Вміст ліпідів у тканинах щурів за дії хлоридів важких металів та в умовах профілактичного введення пентоксифіліну - Автореферат

Сьогодні перед людством гостро постало ціле коло питань, повязаних із агресивністю навколишнього середовища, зокрема, із дією солей важких металів. Серед численних процесів спостерігається активація фосфоліпаз (Ito Y. et.al., 1997), запуск метаболізму арахідонової кислоти (Kogteva G.S. et.al., 1998), активація протеїнкіназ (Kyriakis J.M. et.al., 1996), протеолітичних ферментів та факторів транскрипції (Каліман П.А. и др., 2000, Самохін А.О., 2003, Land S.C., 1993), окисна модифікація ліпідів, білків, нуклеїнових кислот (Asatryan L. et.al., 2003). З огляду на все зазначене вивчення ролі ліпідів у реалізації відповіді організму на дію чинників ушкодження, пошук засобів профілактики можливих порушень їх обміну є актуальним і своєчасним, тим більше сьогодні, коли відбувається значне забруднення навколишнього середовища, у тому числі й солями важких металів. Викладені у цих працях положення стали підґрунтям нашого дослідження та зумовили необхідність більш глибокого вивчення біохімічних характеристик тканин функціонально різних органів та субклітинних фракцій ключового органа ліпідного обміну - печінки під дією солей важких металів. Визначити ліпідний склад сироватки крові та окремих субклітинних фракцій печінки, а саме ядер, мітохондрій, лізосом, мікросом, цитозолю після введення солей важких металів (HGCL2, COCL2, хлориду кадмію (CDCL2)).У дисертації вирішено проблему відповіді ліпідного ланцюга метаболізму на дію сублетальних доз солей важких металів, а саме, хлоридів меркурію, кобальту, кадмію, шляхом визначення ліпідного складу та вмісту продуктів ліпопероксидації тканин функціонально різних органів, субклітинних фракцій печінки, сироватки крові щурів у динаміці. Виявлено гіперхолестеролемічні властивості солей меркурію і кобальту, що видно з накопичення неетерифікованого холестеролу під впливом хлориду меркурію у нирках і серці (2 і 96 год), хлориду кобальту - у серці та артеріальній стінці (2 год). Ушкоджуючий вплив солей важких металів на тканини підтверджується накопиченням лізофосфатидилхоліну у серці та аорті при дії хлориду кобальту (2 год), у печінці, аорті - хлориду меркурію (2 год). Зменшується співвідношення фосфатидилетаноламін/ фосфатидилхолін у мікросомах печінки під впливом хлоридів меркурію (2 і 24 год) та кобальту (24 год), і накопичується фосфатидова кислота у більшості субклітинних фракцій при дії хлоридів меркурію, кобальту, кадмію. Хлориди меркурію, кобальту, кадмію впливають на перерозподіл холестеролу і його ефірів між субклітинними фракціями печінки, з переважним надходженням до лізосом, внаслідок чого знижується рівень ефірів холестеролу та його неетерифікованої форми у сироватці крові (2 і 24 год), мікросомах і цитозолі печінки (2 год), та спостерігається накопичення останньої у її лізосомах (2 і 24 год).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

1. У дисертації вирішено проблему відповіді ліпідного ланцюга метаболізму на дію сублетальних доз солей важких металів, а саме, хлоридів меркурію, кобальту, кадмію, шляхом визначення ліпідного складу та вмісту продуктів ліпопероксидації тканин функціонально різних органів, субклітинних фракцій печінки, сироватки крові щурів у динаміці. Виявлено вплив пентоксифіліну як профілактичного засобу від ушкодження, що розвивається на тлі дії вказаних солей. Описані у цьому дослідженні кількісні зміни розширюють існуючі уявлення як про організацію ліпідних компонентів у структурі клітин, так і про їх важливу функціональну роль.

2. Виявлено гіперхолестеролемічні властивості солей меркурію і кобальту, що видно з накопичення неетерифікованого холестеролу під впливом хлориду меркурію у нирках і серці (2 і 96 год), хлориду кобальту - у серці та артеріальній стінці (2 год). Гіперхолестеролемія більш виразна у стінці аорти, оскільки при дії цих солей виявляється також у перевантаженні її ефірами холестеролу (2 год). Ушкоджуючий вплив солей важких металів на тканини підтверджується накопиченням лізофосфатидилхоліну у серці та аорті при дії хлориду кобальту (2 год), у печінці, аорті - хлориду меркурію (2 год). Виявлена в умовах впливу солей важких металів зміна складу нейтральних ліпідів і фосфоліпідів частково гальмується попереднім введенням пентоксифіліну.

3. У реалізації відповіді на введення солей важких металів виявлена активна участь системи міжтканинного і внутрішньоклітинного ліпідного транспорту, зокрема фосфоліпідів. Як правило, під впливом хлоридів меркурію, кобальту, кадмію (2 і 24 год) зменшується концентрація загальних фосфоліпідів у сироватці крові, мітохондріях печінки, збільшується - у лізосомах цього органа. А під впливом хлоридів меркурію та кобальту (2 год) накопичуються загальні фосфоліпіди у тканині серця і нирок.

4. Зменшується співвідношення фосфатидилетаноламін/ фосфатидилхолін у мікросомах печінки під впливом хлоридів меркурію (2 і 24 год) та кобальту (24 год), і накопичується фосфатидова кислота у більшості субклітинних фракцій при дії хлоридів меркурію, кобальту, кадмію.

5. Хлориди меркурію, кобальту, кадмію впливають на перерозподіл холестеролу і його ефірів між субклітинними фракціями печінки, з переважним надходженням до лізосом, внаслідок чого знижується рівень ефірів холестеролу та його неетерифікованої форми у сироватці крові (2 і 24 год), мікросомах і цитозолі печінки (2 год), та спостерігається накопичення останньої у її лізосомах (2 і 24 год).

6. Встановлено, що хлориди важких металів модифікують склад вільних жирних кислот субклітинних фракцій печінки та сироватки крові, особливо знижується рівень арахідонової кислоти у сироватці крові під дією хлориду меркурію, у мітохондріях і лізосомах печінки - під дією хлоридів меркурію, кобальту, кадмію. Мікросоми та цитозоль печінки виявляють здатність накопичувати арахідонову кислоту під впливом хлоридів кобальту і кадмію. Ці ефекти спостерігаються і через 2, і через 24 год.

7. Показано, що хлориди меркурію, кобальту активують процеси ліпопероксидації у тканинах досліджених органів, що проявляється в накопиченні активних до тіобарбітурової кислоти продуктів, а саме під впливом хлориду меркурію у печінці, нирках, аорті, хлориду кобальту - у печінці, серці, нирках. Серед усіх субклітинних фракцій печінки найчутливішими до ліпопероксидації є ядра, мітохондрії, цитозоль. Встановлено кореляційний звязок зі змінами ліпідного складу. Застосування пентоксифіліну частково сприяє стабілізації процесів перекисного окислення ліпідів у тканинах досліджених органів.

1. Каліман П.А., Оксененко С.В. Вплив хлориду ртуті на вміст деяких ліпідів та продуктів їхньої пероксидації в окремих органах щурів// Укр. біохім. журн. 2002. - Т. 74, №4. - С.102-108. (Особисто автором отримано всі експериментальні дані, наведені в статті, обговорення результатів здійснено за участю наукового керівника).

2. Оксененко С.В. Вплив пентоксифіліну на метаболізм фосфоліпідів та перекисне окислення їх у печінці і нирках за оксидативного стресу, який спричинено введенням хлориду кобальту// Укр. біохім. журн. Матеріали VIII Укр. біохім. зїзду. м. Чернівці. - 2002. - Т. 72, №4б, - С. 231.

3. Каліман П.А., Оксененко С.В. Вплив пентоксифіліну та хлориду ртуті на метаболізм ліпідів та їх пероксидацію в деяких органах щурів// Вісник проб. біол. та мед. - 2002. - №5. - С.71-80. (Особисто автором отримано всі експериментальні дані, наведені в статті, обговорення результатів здійснено за участю наукового керівника).

4. Самохіна Л.М., Бондар Т.Н., Оксененко С.В. Вплив пентоксифіліну на показники перекисного окислення ліпідів та вміст нітриту за умов інтоксикації хлоридом кобальту// Совр. пробл. токсикол. - 2003. - №4. - С. 51-54. (Особисто автором отримано експериментальні дані складу продуктів перекисного окислення ліпідів, обговорення результатів здійснено за участю кандидата біологічних наук, ведучого наукового співробітника Державної установи “Інститут терапії імені Л.Т.Малої АМН України” Самохіної Л.М.).

5. Оксененко С.В., Каліман П.А. Вплив пентоксифіліну на ліпідний спектр серця у щурів за умов введення циклогексиміду// Мед. хімія. - 2003. - Т. 5, №3. - С. 5-9. (Особисто автором отримано всі експериментальні дані, наведені в статті, обговорення результатів здійснено за участю наукового керівника).

6. Оксененко С.В., Каліман П.А. Метаболізм ліпідів та їх перекисне окислення при введенні пентоксифіліну та хлориду кобальту в деяких органах щурів// Мед. хімія. - 2003. - Т. 5, №2. - С. 21-27. (Особисто автором отримано всі експериментальні дані, наведені в статті, обговорення результатів здійснено за участю наукового керівника).

7. Оксененко С.В., Каліман П.А., Кобзар А.І. Жирні кислоти та фосфоліпіди субклітинних фракцій печінки щурів за умов введення хлориду кобальту// Вісник проб. біол. та мед. - 2004. - №1. - С.34-40. (Особисто автором отримано експериментальні дані складу фосфоліпідів, вміст вільних жирних кислот досліджувався разом із кандидатом біологічних наук, старшим науковим співробітником Державної установи “Інститут терапії імені Л.Т.Малої АМН України” Кобзарем А.І., обговорення результатів здійснено за участю наукового керівника).

8. Оксененко С.В., Каліман П.А. Пероксидація ліпідів та спектр ліпідів аорти щурів за умов введення хлоридів меркурію та кобальту. Можливі шляхи корекції пентоксифіліном// Збірник наукових праць співробітників КМАПО ім. П.Л. Шупика. - 2004. - Вип. 13. - С. 149-154. (Особисто автором отримано всі експериментальні дані, наведені в статті, обговорення результатів здійснено за участю наукового керівника).

9. Оксененко С.В., Кобзар А.І. Склад ліпідів та інтенсивність їх перекисного окислення у лізосомах печінки щурів за умов експериментального кадміозу// Біологія тварин. - 2004. - Т. 6, №1-2. - Р.152-156. (Особисто автором отримано експериментальні дані складу ліпідів та продуктів їх перекисного окислення, вміст вільних жирних кислот досліджувався разом із кандидатом біологічних наук, старшим науковим співробітником Державної установи “Інститут терапії імені Л.Т.Малої АМН України” Кобзарем А.І.).

10. Kaliman P.A., Oksenenko S. Effect of cycloheximide and pentoxyfilline on metabolism of neutral lipids and lipoperoxidation of rats liver and kidneys// Annaales universitatis mariae curie-sklodowska. Lublin-Polonia. - 2002. - Vol. 15, №42. - Р. 453-456.

11. Оксененко С.В. Состояние липопероксидации в стенке аорты крыс при введении солей тяжелых металлов и циклогексимида// Материалы республиканской научно-практической конференции “Атеросклероз и атеротромбоз: новое в патогенезе, клинике, лечении”/ Под. ред. Л.Т. Малой. - Харьков.: Торнадо, 2001. - С. 87-88.

12. Оксененко С.В. Влияние хлорида ртути на уровень некоторых фракций липидов и процессы их перекисного окисления у крыс// Материалы республиканской научно-практической конференции молодых ученых “Достижения и перспективы развития терапии в канун XXI века”. - Харьков. - 2000. - С. 48-49.

13. Оксененко С.В., Загайко А.Л. Пероксидні модифікації ліпопротеїнів та деякі показники атерогенезу у щурів при оксидативному стресі, що викликаний введенням хлориду кобальту// Конф. молодих вчених "Актуальні проблеми фармакології та токсикології". Інститут фармакології та токсикології АМН України. - Київ.- Ліки. - №5. - 2000. - С. 28-29.

14. Оксененко С.В. Вплив пентоксифіліну та хлориду ртуті на метаболізм ліпідів та активність перекисного окислення ліпідів життєво важливих органів щурів// Материалы 4-й всеукраинской научно-практической конф. “Новое в клинической фармакологии и фармакотерапии заболеваний внутренних органов”/ АМН Украины. НИИ терапии и др./ Под. ред. Л.Т.Малой. - Харьков. 2002. - С. 240-241.

15. Спосіб контролю ефективності призначення пентоксифіліну: деклараційний патент України № 52021 А, МПК А 61К31152, G01№33/48/ Оксененко С.В., Самохіна Л.М., Каліман П.А. - №2001129240; Заявлено від 29.12.2001 р.; Опубл. 16.12.02 р., Бюл. №12. - 4 с.

16. Спосіб оцінки розвитку побічних ефектів пентоксифіліну: деклараційний патент України №54811 А, МПК А 61К31/52, G 01№33/48/ Самохіна Л.М., Оксененко С.В., Каліман П.А. - №2002043199; Заявлено від 18.04.2002 р.; Опубл. 17.03.03 р., Бюл. №3. - 5 с.

17. Оксененко С.В. Вплив пентоксифіліну на обмін фосфоліпідів нирок за умов розвитку оксидативного стресу в експерименті// Матеріали конференції “Прогресуючи нефропатії і ремоделювання серцевосудинної системи - сучасні уявлення про механізми розвитку, нове в діагностиці, лікуванні та профілактиці”. - Харків. - 2003. - С. 57-58.

18. Оксененко С. Експериментальні дослідження впливу пентоксифіліну на спектр загальних ліпідів та процеси ліпопероксидації у печінці та нирках за умов введення хлориду кобальту// Матеріали 7-го міжнародного медичного конгресу студентів та молодих учених. - Тернопіль: Укрмедкнига. - 2003. - С. 205.

19. Оксененко С.В. Спектр вільних жирних кислот за умов дії хлоридів кобальту та ртуті// Матеріали конференції “Вчені майбутнього”. - Одеса. - 2003. - С. 17.

20. Оксененко С.В., Каліман П.А., Кобзарь А.И. Влияние хлорида кобальта на свободные жирные кислоты печени крыс// Матеріали міждисциплінарної науково-практичної конференції “Сучасні проблеми науки та освіти” - Ялта/ Харків: Українська Асоціація “Жінки в науці та освіті”, Харківський національний університет. - 2003. - С. 98.

21. Оксененко С.В. Ліпідний спектр та перекисне окислення ліпідів у щурів за окислювального стресу як фактор розвитку передчасного старіння // Тези доповідей 4-тої Української конференції молодих вчених, присвячена памяті академіка В.В. Фролькіса. - Київ: Інститут геронтології АМНУ. - 2003. - С.173-174.

22. Оксененко С.В. Влияние пентоксифиллина на липидный спектр аорты в условиях оксидативного стресса// Матеріали науково-практичної конференції “Атеросклероз та атеротромбоз: патогенез, клініка, лікування”. - Харків. - 2003. - С. 127.

23. Оксененко С.В. Влияние оксидативного стресса, вызванного хлоридами кобальта и ртути, на метаболизм липидов сердца// Матеріали наукових праць української науково-практичної конференції з міжнародною участю “Нові напрямки в діагностиці, лікуванні і профілактиці артеріальної гіпертензії та її ускладнень”. - Харків. - 2002. - С. 185-186.

24. Оксененко С.В. Спектр липидов субклеточных фракций печени крыс при введении хлорида ртути// Матеріалі конференции “Биология - наука XXI века. 7-ая Пущинская школа-конференция молодіх ученіх”. - Пущино. - 2003. - С. 358-359.

25. Оксененко С.В. Склад ліпідів у ядрах печінки щурів за умов дії хлориду кадмію// Тези доповідей “Установчого зїзду Українського товариства клітинної біології”. - 2004. - С. 56.

26. Оксененко С.В. Ліпідний склад плазматичних мембран печінки щурів при дії хлориду кадмію// Матеріали 8-го міжнародного медичного конгресу студентів та молодих учених. - Тернопіль: Укрмедкнига. - 2004. - С. 146.

27. Оксененко С.В. Ліпідний склад мітохондрій печінки за умов експериментального кадміозу. Матеріалі Всеукраїнської науково-практичної конференції “Терапевтичні читання памяті академіка Л.Т.Малої”. - Харків. - 2004. - С. 170.

28. Оксененко С.В. Співвідношення між фосфатидилетаноламіном і фосфатидилхоліном за умов інтоксикації печінки солями важких металів. Матеріалі науково-практичної конференції “Терапевтичні читання: алгоритми сучасної діагностики та лікування внутрішніх хвороб” присвяченої памяті академіка Л.Т.Малої. - Харків. - 2005. - С. 163.