Зміни окиснювального метаболізму та сперматогенної функції сім’яників щурів при хронічній інтоксикації нітратом натрію - Автореферат

Для досягнення поставленої мети визначені такі задачі дослідження: Дослідити показники енергетичного обміну у сімяниках білих щурів у динаміці хронічної інтоксикації нітратом натрію; Дослідити рівень продукції супероксидного аніон-радикалу мітохондріальним і мікросомальним електронно-транспортними ланцюгами та лейкоцитами в сімяниках білих щурів за умов хронічної інтоксикації нітратом натрію; Дослідити стан перекисного окиснення (ПОЛ) ліпідів і зміни антиоксидантного захисту в сімяниках білих щурів при хронічній інтоксикації нітратом натрію; Встановити характер морфологічних змін у сімяниках білих щурів при хронічній інтоксикації нітратом натрію; Вивчити зміни функціонального стану сперми білих щурів та показники їх репродуктивної діяльності при хронічній інтоксикації нітратом натрію.Проведено пять серій дослідів: у першій серії необхідні показники вивчали в інтактних тварин (контрольна серія); у другій, третій, четвертій і пятій серіях - після введення нітрату натрію (у дозі 200 мг/кг маси тіла інтрагастрально за допомогою спеціального зонду) протягом відповідно 2-х тижнів, 1-го, 3-х і 6-ти місяців. Утворення супероксидного аніон-радикалу оцінювали при проведенні тесту з нітросинім тетразолієм (НСТ) у модифікації Цебржинського (2002) з використанням МІКРОФЕК МКМФ-1 у гомогенаті тканини з індукторами у виді НАДН (для оцінки продукції супероксидного аніон-радикала мітохондріальним електронно-транспортним ланцюгом), НАДФН (мікросомальним електронно-транспортним ланцюгом) та пірогенала (фагоцитами). Таким чином, в динаміці змін мітохондріального окиснення та фосфорилювання в сімяниках білих щурів при надлишковому введенні в організм нітрату натрію відмічається певна фазність: через 2 тижні інтоксикації - спостерігаються компенсаторні зміни (зростання швидкості ендогенного дихання, енергетичного потенціалу), через 1 і 3 місяці - прогресуюче зниження концентрації АТФ, енергетичного потенціалу, пригнічення функціональної активності ферментів дихального ланцюга, розєднання мітохондріального окиснення та фосфорилювання АДФ. Через 2 тижні від початку введення щурам нітрату натрію відмічається вірогідне зростання загального фону продукції супероксидного аніон-радикалу на 36,1% (р<0,05) та його утворення мітохондріальним електронно-транспортним ланцюгом на 32,2% (р<0,02). Після 3-місячного введення нітрату натрію відмічається суттєве підвищення як загального фону продукції супероксидного аніон-радикала на 58,3% (р<0,001) і його утворення мітохондріальним електронно-транспортним ланцюгом на 41,1%, (р<0,01), так і зростання продукції.О мікросомальним електронно-транспортним ланцюгом на 33,7%, (р<0,01). Утворення.О при використанні пірогеналу, що дозволяє оцінити внесок НАДФН-оксидазної системи лейкоцитів в процес продукції активних форм кисню (АФК), при дослідженні через 2 тижні, 1 і 3 місяці нітратної інтоксикації істотно не відрізняється від даних контрольної серії.У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється у визначенні сперматогенної функції сімяників білих щурів та зясуванні ролі розладів енергетичного метаболізму та вільнорадикального окиснення біополімерів у порушенні сперматогенезу за умов хронічної інтоксикації нітратом натрію. У динаміці змін мітохондріального окиснення та фосфорилювання в сімяниках білих щурів при надлишковому введенні в організм нітрату натрію відмічається певна фазність: на 14-у добу інтоксикації відмічаються компенсаторні зміни - вірогідне зростання швидкості ендогенного дихання, енергетичного потенціалу, на 30-у та 90-у добу - прогресуюче зниження концентрації АТФ, енергетичного потенціалу, пригнічення активності ферментів дихального ланцюга, розєднання мітохондріального окиснення та фосфорилювання АДФ. У патогенезі розєднання мітохондріального окиснення та фосфорилювання АДФ у сімяниках білих щурів істотну роль відіграє утворення продукту метаболізму нітрат-і нітрит-іонів - оксиду азоту (II). В ранні терміни інтоксикації (на 14-30 добу після початку затруєння білих щурів нітратом натрію) зростання продукції активних форм кисню та азоту повязано з посиленням утворення мітохондріальним електронно-транспортним ланцюгом супероксидного аніон-радикала та утворенням продукту метаболізму нітрат-та нітрит-іонів - радикалу оксиду азоту (NO.).

Основний зміст роботи

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється у визначенні сперматогенної функції сімяників білих щурів та зясуванні ролі розладів енергетичного метаболізму та вільнорадикального окиснення біополімерів у порушенні сперматогенезу за умов хронічної інтоксикації нітратом натрію.

У динаміці змін мітохондріального окиснення та фосфорилювання в сімяниках білих щурів при надлишковому введенні в організм нітрату натрію відмічається певна фазність: на 14-у добу інтоксикації відмічаються компенсаторні зміни - вірогідне зростання швидкості ендогенного дихання, енергетичного потенціалу, на 30-у та 90-у добу - прогресуюче зниження концентрації АТФ, енергетичного потенціалу, пригнічення активності ферментів дихального ланцюга, розєднання мітохондріального окиснення та фосфорилювання АДФ.

У патогенезі розєднання мітохондріального окиснення та фосфорилювання АДФ у сімяниках білих щурів істотну роль відіграє утворення продукту метаболізму нітрат- і нітрит-іонів - оксиду азоту (II). Накопичення вільних жирних кислот у мітохондріях сімяників білих щурів має розєднуючу дію на мітохондріальне дихання та фосфорилювання на 30-у добу хронічної інтоксикації нітратом натрію.

В динаміці хронічної інтоксикації нітратом натрію в сімяниках білих щурів відзначається прогресуюче збільшення загального фона продукції супероксидного аніон-радикала за рахунок його вироблення мітохондріальним та мікросомальним електронно-транспортними ланцюгами.

В ранні терміни інтоксикації (на 14-30 добу після початку затруєння білих щурів нітратом натрію) зростання продукції активних форм кисню та азоту повязано з посиленням утворення мітохондріальним електронно-транспортним ланцюгом супероксидного аніон-радикала та утворенням продукту метаболізму нітрат- та нітрит-іонів - радикалу оксиду азоту (NO.). Після 6-місячного введення нітрату натрію достовірно знижується продукція супероксидного аніон-радикала НАДФН-оксидазою лейкоцитів.

Надлишкове введення нітратів у дозі 200 мг/кг призводить до суттєвої активації процесів вільнорадикального пероксидного окиснення ліпідів та зниження антиоксидантного потенціалу в сімяниках білих щурів через 3 місяці хронічної інтоксикації. В більш ранні терміни (після 1-місячного затруєння нітратом натрію) достовірно знижується активність залізовмісних антиоксидантних ферментів (каталази). Активність супероксиддисмутази підвищується в динаміці хронічної інтоксикації нітратом натрію в період від 2-х тижнів до 3-х місяців.

Хронічна інтоксикація нітратом натрію призводить до формування комплексу морфологічних порушень у сімяниках у вигляді дистрофічних змін та аплазії сперматогенного епітелію, особливо на кінцевих етапах його розвитку, зниження індексу сперматогенезу, розладів у судинах мікроциркуляторного русла.

Хронічна інтоксикація нітратом натрію справляє пошкоджуючий вплив на сперму лабораторних тварин, що відбивається у зниженні абсолютної кількості сперматозоїдів, їх життєздатності та рухливості. Комплекс морфофункціональних порушень сперми формується протягом 1-3-х міс нітратної інтоксикації та зберігається таким при подальшому введенні токсиканту.

Підвищене надходження нітратів у організм самців призводить до суттєвих розладів ембріо- та фетогенезу у парованих з ними самок, що відбивається у зменшенні кількості місць імплантації та живих плодів, підвищенні кількості місць резорбції та загальної ембріональної смертності.

Денисенко С.В. Кислородные соединения азота и их место среди негативных влияний на репродукцию // Актуальні проблеми сучасної медицини: Вісн. Укр. мед. стоматол. акад. 2001. Т.1, №1-2. С. 3-5.

Денисенко С.В. Изменения содержания и соотношения адениннуклеотидов в семенниках белых крыс в условиях избыточного поступления в организм нитрата натрия // Актуальні проблеми сучасної медицини: Вісн. Укр. мед. стоматол. акад. 2002. Т.2, №1. С. 16-17.

Денисенко С.В. Пошкодження сперматогенного епітелію сімяників, зумовлені хронічною нітратною інтоксикацією // Вісн. пробл. біол. і мед. 2002. №6. С. 76-80.

Денисенко С.В. Динаміка змін перекисного окислення ліпідів і антиоксидантного захисту в сімяниках при хронічній нітратній інтоксикації // Пробл. екол та мед. 2002. Т.6, №5. С. 8-10.

Денисенко С.В. Особливості сперматограми при хронічній інтоксикації нітратом натрію // Вісн. пробл. біол. і мед. 2002. №7-8. С. 38-41.

Денисенко С.В., Костенко В.А. Изменения продукции активных форм кислорода в семенниках белых крыс в условиях хронической интоксикации нитратом натрия // Совр. пробл. токсикологии. 2002. №4. С. 44-46. (Безпосередньо дисертанту належать дані про зміни показників вільнорадикального окиснення у сімяниках білих шурів, проведений їх аналіз, сформульовано висновки, написаний текст статті).

Денисенко С.В., Костенко В.А. Изменения митохондриального окисления и фосфорилирования в семенниках белых крыс в условиях избыточного поступления в их организм нитрата натрия // Укр. биохим. журн. 2003. №1. С.95-97. (Безпосередньо дисертанту належать дані про зміни показників мітохондріального окиснення та фосфорилювання у сімяниках білих шурів, рівень/ накопичення залізо-нітрозильних комплексів, проведений аналіз одержаних результатів, сформульовано висновки, написаний текст статті).

Костенко А.Г., Костенко В.О., Цебржинський О.І., Глєбова Л.Ю., Бондаренко В.В., Міщенко А.В., Денисенко С.В., Романцев О.Ю. Роль зміни прооксидантно-антиоксидантного гомеостазу в розвитку різних патологічних процесів / Мат. III Національного Конгресу патофізіологів України з міжнародною участю // Фізіол. журнал.2000. Т.46. ?2, Додат. С. 82-83. (Безпосередньо дисертанту належать дані про зміни прооксидантно-антиоксидантного гомеостазу в сімяниках в умовах хронічної нітратної інтоксикації).

Денисенко С.В., Бондаренко В.В., Глєбова Л.Ю., Костенко В.О., Цебржинський О.І. Влияние токсических доз нитратов на окислительные и энергетические процессы // Тези доп. I зїзду токсикологів України: 11-13 жовтня 2001 р. К., 2001. С. 94-95. (Безпосередньо дисертанту належать дані про зміни енергетичного обміну в сімяниках в умовах хронічної нітратної інтоксикації).

Денисенко С.В., Костенко В.О., Міщенко А.В. Вплив надлишкового введення нітрату натрію на репродуктивну систему щурів-самців різного віку // Тези доп. ІІІ Української конф. молодих вчених, присв. памяті академіка В.В.Фролькіса: 28 січня 2002 р. К., 2002. С. 44. (Безпосередньо здобувачу належать дані про зміни сперматогенної функції у білих шурів, сформульовано висновки, написаний текст повідомлення).

Денисенко М.В., Денисенко С.В. Вплив нітратів на розлади репродуктивної функції тварин / Мат. межвузовской конф. “Биоэтика и экология” (Симферополь, 10-11 марта 2003 г.) // Вестн. биоэтики и экологии. 2003. Т.1, №1. С. 26-28. (Безпосередньо дисертанту належать дані про показники репродуктивної функції білих шурів в умовах хронічної нітратної інтоксикації, проведений аналіз одержаних результатів, сформульовано висновки).