Введение к работе
Актуальность исследования. Свинец - один из наиболее токсичных металлов, включенных в список приоритетных загрязнителей многими международными организациями, в том числе, ВОЗ Важность изучения особенностей влияния соединений свинца на человека на сегодняшний день определяется значительным загрязнением ими окружающей среды, их стойкостью, способностью к высокой степени кумуляции в объектах биосферы и высоким риском накопления в организме в больших количествах (Из меро в Н Ф., 1998; Привалова Л.Ч. и соавт, 1998)
Проникая в организм человека, свинец поражает практически все внутренние органы, включая почки, как основной экскреторный орган. Основным механизмом развития патологии почек под влиянием ионов тяжелых металлов, в частности свинцом, является прямое их воздействие на эндотелиальные и мезангиальные клетки, ту-булярный эпителий, базальные мембраны гломерул и канальцев Эти воздействия могут вызвать функциональные и морфологические изменения, приводящие к нефропа-тии. Действительно, по данным литературы на фоне длительного контакта со свинцом развиваются нарушения функционального состояния почек, заканчивающиеся хронической необратимой нефропагией (И М. Балкаров и соавт , 1995; Дзугкоева Ф.С и соавт., 2001; Игонина Н А. и соавт., 1993, 1994; Ливанов Г А. и соавт., 1999; Нежданова М.В., 1996; Макашев К К , 1976; Gruber Н Е et al., 1997; Henderson D A , 1958, Kim R. et al, 1996; Lin J.L. el al., 1992, Wedeen R.P et al., 1979)
Как ион с переменной валентностью, свинец способен инициировать процессы свободно-радикального окисления, повышая уровень активных радикалов кислорода, в частности, перекиси водорода, супероксид-радикала (Adonaylo V.N., Oteiza P.I., 1999, Stohs S.J., Bagchi D., 1995). Более того, проникая в эритроциты и ингибируя синтез гема, вызывает анемию с последующей гипоксией тканевых клеюк, что также способствует образованию свободных радикалов кислорода и развитию оксидативно-го стресса Процесс пероксидации сопровождается деформацией мембранного липо-протеинового комплекса, повышением проницаемости для протонов и воды, ингиби-рованием мембраносвязанных ферментов (Ю.Н Кожевников, 1985). Действительно, единичные данные литературы свидетельсівуют об ингибировапии №+,К+-АТФ-азы эритроцитов (Н.В.Красникова и соавт, 1990; Лубянова И.П , 1978). Однако, комплексные исследования, посвященные изучению функционального состояния почек, свободнорадикалыюго окисления и антиоксидантной защите клеток в динамике на фоне хронической интоксикации различными дозами и пуіями введения свинца в доступной литературе отсутствуют
з І ^ национальная")
Цель работы - изучение патофизиологических механизмов развития нефропатии, нарушения воло- и электролито-выделительной функции почек, активности Na+,K+-ATct>-ajbi почечной ткани состояния про- и аптиоксидантной системы, активности лизосом и симпато-адреналовой системы по данным катехоламинов эритроцитов на фоне хронической свинцовой интоксикации
Для достижения цели исследования решали следующие задачи:
1. Воспроизвести модель нефропатии при введении различных дозировок и путей введения ацетата свинца у крыс Исследовать распределение свинца межлу плазмой крови, мочой и почечной тканью
-
Изучить показатели водо- и электролито-выделительной функции почек на фоне спонтанного и водного диуреза; оценить состояние симпато-адреналовой системы по данным катехоламинов эритроцитов при хронической свинцовой интоксикации, вызванной введением разных доз ацетата свинца перорально и подкожно.
-
Изучить иніенсивность перекисноіо окисления липидов в клетках почечной ткани и в мембранах эритроцитов, активность лизосом нейтрофилоцитов при свинцовой интоксикации, а также состояние антиоксидантной системы организма.
-
Исследовать влияние хронической свинцовой интоксикации на активность Ыа+,К+-АТФ-азы коркового и мозгового веществ почечной ткани Выявить взаимосвязь между изменением активности Ыа+,К+-АТФ-азы почечной ткани и интенсивностью перекисного окисления липидов
Научная новизна данной работы заключается в выяснении новых звеньев патогенеза свинцовой нефропатии, установлении роли нерекисного окисления липилов, как фактора, изменяющего физико-химические свойства липидного матрикса клеток, в частности, эритроцитов и почечной ікани Впервые показано, что в генезе нарушения канальцевого транспорта натрия при хронической свинцовой интоксикации важную роль иірасі снижение активносіи Na+,K+-ATO-a.3bi почечных канальцев вследствие изменения липидною микроокружения ферменіа Выявлена впервые взаимосвязь между активностью Na',K -АТФ-азы и накоплением малоновою диальдегида в клеі-ках почечной ткани Показано, что в ответ на развитие оксидативного стресса повышается акіивность каталазы в сьшороікс крови, направленная на удаление избытка перекиси водорода
Научно-практическая значимость работы. Результаты настоящего исследования имеют научно-практическое значение, так как по активности перекисного
окисления липидов в мембранах эритроцитов - аналогах тканевых клеток, в частности, клеток почечной ткани, можно косвенно судить о состоянии этого процесса в почечной ткани, что может бьнь использовано с целью ранней диагностики свинцовой нефропатии у лиц, подвергающихся хроническому воздействию свинца 11о теме диссертационной работы, на основании полученных данных поданы две заявки на изобретение в Федеральный институт промышленной собственности. «Способ диагностики свинцовой нефропатии у экспериментальных животных при хроническом отравлении» и «Способ моделирования хронической токсической нефропатии», по которым получены приоритетные справки: № 2005109450/14 (011157) от 1 04 2005; № 2005109451/14 (011158) от 1 04.2005 соответственно. Основные положения, выносимые на защиту:
1. На фоне хронической свинцовой интоксикации повышается спонтанный диурез, экскреция натрия и калия, вследствие снижения реабсорбции воды и натрия в почечных канальцах Возможную роль может играть повышение содержания катехоламинов в эритроцитах, что косвенно свидетельствует об активации симпато-адреналовой системы у крыс со свинцовой интоксикацией Это может играть регулирующую роль н угнеіении почечного кровотока и снижении скорости клубочковой фильтрации.
2 В ходе развития хронической свинцовой интоксикации нарушается функциональная способность почек зкскреіироваїь водную нагрузку, чю проявляется снижением процента ее выведения за 3 часа и падением суммарного трехчасового диуреза на фоне 5% водной нагрузки.
3. Снижение уровня канальцевой реабсорбции натрия обусловлено падением активности Na ,К -АТФ-азы почечной гкани - основного компонента натриевого насоса, активность которой зависит от липидного микроокружения. На фоне хронической свинцовой интоксикации повышается интенсивность перекисного окисления липидов в гомогенатах коркового и молового слоев почечной ткани, изменяющае состояние линидною матрикса мембран клеток. В ответ на оксида-тивный стресс компенсаторно повышается активность антиоксидантной системы организма
4 На фоне хронической интоксикации ацетатом свинца увеличивается концентрация свинца в плазме крови, моче и почечной ткани Между вводимой дозой ацетата свинца и содержанием металла в плаїме крови, моче и почечной ткани существует прямая корреляционная связь Параллельно снижается содержание
неферментных катионных белков в нейтрофилоциіах чю свидеіельсгвуст об угнетении лизосомальной активности - декатионизации лизосом
Апробация диссертации. Материалы диссертации докладывали на' - IV международной конференции «Устойчивое развитие горных территорий» (Владикавказ, 2001); научной конференции молодых ученых СОГМА (Владикавказ, 2002, 2003, 2005); V международной конференции «Устойчивое развитие горных территорий» (Владикавказ, 2004), заочной конференции РАЕ «Человек и ноосфера», «Экология промышленных регионов России» (Дубай, 2005).
Публикации. По материалам диссеріации опубликовано 14 работ Обьсм и структура диссертации: Диссертация изложена на 163 страницах, включая библиографию и приложения Работ состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, четырех їлав изложения результа-юв исследования, заключения, общих выводов, списка использованной литераіурьі и приложения Библиографический указатель включает 269 источников литературы, из них 179 отечесівенньїх и 90 иностранных авторов Работа иллюстрирована 24 рисунками и 25 таблицами.
