородом под высоки давлением, производными гидразина, аамещенных аминов, при экс периментальной гиперхолестеринемии и атеросклерозе, при стрес сорных воздействиях на организм (длительное охлаждение тела черепно-мозговая травма (Промыслов, 1984), при гипоксии,(Шате мирова и соавт. 1990; Gorkln,1985).
Имеются основания считать, что модифицированию моноаминок сидазной активности при ряде заболеваний и интоксикаций при надлежит важная патогенетическая роль. Еыла показана возмо* ность разработки способов нормализации нарушений обмена бис генных аминов и других азотистых соединений в результате пре дотврздения или устранения трансформации моноаминоксидаэ. - -
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ. Цель настоящей работы заключалась' изучении реакций ферментативного дезаминирования'рядабиогеї ных аминов и других азотистых соединений в норме и прй..эксп« риментальной интоксикации гербицидами паракватом и дикватом, выработки способов нормализации нарушении дезаминирования nj тем введения анткоксидантоз, нуклеофильных реагентов структур ных аналогов субстратов или ингибиторов моноаминоксидаэ.
В связи с указанной целью ставятся следующие . задачи: .
-
Воспроизвести в экспериментах на крысах интоксикацз путем введения внутрь параквата и'диквата в дозах, обеспечив? ющих стимуляцию. , перекисного окисления. липидов в биомембраж митохондриальных фракций гомогената легких, печени, почек, те довного мозга и сердца"при содержании животных в течении дес? ти и двадцати дней.
-
Исследовать динамику накопления продуктов перекисної окисления липидов в митохондриальных.фракциях легких, печені
-почек, -головного-мозга к-сердца-при интоксикации паракватом дикватом. ...'"',' '''.':'.';' " ;;-' -'--. ,;; .,-
-
Выяснить возможность'нормализация.перекисного окисле ния літидов введением в"организм антисксиданта дилудина и нуі леофильных реагентов аскорбаната или тиосульфата.натрия" в м< тохондриальных фракциях ряда.органов крыс при интоксикации.
-
Исследовать реакции.дезаминиррвання биогенных аминов других азотистых соединений при их инкубации с митрхондриалі ными фракциями ряда органов крыс, подвергавшихся- .отравлен! паракватом, дикватом по. сравнению;с соответствующими биолог: ческими материалами, полученными от интактных крыс.
-
Выяснить возможность нормализации реакций дезаминир'
-з-.
ания биогенных аминов и других азотистых соединений при их нкубации с митохондриальными фракциями ряда органов крыс, одвергавшихся отравлению, паракватом, дикватом в условиях вве-ения в организм антиоксиданта дидудкна, нуклеофнльных реаген-ов- аскорбаната или тиосульфата натрия, ингибитора моноаминок-кдаэы типа А - пиразидола, а также структурных аналогов гам-а-аминомасляной кислоты, адениловой кислоты, натрия оксибути-ата и адёнозин-2'(3') -монофосфата в целях экспериментальной гралии.'
.6..Исследовать, динамику накопления продуктов перекксного ккеления липидов в митохондриальных фракциях легких, печени, оловного мозга, сердца крыс при.введении клофибрата .
7.-Выяснить возможность нормализации перекксного окиеле-ня: липидов введением в организм дилудина, аскорбаната или ти-:ульфата натрия, в ряде .органов, подвергавшихся воздействию псфибрата. ..--.- '-.'. :'
8. Исследовать - реакции дезаминирования биогенных аминов и эуг-йх' азотистых соединений при их инкубации с митохондриаль-ма фракціими легких, печени, почек, головного мозга, сердца зыс, подвергавшихся воздействию клофибрата
.9. Выяснить'возможность реакций дезаминирования-биогенных мнов и других.азотистых соединений при.их инкубации с мито-зндриальными'фракциями ряда органов крыс, подвергавшихся воз-?йствяб -кдофибратом,. в условиях введения в организм дилудина, :корбатз и.тиосульфата натрия.
' .10/. Получить - высокоочженные.. препараты моноаминоксидазы з митохондриальных '.'фракций " ряда органов (легкие, печень) зыс, подвергавшихся''отравленто паракватом и дикватом, и исс-гдовать их каталитические свойства в сопоставлении с соот-тствующимй . биологическими , материалами, полученными от ин-1КТНЫХ крыс.с целью;проверки гипотезы о качественной обратили ' модификации (трансформации) моноаминоксидазы под воздейс-їнєм пзрваката и.диквата..' .'.,'.
11; Сопоставить-'смертность животных в условиях'экспери-жтальной интоксикаціга паракватом и"дикватом в сочетании с іедением в "организм крыс восстановителей (дилудина, аскорба-іта, тиосульфата натрия),-ингибитора'моноаминоксидазы типа А пиразидола, структурных аналогов гамма-аминомзсляной кислоты адениловой кислоты, натрия скснбутирата и аденозин -2' і')-монофссфата, -' - -' - :..-.
. 12. Выяснить возможность' корреляции между нормализацией и
- 4 -нарушенгями биогенных аминов и других азотистых.соединений.
морфологическими признаками аыздороЕления.. ''.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Результаты исследования интоксикации па ракватом или дикватом показывали стимуляцию переписного . окис ления липидов у подопытных животных. В митохондриапьных фрак циях легких, печени, почек, головного мозга и сердца крыс пр интоксикации гербицидами производными пиридина.(ларакьатоїх ил дикватом), содержались примерно в Э раза.больше диеновых конь югатов и в 2 раза больше веществ, ' реагирующих с 2-тиобарбиту ровой кислотой, чем в,соответствующих контрольных пробах.
Установлено, что при одновременном введении параквата ил диквата с дилудиком, параквата или диквата е. аекорбатом и па ракзата или диквата с тиосульфатом натрия в течение 10-ти дне значительно нормализовалось нарушение перекисного.окислени липидов, (содержащим'дисковые конъюгаты-и вещества, реагирую щие с 2-тиобарбитуровой кислотой) по сравнению с крысами,, ко торым вводили только паракват или только дикват.. Впервые пока аано, что при интоксикации прооксйдантами паракватом и диква том снижение дезаминировании моноаминов, усиление дезаминирс вания гликоэамина,, гамма-аминомасллной кислоты, и появление ка чественно новой реакции дезаминирования путресцина и . лизина Эти данные свидетельствуют о возможности обратимого качествен ного модифицирования (трансформации) сеойств моноаминоксиде интоксикации прооксидактамк паракватом или дикватом, нарупени
' процессов дезаминирования моноаминов и других "азотистых соеди
нений. Эффективность . антиоксидантз дидудина," аскорбата щ
нуклеофилъного реагента тиосульфата натрия,-а.также 'ингибитор
.моноаминокеидаэы типа .А - пирааидола, .структурных аналоге
—гамма~ашпюмаслянои~ кислоты,.,натрия.океибутнрата и адекоз»: -2'(3') - монофосфата, была доказана экспериментально. Эти ре зультаты указывают на возможное патогенетическое значение о ратимых нарушений каталитических' свойств монсампнексидаз щ экспериментальной интоксикации паракватом и дикватом...
Установлено, что при введении параквата, , диквата и кле фибрата активность моноаминокеидаэы, катализирующей дезамит роЕакие моноаминов снижается, а также появляется качественнс модифицирование- (трансформация) моноаминоксид'азіи Эти резулі таты показали, что гербициды (паракват, и дикват).и клофиорг вызывают аналогичные-' нарушения, обмена биогенных аминов и . дрі гих азотистых соединений, в эксперименте.:- Качественное модкфі дарование (трансформация) моноаминоксидчз было доказано в не
' -,/-5-
[их экспериментах свисокоочиденными препаратім;! этих фермен-ов нз легкихи'печени. Обратимые, качественные изменения ка-алитических свойств моноаминоксидаз были инициированы в усло-ікях интоксикации паракнатом и днкватсм. Такие химически мэди-іиціфованнь!» фаавйн-ссдёрАадпе амннсксидазн приобретали своис-ва: (которых не было до,"модифицирования) катализировать деэа-ішшрова'ние. диамин (путресцпна), а также отмечалось усиление :мега-аминокислот-(лизин, гамма-зминсмаеллной кислоты), амино-іахаров (глюкозамин), нуклеотпдоз (аденилоеой кислоты).
; По нашим,. данным имела место тенденция к увеличения про-[олдительности жизни отравленных. паракзатом, диквзтсм крыс, йторым вводили, дилудин, асксрбат,-тиосульфат натрия или пнги-іитора мснсамннсксндаэы типа А-пнразпдсла структурних аналогов 'амма-аминомасляной кислоты и адениловсй кислсты, натри? скси->утирата. и аденозин -2' (3' )-мснсфюсфата.
Сравнительные морфологические исследования органов крыс :ри сочетании, введения им параквата с дилудином, параквата с юксрбатсм 'Или/ -параквата с тиосульфатом натрия указали на 'меньізение- морфологических изменений по сравнении с .чивоткыми, :оторые подвергались воздействию голькс параквата. . '--. ' ТЕОРЕГ/ГасКОЕ'.И-'ПРАКТИЧЕСКС'Е 3HA4E1JKS ГАЕОТЫ.'
В результате проведенных исследований существенно распихни представления о; механизмах действия гербицидсв - производных пиридина ' на 'обмен биогенных .аминов и других азе:истых ^единений в организме ыдекспитакгдих.' Установлено, что причины іаругения обмена биогенных аминов и других азотистых Соединение ЯВЛЯЮТСЯ СЛеДСТВИеМ НЗКОПЛенИЯ ПРОДУКТОВ ПЄрЄКНСНОГО ОКИС-
іения, "липидов-в клетка;: жизненно, валных экспериментальных ли-ютных,"Результаты нагих исследований, а такле сопоставление с >е?удьтатамн ранее, проведенных в'-лаборатории профессора 3.3. 'органа исследований с счищенными препаратами моноаминсксидаэ ісгволяет утверждать,-- что в ^левпях стимуляции перекпеного жисленнл (при интоксикации плрчквлтом и дикватом) не насыщения, лирных кислот эндогенных липпдов мктохендрнальных мембран 'Лталитичеокие свойства моноаминсксидаэ локализованных в этих мембранах, . претерпевает качественно'? м:днфицпрсвзние - трансформацию.
Доказательство эффективности антиоксиданта дилудпнз, нук-тиофильных реагентов аскербата, тиосульфата натрия, а также тнгпбитера мсноаминсксидззы- типа А-ппрнзидола, структурных іяалсгов гамма-Е-минсмасля'ной кислсты я здениловей кислоты,
натрия оксибутирата и аденозин -2 (3*) - монофосфата каї средств предотвращения или устранения нарушений ключевой реакции обмена биогенных аминов и других азотистых соединений nps экспериментальной интоксикации производными пиридина (параква-там, дикватам) открывает принципиальную возможность новргс подхода к патогенетической терапии экспериментальной интоксикации паракватом. или дикватсм и. ставят вопрос о целесообразности проведения исследований, направленных на выяснение возможного значения модифицирования свойств моноамнноксидаэ в,организме человека при различных патологических.состояниях, связанных с инициацией перекисного окисления липидов, '.а. также.оС отборе.антиоксидантов, нуклеофильных реагентов,ингибиторов ыо-ноаминоксидаэ, структурных аналогов азотистых соединений и из сочетаний для патогенетической терапии. . .'.,.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации. доложены:на Л' конференции биохимиков Узбекистана.-(Ташкент, 1993), Л конгресса Ассоциации морфологов.(Тюмень,1993), I съезде морфологов Узбекистана (Ташкент,1993), I конференции! 'Андижанского 'отделениг инженерной академии (Андижан, 1993).. -.-ї-". '-./'.:''.'"'"'''
Диссертация апробирована на заседании 'межкафедральной, научной конференции АндГосМИ (Андижан, 1533) и объединенном семинаре лабораторий института биохимии АНРЗ (Ташкент,1994), '. :
ПУБЛИКАЦИИ. По 'материалам .диссертации .опубликовано :.15
статей в СНГ. и за.рубежом, -список,которых.представлен'-в конце
автореферата.' '. '"> -''.'-,ч;Л\;\ :;-'-'' -,
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. : Диссертационная'.работ; состоит иэ введения, обзора литературы,'списания материалов і методов исследования, . изложения полученных..результатов -. и . ю обсуждения, выводов и списка литературы, содержащего 151 наи--мспопание.-уиз'которыл Є8-отечественных Я"ВЗ зарубежных авторов. Работа изложена,на'275 страницах "машинописного.текста і содержит 69 таблиц и 31 рисунок. . .-....: