Вікові особливості порушень вільнорадикального і енергозабезпечувального окиснення при кадмієвому токсикозі та корекція їх антиоксидантами і сорбентами - Автореферат

Кадмій належить до металів, що здатні акумулюватися в тканинах, особливо в печінці, нирках і кістках (L. Хоча в літературі і є ряд повідомлень про вплив гепатотоксичних агентів на печінку, дані, отримані різними авторами, часто суперечливі, що не дозволяє скласти єдиної схеми молекулярних механізмів пошкодження гепатоцитів під впливом іонів кадмію. Автор брала безпосередню участь у виконанні науково-дослідної роботи кафедри, зокрема в проведені дослідження динаміки вільнорадикального та енергозабезпечувального окиснення в печінці і плазмі крові щурів різного віку за дії кадмій хлориду і корекції за допомогою антиоксидантів і ентеросорбентів. Метою даної роботи було дослідити процеси вільнорадикального та мітохондріального окиснення за умов кадмієвої інтоксикації у щурів різного віку, а також зясувати ефективність корекції цих процесів за допомогою антиоксидантів, ліпосом та ентеросорбентів. Комплексно дослідити в динаміці зміни процесів вільнорадикального окиснення ліпідів у печінці і плазмі крові молодих, дорослих і старих щурів, отруєних кадмій хлоридом.У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукового завдання, що виявляється у встановленні вікових особливостей функціонування процесів енергозабезпечувального та вільнорадикального окиснення ліпідів і білків у здорових і уражених кадмій хлоридом щурів, а також у розробці нових методів корекції кадмієвого токсикозу за допомогою прополісу, ентеросорбенту “Фібрабет” і ліпосом з інкапсульованими в них цитохромом с і манітолом. Прикладне призначення наукової задачі - зясувати у віковому аспекті раніше невідомі механізми розвитку кадмієвого токсикозу та використати одержані результати для розробки ефективних методів корекції. Інтенсивність процесів ліпопероксидації у печінці та плазмі крові здорових тварин з віком зменшується, про що свідчить зниження в старих щурів, порівняно з молодими, показників інтенсивності спонтанної та ініційованої хемілюмінесценції, вмісту гідропероксидів ліпідів, малонового діальдегіду та шифових основ. При кадмієвому токсикозі пригнічуються процеси енергозабезпечувального окиснення в гепатоцитах на різних рівнях: інгібується активність ферментів окиснення субстратів тканинного дихання, гальмується швидкість дихання, знижується спряженість тканинного дихання i окисного фосфорилювання, відбувається обернення АТФ-синтетазної реакції на АТФ-азну. Застосування прополісу і поєднаної дії прополісу з ентеросорбентом “Фібрабет” ефективно коригує порушення процесів вільнорадикального окиснення в плазмі крові і печінці при кадмієвому токсикозі, частково запобігає окиснювальній модифікації білків плазми крові і призводить до покращання показників швидкості дихання та параметрів спряженості тканинного дихання і окисного фосфорилювання.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукового завдання, що виявляється у встановленні вікових особливостей функціонування процесів енергозабезпечувального та вільнорадикального окиснення ліпідів і білків у здорових і уражених кадмій хлоридом щурів, а також у розробці нових методів корекції кадмієвого токсикозу за допомогою прополісу, ентеросорбенту “Фібрабет” і ліпосом з інкапсульованими в них цитохромом с і манітолом. Це наукове завдання вирішене шляхом дослідження впливу даних середників на комплекс біохімічних та біофізичних показників (інтенсивність спонтанної та ініційованої хемілюмінесценції, вміст проміжних та кінцевих продуктів ліпопероксидації, активність мітохондріальних ферментів, інтенсивність тканинного дихання та окисного фосфорилювання) у молодих, дорослих та старих щурів з кадмієвою інтоксикацією. Прикладне призначення наукової задачі - зясувати у віковому аспекті раніше невідомі механізми розвитку кадмієвого токсикозу та використати одержані результати для розробки ефективних методів корекції.

У результаті вирішення наукової задачі зроблено наступні теоретичні і прикладні висновки: 1. Інтенсивність процесів ліпопероксидації у печінці та плазмі крові здорових тварин з віком зменшується, про що свідчить зниження в старих щурів, порівняно з молодими, показників інтенсивності спонтанної та ініційованої хемілюмінесценції, вмісту гідропероксидів ліпідів, малонового діальдегіду та шифових основ. Більший вміст альдегідо- і кетонопохідних нейтрального та основного характеру у плазмі крові старих тварин, порівняно з молодими, свідчить про активацію з віком процесів окиснювальної модифікації білків.

2. У процесі старіння знижується інтенсивність енергозабезпечувальних процесів у мітохондріях печінки здорових тварин, на що вказує зменшення швидкості поглинання кисню мітохондріями в метаболічних станах 2, 3 і 4 та пригнічення активності сукцинатдегідрогенази, цитохромоксидази і Н -АТФАЗИ.

3. Отруєння кадмій хлоридом призводить до активації процесів ліпопероксидації в печінці і крові експериментальних тварин і до посилення окиснювальної модифікації білків плазми крові. Прояви токсичності кадмію більш виражені у молодому організмі і максимальні на 4-у добу з моменту інтоксикації;

4. При кадмієвому токсикозі пригнічуються процеси енергозабезпечувального окиснення в гепатоцитах на різних рівнях: інгібується активність ферментів окиснення субстратів тканинного дихання, гальмується швидкість дихання, знижується спряженість тканинного дихання i окисного фосфорилювання, відбувається обернення АТФ-синтетазної реакції на АТФ-азну. Максимальні зміни відбуваються на 7-у добу експерименту.

5. Застосування прополісу і поєднаної дії прополісу з ентеросорбентом “Фібрабет” ефективно коригує порушення процесів вільнорадикального окиснення в плазмі крові і печінці при кадмієвому токсикозі, частково запобігає окиснювальній модифікації білків плазми крові і призводить до покращання показників швидкості дихання та параметрів спряженості тканинного дихання і окисного фосфорилювання. Ефект від поєднаного застосування прополісу з ентеросорбентом “Фібрабет” є вищим, ніж від введення тільки прополісу.

6. Внутрішньочеревне введення щурам з кадмієвим токсикозом холінфосфатидних ліпосом з включеними в них цитохромом с і манітолом ефективно пригнічує активовані процеси вільнорадикального окиснення ліпідів і білків. Ліпосомальна корекція є дієвішою у молодих тварин. Під впливом ліпосом з антиоксидантами вільнорадикальні реакції у печінці гальмуються ефективніше, ніж у плазмі крові.

7. Ліпосоми з інкорпорованими цитохромом с і манітолом при їх внутрішньочеревному введенні щурам з кадмієвою інтоксикацією певною мірою запобігають порушенню процесів енергозабезпечувального окиснення в мітохондріях гепатоцитів, що проявляється частковою нормалізацією активності ферментів окиснення субстратів циклу трикарбонових кислот, поліпшенням показників тканинного дихання і окисного фосфорилювання.

1. Гонський Я.І., Ястремська С.О., Бойчук Б.Р. Вікові особливості порушення пероксидного окислення ліпідів і активності енергозабезпечувальних ферментів при кадмієвій інтоксикації // Медична хімія - 2001. - Т. 3, № 1. - С. 16-19.

2. Гонський Я.І., Ястремська С.О. Вплив хлориду кадмію на інтенсивність тканинного дихання і окисного фосфорилювання в щурів різного віку // Екологія і ноосферологія. - 2002. - Т. 11, № 1-2. - С. 23-26.

3. Ястремська С.О., Соловодзінська І.Є. Корекція прополісом і ентеросорбентом “Фібрабет” порушень окиснювальних процесів і ендогенної інтоксикації організму при отруєнні кадмій хлоридом // Наукові записки Тернопільського державного педагогічного університету. Серія: Біологія. - 2002. - № 4(19). - С. 93-98.

4. Ястремська с.О. Захисна дія холінфосфатидних ліпосом з інкапсульованими цитохромом с і манітолом при кадмієвому токсикозі // Вісник наукових досліджень - 2002. - № 1(25). - С. 120-123.

5. Підручна С., Ястремська С., Соловодзінська І., Головатюк Л., Кравчук Л. Вікові особливості перебігу вільнорадикального окислення та ендогенної інтоксикації за умов токсичного гепатиту // ІІ Міжнародний медичний конгрес студентів і молодих вчених: Тези доп. - Тернопіль, 1998. - С. 58-59.

6. Матолінець О., Соловодзінська І., Ястремська С. Стан ендогенної інтоксикації, імунної системи та процесів вільнорадикального окислення у тварин різних вікових груп за кадмієвого токсикозу // ІІІ Міжнародний медичний конгрес студентів і молодих вчених: Тези доп. - Тернопіль, 1999. - С. 314-315.

7. Матолінець О., Соловодзінська І., Ястремська С. Показники антиоксидантної системи, пероксидного окиснення та стану ендогенної інтоксикації за умов корекції кадмієвого токсикозу ліпосомами // IV Міжнародний медичний конгрес студентів і молодих вчених: Тези доп. - Тернопіль, 2000. - С. 357-358.