Соотношение между перекисным окислением липидов и окислительной модификацией белков во внутренних органах в динамике тридцатисуточной гипокинезии Тимофеева Татьяна Георгиевна

Введение к работе

Актуальность

Гипокинезия относится к факторам, негативно влияющим на здоровье человека. В современном обществе, в связи с возрастанием среди населения лиц, у которых профессиональная деятельность сопряжена с низкой двигательной активностью, гипокинезия превратилась в важную медико-социальную проблему (Коваленко Е.А., Гуровский Н.Н., 1980; Тигранян Р.А., 1988; Фёдоров И.В., 1984; ., М., ., Т., 2007). Безусловно, моделирование гипокинезии на крысах, не в состоянии полностью воспроизвести все проявления гипокинезии у человека. Тем не менее, такой подход широко используется в медико-биологических исследованиях (Коваленко Е.А., Гуровский Н.Н., 1980; Меерсон Ф.З. и соавт., 1987; Павлова В.И. 1990 – 1999; Кривохижина Л.В., Ганченкова Г.П., 1997; Цейликман В.Э. и соавт., 2008). Это связано с тем, что длительная гипокинезия является удобной экспериментальной моделью, воспроизводящей сочетание хронического стресса с кахексическими проявлениями. Стресс характеризуется отчётливыми изменениями со стороны свободно – радикального окисления (Меерсон Ф.З., 1986; Кулинский В.И., Ольховский И.А., 1992; Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П., 2000). Однако данные, касающиеся состояния свободно – радикального окисления при гипокинезии, весьма противоречивы. Так, состояние липопероксидации по данным одних авторов усиливается на ранних этапах гипокинезии (Фёдоров И.В. и др., 1984;), а по данным других авторов снижается (Белоусова Н.А., 1999; Локтионова И.В., 2000). В более поздние этапы (начиная с 15 суток и далее) отмечается усиление липопероксидации в крови и во внутренних органах (Латюшин Я. В., 2010). В течение нескольких суток после завершения гипокинезии наблюдается снижение как липопероксидации, так и окисления белков (Бояринова Н.В., 2010; Романов Д.А., 2011). Следует отметить, что исследования посвящённые изучению свободно – радикального окисления при гипокинезии в основном посвящены липопероксидации. Имеются только единичные данные, касающиеся окисления белков при этом состоянии (Романов Д.А., 2011). Между тем, кахексия, имеющая место при длительной гипокинезии, характеризуется усилением протеолиза (Рассолова Н.П., 1973; Власова Т.Ф. и др., 1978; Федоров И.В., 1973, 1982; Коваленко Е.А. и др., 1980; Довганский А.П. и др., 1989; Boldwin et al., 1990; Грицук А.И., 1995). В свою очередь окисление белков является одной из составляющих убиквитин - зависимого протеолиза (Tsvetkov et al., 2007). Поэтому представляется правомерным предположение о том, что активация свободно – радикального окисления при гипокинезии проявляется не столько в усилении липопероксидации, сколько в усилении окисления белков. К сожалению, до настоящего времени отсутствуют данные, в которых одновременно исследованы липопероксидация и окисление белков в условиях гипокинезии. В основном эти звенья свободно – радикального окисления изучаются изолированно друг от друга, что существенно затрудняет оценку их соотношения.

Поэтому целью исследования являлось определение соотношения между липопероксидацией и окислением белков во внутренних органах в динамике 30-суточной гипокинезии.

Задачи исследования

1. Изучить особенности липопероксидации в головном мозге в динамике 30 - суточной гипокинезии.

2. Определить особенности окисления белков в головном мозге в динамике 30 - суточной гипокинезии.

3. Оценить особенности липопероксидации в печени в динамике 30 - суточной гипокинезии.

4. Исследовать особенности окисления белков в печени в динамике 30 - суточной гипокинезии.

5. Определить особенности липопероксидации в органах системы крови в динамике 30 - суточной гипокинезии.

6. Изучить особенности окисления белков в органах системы крови в динамике 30 - суточной гипокинезии.

Научная новизна. Установлено, что при гипокинезии усиление свободно – радикального окисления во внутренних органах преимущественно проявляется в повышении уровня карбонилирования белков. Обнаружено одновременное усиление карбонилирования белков и липопероксидации в головном мозге на 7е, 10е и 30е сутки гипокинезии. Установлено, что в головном мозге усиление ПОЛ выражается в повышении содержания изопропанол - растворимых диеновых конъюгатов. Обнаружено, что в печени, начиная с трёхдневной гипокинезии и по 30е сутки включительно, повышенный уровень окисления белков ассоциируется с увеличением активности МАО-Б. Установлено, что в печени усиление ПОЛ на базальном уровне проявляется в повышенном содержании гептан – растворимых Шиффовых оснований на 7е, 10е сутки гипокинезии. Выявлено, что в печени повышение базального уровня ПОЛ в гептановой фазе сопряжено со снижением уровня Fe⁺²/аскорбат - индуцированного ПОЛ в изопропанольной фазе. Обнаружено, что в органах системы крови и в плазме крови в динамике 30-суточной гипокинезии происходит снижение липопероксидации. При этом тимусе, селезёнке и костном мозге уменьшается содержание гептанофильных продуктов ПОЛ. Установлено, в тимусе, селезёнке, костном мозге и в плазме крови увеличивается содержание карбонилированных белков, причём в тимусе и селезёнке преимущественно усиливается базальный уровень карбонилирования, а в костном мозге преимущественно усиливается Fe⁺²/H₂O₂ - индуцированное карбонилирование белков. При этом на 30е сутки гипокинезии обнаружено снижение содержания карбонилированных белков. Установлено, что повышенный уровень карбонилированных белков в плазме крови с 10х по 30е сутки гипокинезии ассоциируется с увеличением ксантиноксидазной активности крови.

Теоретическое и практическое значение

Полученные результаты обосновывают новое представление об усилении окисления белков как наиболее раннем признаке окислительного стресса при гипокинезии. Дано объяснение реципрокным отношениям между липопероксидацией и окислением белков при гипокинезии. На основании полученных результатов возможна оптимизация использования антиоксидантных препаратов для коррекции стрессорных расстройств.

Положения, выносимые на защиту

1. Для головного мозга характерно одновременное усиление липопероксидации и окисления белков на 10е и 30е сутки гипокинезии.

2. Наблюдаемое на 7е, 10е и 30е сутки гипокинезии увеличение содержания карбонилированных белков в печени сопряжено с увеличением содержания гептан – растворимых Шиффовых оснований и снижением уровня Fe⁺²/аскорбат - индуцированного ПОЛ.

3. Реципрокные отношения между липопероксидацией и окислением белков в органах системы крови в динамике 30 - суточной гипокинезии проявляются в усилении карбонилирования белков и снижении уровня липопероксидации.

Апробация работы

Основные положения работы изложены и представлены на международном молодёжном медицинском конгрессе (Санкт-Петербург, 2005), на российской конференции, посвящённой 80-летию со дня рождения Р.И. Лифшица «Актуальные проблемы теоретической и прикладной биохимии» (Челябинск, 2009), на IV международном молодежном медицинском конгрессе (Санкт-Петербург, 2011).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них 3 – в рецензируемых журналах по перечню ВАК Минобразования РФ.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, главы собственных исследований, обсуждения результатов, выводов. Библиографический указатель включает 214 источников: 105 – на русском языке и 109 – иностранных. Работа содержит 9 таблиц, 10 рисунков.

Похожие диссертации на Соотношение между перекисным окислением липидов и окислительной модификацией белков во внутренних органах в динамике тридцатисуточной гипокинезии

СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНЫМ ОКИСЛЕНИЕМ И УРОВНЕМ АНТИОКСИДАНТНОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ АЛКОГОЛЬНОМ ДЕЛИРИИ И ЕГО НЕМЕДИКАМЕНТОЗНОЙ КОРРЕКЦИИВиноградов, Дмитрий Борисович

Показатели перекисного окисления липидов, антиоксидантной системы и иммунного статуса в оценке эффективности экстра-бефунгина и кудесана в комплексном лечении больных псориазомПозднякова Людмила Александровна

Перекисное окисление липидов и антиоксидантная защитная система у больных с врожденными пороками сердцаЁдалиева, Халима Бахтибековна

Интенсивность свободно-радикального окисления липидов и белков и состояние антиоксидантной системы у больных с тяжелой черепно-мозговой травмойДержинский Николай Владимирович

Перекисное окисление липидов при иммобилизационном стрессе и влияние некоторых гормонов на этот процессАраратян, Эвелина Арамовна

Перекисное окисление липидов и антиоксидантный потенциал тромбоцитов как факторы, определяющие интенсивность взаимодействия тромбин-фибриногенУмутбаева Майкеш Кайржановна

Перекисное окисление липидов и барьерная функция кожи в условиях старения организма [Электронный ресурс]Ермакова Екатерина Юрьевна

Перекисное окисление липидов и содержание катионных белков при лечении хронического уретрогенного простатита лазеромагнитоэлектростимуляцией [Электронный ресурс]Леонтьев Игорь Геннадьевич

Состояние системы "перекисное окисление липидов - антиоксидантная защита" у больных с сосудистыми осложнениями сахарного диабета I типаХарченкова Наталия Викторовна

Применение показателей антиоксидантного статуса и уровня перекисного окисления липидов митохондрий для оценки потенциального экологического риска низких доз инсектицида "Каратэ"Попова Тамара Александровна