Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Системы обмена этанола в механизмах формирования толерантности к этанолу

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Системы обмена этанола в механизмах формирования толерантности к этанолу"

сг

5 о л

ШЩЗИ1Я НАУК БЕЛАРУСИ ЕНСТПТУТ РЛДК0Б110Л0Г.Ы

На права? рукописи

ЕАРДПНА Лобовь Ревокатовна

СИСТЕМЫ 05&ЕИА ЭТАНОЛА !' УШКГЗМАХ ЗОР'ЙИРОВ'.ШЯ ТйЧЕРАКТИССТ! К ЭТАНОЛУ

г

003.СО.04 - Егогпшя

& -в т о '$"■ I ъ г т дассортгют па 'соисканн-.- уш«оЛ стсп'яг? кскдадата Сислопг.-ги'гх .. :."'.

¡¿«¡сп - 139

Работа выполнена в Институте биохимии All Беларуси. Научный руководитель - академик /Л Беларуси,

'доктор медицинских, наук,

профессор D.M.Островский

Офш&алькыэ оппоненты: доктор биологических наук, профессор Чиркан A.A. доктор медицинских наук, профессор Омольянчик !.1.С.

Вэдуцзя организация - Белорусский Государственный университет

OU.

акита состоится ^ ttC-w/M , igg4 ГОдэ в ^'"""чассв на заседании специализированного совета Д 003.30.01 в Институте радиобиологии /Л Беларуси (220600, г.Минск, ул. Жодинская, 2).

С диссертацией глозаю ознакомиться в библиотеке • Института радиобиологии АН Беларуси.

Автореферат разослан i/'%r* IS94r.

Учогшй секретарь !■

спвцкл-ошрованного совета

кандидат бкс-гэгичоских наук А.М.Ходосовскал

Обцая характеристика работа

Актуальность проблеш

Одной из центральных проблем, возникающих при изучении патогенеза хронического алкоголизма, является вопрос о механизмах, лззлцих в основе толерантности к этанолу (Tabakoíí В., 1984).

Уровень в организме»этанола и его метаболита - ацеталъде-гада - Ео многом определяется скоростью их обмена под действием соответствующих ферментов, среди -которых первостепенное значение имеют алкогольдегидрогеназа (АДГ) и альдегиддегидрогеназа (АльДР) (ûartburg J.-P., Buhler R., 1984). По мере хронического поступления алкоголя происходит изменение соотношения активностей данных ферментов, их изоферментного спектра,- а такке индукция дополнительных этанол-метаболизирующих систем (каталазы и микросомзлъной этанол-окпсляк>ей системы - МЭОС) (Lieber O.S., 1988). Последше, в нормальных условиях малоактивные, прпзлзкавтся к обмену этанола и его метаболитов лязь в условиях интоксикации, участвуя в развития мотаболичоской толерантности (Sato S. et al, 1983). Еог?,'о::-~ю, именно этим объясняется высокая толерантность к этанолу некоторых организмов.

В этой сзязн, дла уточнения молекулярных механизмов адаптации к елкогола, представляется взгл-км изучение состояния зта-нол-кетаболнзирущпх систем у кивотнах, обладаниях высокой или низкой изначальной толерантность» к этанолу. Исследования на группах пивоткых, рнзличакзпхся по устойчивости к этанолу, позволяют спрзделкть еклзд каздой из этанод-?.:отаболпзиру>хтах систем з процесс развития метаболической толерантноста организма к алкоголю.

Цель робота

Изучить взаимосвязи этакол-метаболизнрушзгс систем печени -и функционального состояния етвотаих на различных этапах формирования толерантности оргалкма к алкоголя.

Оопотглз зад-га псслодозанпл

I. "сслэдовать активность ксмпспэнтоз зтснол-гзтгболгшру-г^глх систем г.эчеет крыс при различных ÇgnstvcœaasvssEi ссстсяняях оргенизкз: пшснортицпзп, голэдажм, лрсккчзская алкогольная

интоксикация и отмена этанола.

2. Исследовать активность этанол-мвтаболизируицих систем печени крыс с различной изначальной чувствительностью к этанолу на начальных этапах формирования толерантности к алкоголю. •

Научная новизна

Елэрзые проведена комплексная количественная оценка широкого круга показателей активности систем метаболизма этанола печени животных на различных этапах проявления толерантности к алкоголю. Исследована активность компонентов этанол-мэтаболизиругадих систем печени (алкогольдегидрогеназы, микросо-мальной этанол-окисяякедай системы, каталазы) с учВтом их цир— каднкх ритмов и различного функционального состояния организма (в условиях гипокортицизма, 24-х часового голодания, отмены алкоголя).

Впервые установлэно, что в условиях шрабопсл толерантности индукция ЫЗОС больва выражена у хзтотннх, изначально обладающих повышенной активностью систем обмена этанола.

Научно-теоретическая значимость работы

Выявлено, что при поступлении этанола в организм наиболее лабильной оказывается ЫЭОС: однократное введение этанола приводит к изменению циркадных ритмов в активности дшшой системы, п[л его хроническом введении происходи? активация МЭОС, в условиях гипокортицизма - резкое снижение активности уже через I час после введения этанола. Обнаруженные изменения в активности МЗОС при г>г>л'~--и;их функциональных. состояниях организма мошо учитывать при * ^работке схем применения лекарственных препаратов.

На группах короткоспящих и длительностях ггивотных показаны особенности фушодхккровакия систем переработка этанола и ацетэльдегидз при введении этанола. Выявлено, что на ранних этапах развития толерантности к алкоголя адаптация этанол-кетаболизкрукщих систем более впрахгана у крыс с изначально высокой устойчивостью к наркотическому ойакту этанола, облада-вдах большей тартлабальностьа. Прц отмзно этанола после длп-тольмой шпюголгазацйа у это; гавотеых через 43 часов ярогаяодяг рззкоо сакаенкэ активности КЗОС. В дальнейших исслздозалпяг.

КОрОТКОСПаКП ГЗВОШНд ШГут б!ДТЬ ЕСЦОЛЬЗОВ2НП ДПЗ СОТОГСПОТи-

че ceo го моделирования гепатотоксичности этанола.

Основные полозепня, Еыноюпже на защиту

1. Состояние компонентов этанол-метаболизирущих енотам пожени определяется изначальной чувствительностью организма к алкоголю.

2. Наиболее лабильным компонентом этанол-мэтаболизкрукщш. систем в условиях развития толералтности, хронической интоксикации и отмены алкоголя является микросомальная этакол-окисляющая система.

Апробация работа и публикации

Основные положения диссертации представлялись и обсузда-"лись па Областной конференции молодых, ученых и специалистов "Наука - практике" (Гродно, 19Э0), 7-й научной конференции молодух ученых БЮТ и ДВО АН (Владивосток, 1990), на 5 Международном конгрессе по биомвдавдшенпм исследованиям алкоголизма (Торонто, 1990), на Международной с12шозйу:,'е *Новке достижения и лечении алкоголизма" (Вена', lSSt)> lia 7 Койдународкогд конгрессе по бкойздацпнекгад псслоДйЪМШ&з алюгшгдгмз (Бристоль, 1992), на 4 Европейском Kfcisrpaecb Сйомедишязсюв« исследованиям алксголягтга (Гейул» 'ЛЬ Жу'Ьгых конференциях Инетн-•ута Cuaxmrrzi АН

По г/ттуЗ.""лссБ£но 12 работ.

cóz.zh i!

£-:ссор»:Кй1Л йзеогзэйэ по 105 стргппцах ?!2гкпспясп."тэ .ч-кста 'Л c"gtí"i';T ;-•:> óbsopa литератур-i, с*-.:с.'.ния "íic.-л.

и укспзтэдя ^^оратури, сю'зчогззго -13 р-.боты отечс-ств-шья :i IC5 - 3spy6en"?jx авторов.

¡Мстарзалп я катода кссдодсзатЯ

3 опытах использованы беспородные белле крым~са?.'цн íwcco;! 150 - 200 г, содорг.авзлеся в условиях стандартного пивного рациона вивария.

Отбор .-.'л-зотнзл; лз толерантность х этзколу прозолили по грзмзйн этанол - индуцированного сна (Буроз Я.В., 5), лз~ т~п'.г.ого пзтглодя (Gltol3 П.» 193-1) и гипотерслесксму зФ5вкту

этанола (Le А.Б. ot al, 1986). В экспериментах использовали егздювноз внутрияэлудочноэ (в/ж) или -внутрибршшшоэ (в/бр) введение этанола в течение 1-2 недель в дозе 3,5 г/кг. Данная доза была выбрана экспериментально с учетом Бремени наховдзши зкивотных в боковом пологании н насыщения исследуемых систем субстратом. У животных, различавшихся ответом на гшотермпчос-кое и наркотическое действие этанола, изучались процессу развития начальных этапов хронической толерантности.

Крыс забивали декапитацией, печень перфузировали, одну об часть использовали для определения активности алкогольдегадро-геназы, другую - для выделения фракций. Ыикросомальную фракция выделяли Са^-агрегационным методом (Lltterst C.Z. et al, 1975). Наличие общей каталазной активности в мккросомалькой фракции проверяли по методу Королюк M.Al и соавт. (IS88). Проверенная на чистоту фракция использовалась для дальнейшего определения активности МЭОС.

Очистку пароксисом проходили методом центрифугирования обогащенной этими частицам! х-фракции в многоступенчатом градиенте концентрации сахарозы (Антокенков В.Д. и соавт., 1932). Частицы полученной х-фрзкцим проверяли на наличие примеси шк-росомалькой активности и использовали для дальнейшего определения активности каталазы.

Шроксидазну» активность каталазы определяли моднфнцяро-ъошз» методом Handler J.Л., Bradford et al (IS86), алкогольде-iv.Âporei!G3i; - по методу Bonnlchaen R.K., Brink II. (1955), мик-россдали:»* ута::ол-окжушакей системы - по методу ЫеЪег C.S., De Carll Г.-!. '5 970). Активность всех ферментов выражали в наиомолях {■ jjiiix) за I мин на I мг белка (г ткани). Количество як ь . . :апи тоне определяв® по метода Fleck А., йшго il.И. (IPS2), содерка>шэ балка -.но катоду Ьоигу O.U. et al (IS5I). Сгатпстичзску;з осработку полученных данных проводили, используя t-критерий Стьодзнта к рогросскошшй анализ.

Результаты исследований к их обсуждение

1. Активность систем метаболизма этанола у животных при различ-irax функциональных состояниях

Б отьот на действие патогенного фактора оргашщм вырабатывает ог.ределзанне махашкмц и ритмы компенсаторных реакций,

быстро и четно реагируя на частоту и силу воздействия о;фужаа-щей среда. В таких случаях проявляется связь мезду адаптацией и блологическиги ритмам!. Если ритм действия патогенного фэ!стора совпадает с индукцией необходимых ферментов, ритмом обновления структур организма, другими" компенсаторными механизмами, то организм оказывается адаптированным к данному патогенному Фактору, и наоборот. При лсследовашж этанол-индуцированных изменений в активности АДГ и*М30С в течет» 24-х часового цикла (25% раствор, в/бр) характерная циркадвостъ обнаружена только для МЗОС: напвысиая активность наблюдалась в 6:30, затеи в 12:30 и 18:30 происходило достоверное снижение активности данной ферментативной системы и к 0:30 - возврат к исходному уровню (рис.1). Активация ¡¿300 в 6:30 мо:;эт объясняться тем, что крысы наиболее активно ведут себя в ночное время и те»? высокий уровень метаболизма в этот период. Возможно, как и бслмин-ство кеибршосвяааншх ферментов, данная микроссмальная система регулируется горконагл кора надпочечников и связана с ¡г.грнэдк'л-ш изкапаниях уровня кортккоетероддов. Ранее откопалось (Brick J., Pohorecky I.А., 158'*), что'максимальная концентрация к~рт::-костероидоз (ÎI-0KG) в плззке крови у крыс г.абладоется в ¿8 ч а яослэлушпм «нкгзта:;:? :î S ч, что соответствует зоткадг» канболь-

rt

ззй акизашпт ,'ВОО (теннсвэя фззз ).

Введение этанола на отразилось на активности дглшой система в 6:30, 18:30 и 0:30, однако нивелировало в 12:30 достоверное снтсзЕпе активности, характерное для гк?&тш коатрольпсй группы. Brick J., Pohorecky А. (1934) отмечали nomcxim кортя-костароидаого ответа к этанолу а этот ::■:•? эрмеяноЯ интервал. Изменение цпркзднкх рпткоз активности 'Î30C в 13:30 под до йот г.н-сь, этанола, а тгасэ г.змзкеклэ чуйстгдггельноста его старой,--рзалкзуекнх сф^эхтов в это зр;кя, говорят о язлгпт рогуля:-;;»" f.SOG кортккостероидами. 3 этой связи, было проводило ксел*дсь>-шш э$фзктов алкоголя на эт£гюл-:.;отеболтз:фу1гг.'л снс?'-'".; в условиях гшокортицкзма, для чрго изучали динамику игмож-янй активности МЗОС и АДГ ь печет адрвнзлэктомпров&шшх кгыс по^ле однократного введения этанола.

На фопо ггатокорткцизма не обнаружено значительных изменг— ш:л з активности АДГ и МЗОС. Однако, острая алкогольная row° сшсацяя у адреиалэктомлровашшх жтотнах приводила к резкому

6:30 12:30 • 10:30 0;30

время суток

P.IC.I. Циркадшэ ритмы микросомальной этанол-окислящей системы (кмоль НАДШ/i,зш-мг белка) печени крыс в норме и при воздействии этанола: 1-контроль, 2-ошт. * - достоверность различий по отношению к активности МЭСС в 6:30, р<0,05.

(вплоть до нуля через Г час) снижению активности МЭОС (табл.1). Ранее было обнаружено, что у адреналэктомированных крыс при неизменной активности АДГ понгскается активность митохондриаль-нсй Аль,ЦТ с низкой Кш к субстрату (Тарасов Ю.А. и соавт., 1935). Возможно, в дашой ситуации, "нулевая" активность МЭОС приводам :: достатку субстрата, т.е. ацетальдэгида и, как су1адстк:->» .. нс.-зашив штохондриальной алъдегиддегидрогеназы с низкой Km.

Вакная ~> эль в адаптации гопатоцитов, возникающей при в щелочении коры надпочечников, пр'.гаэдлекиг структурным перестройкам в гепатоцитах (Бреслэр В.М., Чорногрядская И.А., 1989). Известно, что адраналзкгомля ь^д-jt к швшениэ вязкости лиладного компонента ыикроссмальшх мэмбран, уменьшая расстояние мезду мембранными белками и литшдаыи, вследствие чего повывает-.сн плотность упаковки' мембран (Колосова Н.Г., 1937). Кроме того, возмокно, сказывается действие этанола на мембрана, поскольку известно, что при ^ведении алкоголя возрастает "текучесть" мембран, происходит изменение их состава и активности

т

Таблица I

Активность иикросомальной этаяол-окислягацей системы (ямоль ШДФЕ/мин-мг белка) в печени вдреналэктомированных крыс после введения этанола (2 г/кг).

группы ..... контроль время после введения этанола Один)

3d ео 120 240

лоеноопо- ркрован- HH0 КИ- вотные адрэнал- эктокиро- ванные skbothho 14,7 ± 1,5 13,9 ¿ 3,5 о 10,2 ± 2,1 4,6 ± 0,5* 5,2 ± 2,8* 0,0 10,3 ± 5,6 6,6 t 2,3 15,9 ± 1,0 14,1 ± 5,0

* - достоверные различия по 'отношении к контрольной группе, р<0,05.

фзрмонтоз (ВЗогйглпп D?J., ISSS). Так как 'ООО - кембраносвя-гснкнй фзрмзктатхтЕный Сэлок, то вполне вероятно, что гапогорту-цизм и алкогольная шшжсккация, мзкяя как свойства бглкок, тек п кд-эточных мэкбраз, могут Сыть одчей кп пр:гш кодабяккЯ активности.

Безусловно, при зрэпоаналкгв действия алкоголя необходимо учитывать и премя пр::5мэ пвдг, поскольку при прийме пищи происходит с-Зпзатодьпая пора стройка системы нсзскпаш'.л, сктишосгк углэгодпого обгэка, изгоняется колтестеэ инсулин;; я in: п т-стит-нссть некоторых ферментов. Исключить деГ.стгда этого фгхтора на ппучазмие процессы в некоторой степени ксяио G'-K,o lip"* кссл&довснки вдлякля 24-х чзеенэго голодания на актнг— r.ssTb с::сте:л обхоиа эта кола. В-газлэко, что гэпэдадс.ю rksoíhi» по «гспжзоста АДГ u Ü3GC гачс-чя достоверно не огяачаккаь от ксятг-хпкпа. Paseo отмечалось, что гог.оденкэ в твчентА дву.ч вызывав? гюдндзнно н. г^д'посс;.1:^ нддзнп кдне концентра;:;:;; - цп:-о::рс.,.:з Р--ТС (Гутсдъдк З.Л,, ^ндарзд ?.И., IS-37), а д.т.и*ль-j-co (бэдээ С судск) го.-оДс-к;» сснрсдоедается удедн"оннс;м код;:-

чества продуктов оерекисного окисления, резко изменяя физико-химические свойства мембран, их проницаемость, активность мэм-браносвязанных ферментов, в том числе и самого цитохромэ Р450 ((Варламов Т.Ш., 1985). Более детально этот аспект не исследовался, поскольку при . определении активности атанол-метабглизирущих систем в эксперименте использовались животные, не получавшие пищу максимум 16-24 ч.

2. Системы обмена этанола в проявлении толерантности еивотшх к алкоголю

Исследования последних двух десятилетий показывают, что толерантность к этанолу - комплексный феномен, который контролируется фармакологическими, поведенческими и генетическими факторами. Схематично в понятии "толерантность к этанолу" выделяют функциональный и метаболический компонент, взаимодействующие между собой. Метаболическая .толерантность определяется ответом организма гч длительное действие вещества и выракается как комплекс различных адаптивных реакций, в том числе - связанных с ускорением выведения алкоголя из организма (Tabakoíí В., Culp S..IS84). В условиях нормального питания и длительного ежедневного введения высоких доз этанола вклад метаболической толерантности значительно увеличивается. Это может быть объяс-■ дано несколькими причинами. Во-первых, скорость метаболизма этанола может бить ограничена митохондриальным реокислением восстановительных эквивалентов, основной элемент в этой теории - АДГ; з другом случае ускорение метаболизма связывают с возрастание:-' .:-:дазной активности каталазы или цитохром Р-450-зависимой (Lieber С.S.,1938; Alcana R.L., 1983). Следовательно, кз:,»п;;з;о в активности систем обмена этанола мокот быть одним из показателей, отракагодх адаптации организма к алкоголю.

Обнаружено, что однократное введение этанола гзтотшм за I час до декапитации (25% раствор, 3,5 г/кг, в/бр) на отразилось на активности АДГ печени. Известно, что пероксодазная актиз-ность катэлазы в этих условиях незначительно повышается, либо по изменяется, так кэ, как к активность МЗОС, физиологическая Функция которых сводится к окислению избытка этанола (при концентрации его в крови белое 10 кмоль/л, длительной потреблении алкоголя, выработай хронической толерантности к этанолу)

(Ribier С. et al, 1985). Доказано, что хроническая толерантность в значительной мере определяется генетически, и что существует связь шзду первоначальной чувствительностью животного к зтанолу и последующим развитием толерантности (Spuhler К., Deltrich , 1934). Хотя в более ранних публикациях о взаимосвязи чувствительности vnmonsix к алкоголю и активности их систем обмена этанола и ацетальдещцэ содержатся довольно противоречивые результаты (Smolen T.N* et al, IS90; Казеьская О.П., 1937), в основу метаболической толерантности изначально ставят процессы перераспределения и утилизации этанола и ацетальдогида, в связи с чем реиекке вопроса о состоянии систем обмена этанодл у разных по чувствительности к нем,у групп животных становится особенно актуальным.

В серии экспериментов по ьыработке хронической толерантности гашотшм вводили ежедневно 23 % рзстиор этанола в дозе 3,Б г/кг в/Ор яла з/а в течение двух недель. Основнкм критс.ри~м развития толерантности служил показатель времени этанол-издуцпровонного сна. При этом определяли латентний период (время от момента введения этанола до засыпания лиеотного, хзрактв-рнзупдий в значительной степени чувствительность организма ), -та:с::о пшотэр:с:ческпЙ айузкт этанола (снижение ректальной тем-пзрзтуры глвотного после введения тест-дозы).

Обнаружено, что при введения этанола у нивотних происходит дозозагасимое снпЕвппе ректальной тетературц (Le A.l). et al, 1986; Sinclair J.D., Taira T., 1933). Поскольку возможно, что cmr:::o:u:e твтврзтури генетически дотаржнирозони л коке? *-«ть связано с чувствительностью к другкм софистам, мн ужгинчли .этот пакт в "зучекпл развития толерантности, язмзряя рентамnyv тс: у;орптуру -лпвотяого до ееодзкия -гест-до:?!.! стоном» '.? спустя £0, 120, 180 и 2А0 мил.

При вогяяци такого критерия, как время ï.-oro сна, в популяциях беспородных бола крыс удается щ.-пмть пес'-b'i, изначально более устейчквнх ~л дэйстико этанола •*. исна-чалию менее устойчивых. Fcseo этот показатель использовали при изучении механизмов развития толерааткоста у чистцх л;г:о*.й ssi-ютлих (Буров Ю.В., Ведерникова Н.Н., 1983). Бурс,в ¡О.Б., отг.д-рол ï'Q длитаяьноста "алкогольного наркоза" хороткссюсзге iKO) и долгоешкэт (ДС) пгоотяых, стмочал, что KG ггльотные после 10-туггой алкоголиззцяи обладала более рнрзшнноЛ и стойкой ално-

гольной мотивацией,» чем ДС.

Используя время отанол-индуцирсванного сна в качестве критерия развития толерантности, ш производят отбор животных в соответствующие группы: несляеде (НС), КС (зтанол-^^у^лклнный сон до 60 мин), ДС (бол5а 160 мин), остальные животное составили промежуточную группу (ПГ).

После длительной алкогольной интоксикации животные КС, НС и ПГ не различались но уровна активности АДГ (тгбл.2;. Отмочено снижение активности f.SOG только у крыс ПГ. У ДС животных проявлялась тенденция к снижению активности и ШОС, и АДГ (с этанолом в качестве субстрата), а также достоверно снижалась редук-тазная - активность АДГ. Известно, что пкенно для этой группы характерны самые высокие значения времени полуЕнведения этанола и наименьшие константы аяимлнгщк! и клиренса (Прйз,ко П.С., Лиопо A.B., 1930). Таким образом, для животных. с низкой изначальной чувственностью к наркотическому действие этанола характерна более высокая скорость его метаболизма. В предварительных экспериментах.,-нами было обнаружено, что в печени КС

Таблица 2

Активность '¿жогольдегадрогеназы (мкмоль ШЩ/шт-т ткани) и №iKpocoM;dJlbH0ß этанол-окислягацей системы (нмоль КАД<5Н/мин-г „ ткз печени крыс с разным временем этанол-индуцированного она после 15-даювного в/бр введения этанола в дозе 3,5 г/кг.

показатель группы животных

НС КС ПГ ДС

АДГ-Э АДГ-АА ШОС 0,56 ± 0,05 5,1 t 0,4 33,1 t 5,5 0,42 ± 0,05 4,08 ± 0,37 44,8 ± 7,28 0,43 £ 0,08 4,6 ± 0,83 17,2 ± 6,35 Ркс < °'05 0,25 ± 0,12 Рго < ОД 2,46 ± 0,83 Рнс < О'135 15,1 ± 11,8 Ркс < О«1

ркс, рнс - достоверность различий по отноеэки» к группа:.! ЕС ; НС животных.

и

крыс узкз изначально активность АДГ с этанолом з качества субстрата выше, чем у ДС, а АльДГ - ки~а5 что, возможно, приводит к возникновению у этих йшзотеых диспропорции в соотношении концентраций этанола и ацетальдегида. Вместо в этой группе чаще отмечался выраяэнный гипотермический эффект этанола: изначально, в течение первых даух часов после инъекции у ¡хивотиых происходило скикание ректальной температуры на 4-5°С, однако на S-S день группы КС и ДС животных-не различались по выраженности индуцируемой этанолом пшотермш, а чувствительность в обета группах по этому признаку снизилась.

Факт, что КС крысц, отличающиеся меньшей чувствительностью к этанолу по времени этшгод-индуцированкого сна, в первые часы после введения алкоголя обладают большим гипотермическпм эфрж-том, а ДС, более чувствительные к этанольному наркозу, характеризуются , наоборот, шньзш птотершческим эффектом, убеда-тельно подтверждает предположение, что вырабатызаэмая хроническая толерантность, оцениваемая по времен: этанол-индуцировакного сна или от пндуцнруемсй з-;зноло*л пшотергст, имеет в своей основе различные механизмы. В этой св'г.зи укороченный зтанол-пндуцированнкй сон у КС.еиеотных, возтажо, связан с более высокой скоростью метаболизма этанола,' с активацией наработки ацетальдегида п более feeдленной его утилизацией. В проявлении гэ у этих животных как исходной чувствительности, так и толерантности к гтотермическому дейсияпо этанола, большую роль, отводят катехолашшовой и свротонпновой системам (Ageel A.M., Gin.3ffi 0.2.,1985; Alarl êt al, 1985), чем скорости метаболизма этанола. Gordon O.S. (1988) предполагает, что снижение ректальной текпэрзтура связано с угнетаем влитием алкоголя на центр теплоотдачи ("точку настрой:"- теретрогуля-торного механизма).

Для того, чтобн определить еклэд ка:хдой из этанол-кэтаболпзкрухцих систем в процёсс адаптации к длнтвльлоЗ алкогольной интоксикации, предварительно отобранным КС и ДС :киеот-ным в течешга 1-2 педель вводили этанол £? дозе 3,5 г/:;г.

После длительной алкогольной интоксикации в группах КС и ДС крыс не' происходило доставэрннх изменений в активности АДГ. По активности ЮОС гкеоттиэ изначально не различались (pic.2), однако хроняяеская ал-лголизэцая приводила к значительной акт» вациз этой сксчо^я ъ обоих группах (у КС крыс активность вг

нмолъ КС ДС

1 - МЭОС ов ЕЭь ' а - контроль

2 - хаталаэа Ъ - опыт

Рис.2'. . Лктиыюоть микросомалькой этанол-окнсляж^эй системы (нмоль Ш^ТНАлш-мг белка) л католазн (тюль ацеталъде-гида/мпн-ыг бел:а) в спечеки хфие с разным враменвм отаиол-шдуэдфованшго сна после 8-дкзв1юго в/бр введения эгенолз в дозе 3,5 г/кг*

s - достоверность по отпоаешвэ к контрольной группе, р<0,05.

о

растала в 3 раза по сравнению с контролем, у ДС - в'2 раза). ■TaïaiM образом, s 1лжросоыах лэчени возрастала наработка ацзт-шадэгцда, которой, как установлено, более медленно утллпз1фу-етея, в cmï4Z& от ацвталъдзгида, образующегося пра участия ЛДГ цахозодя (Ып R.C. et al, -1939; ЫеЪег O.S., 1933). Способность окислять зтспол в печош контрольных КС зевотных. была дссдсезрно чом у ДС, Еэзмозно, давшша&я активность

катглазы иочош шшогяых ягдпз?ся одти из факторов, оказыБад-кзх вжиетез на ¿¿армирование острой толерантности, однако при разхаиш 2рошчес:»:ой толерантности (после 8-дпэвкого ьгэденкя ovssojiù) активность каталази у ДС sgeothux по изменялась, а у ЕС - сшт-алась. Изменения пзрокспдазной активности этого фор-шага що зззокячесх-гой алкоголязшсш, подобные описанным, йш noiissoaa рядо;.: другие заторов (Юз lias ter et al, IS3I; Резников Д.S., Боадараыко» 1030). Пшповко Л.G. (1937) отмечал, что хрснлчзская алкогольная шхоксгзсацяя не приводит к шдея&па»

морфологии пероксксом или увеличению активности каталазы в печени. Механизм аэ понижения пероксидазной активности могет вовлекать образование которого повышается в этих условиях, и который ингибирует каталазу дакэа в присутствии этанола (Riblere С. et al, 1985). Возможно, снижение активности каталазы в печена связано еще и с гаходсм фермента из гепатоцитов в плазму крови на стадии формирования хронической толерантности вследствие известного мембранотропяого действия этанола (Goldstein D.B., 1988). Предполагают, что в условиях хронической алкогольной интоксикации гораздо большее значение имеет возрастающая активность каталазы сердца, крови и мозга (Дхаго-нат Пармангн, 1983). Последняя кояет быть частью ферментативной системы, контролирующей образование ацетальдегида в мозге (Alcana R.L. et al, 1988).

При внутрикелудочном введений этанола в дозе 3,5 г/кг (15 дней) в группе КС крыс наблюдалась активация ГООС. В этой se ситуации было обнаружено двукратное возрастание активности АльДГ с низкой Km к субстрату (Satanovslcaya 7.1., 1991). Ийдук-ции МЭОС сопутствовало увеличение количества тпкросомалького белка, получаемого из I г печени при неизменном содержании ДНК (табл.3), что монет свидетельствовать о начавшейся пролиферации эндоплазматического рэппсулума у°этих крыс под действием алкоголя.

Таким образом, адаптация систем утилизации этанола и ацет-альдегида на начальных этапах развития толерантности к алкоголю Золее выражша у крыс с изначально высокой устойчивостью к наркотическому эффькту этанола, что мохет быть одним из факторов, способствующих в дальнейшем более быстрому формированию у па зависимости от алкоголя. Известно, что именно у КС иивотных армируется сильная алкогольная мотивация, перерастающая в фистрастие (Буров Ю.В., 1985).

В предварительных экспериментах. ма оценивали активность >танол-метаболизяруюшдх систем в период отмены алкоголя, справляя состояние ШОС и АДГ печени хронически алкоголизирзвашшх 1С и ДО крыс (2Ъ% раствор, в/бр, 3,5 г/кг, в течение 7 дней) пустя 30 минут, 24 -часа и 48 чесов" после последнего введения танола. Достоверные изменения в активности ■ АДГ в группах КС и С тавотных обнаружил только на вторые сутки (рис.3): происхо-ило увеличение наработки ацетальдзгида за счет активации дэ-

о

Таблица 3

Активность ''г^раесглпдщной этанол-окислякцей системы (нмолъ ШДШ/шт-г ткани), количество микросомального белка (мг/г ткани) в ДНК (мг/г ткани) в печени крыс после 15-дневного в/к введения этанола (3,5 г/кг).

показатель КС гашотные ДС животные

контроль ОПЫТ контроль опыт

МЭОС мйкросоааль-еый белок ДНК 33,5 £ 8,2 4,3 ± 0,5 4,6 £ 0,5 62 £ 10,7* 7,2 £ 0,6е 4,7 ± 0,6 32,7 ± 7,2 14,1'± 3,7 4,2 ± 0,5 41,6 £ 7,5 8,1 £ 1,8 3,7 £ 0,3

V - достоверность различий по отношению к контрольной группа, р < 0,02

о

гпдрогеназной реакции й какание рэдуктазной активности этого форманта. В эта еэ сроки у КС гзшотных происходило резкое снижение активности 1ЛЗОСЗ. По -количеству шкросомалького п растворимого балка, рассчитанного в мг/г ткани, различий не кабльэда-лось. ь

Следовательно, ■ через 16-24 часа после отмены алкоголя I активности АДГ н ЫЗОС не обнаружено достоверных отличий от активности, опрэделенной через 30 ш после последнего введении этанола и наиболее явная разбалансаровй£ в работе этанол-1,:£тзболызцрузди:: систем происходит через 43 часов после отмоза этанола.

Таптк образом, нй начальных этапах развития толерантности елрэдед.'акяа язля-зтся еБ кэтгбояпэский калюнзкт, что подтг.ор-г,:даз'дся асм, что б нгшх экспериментах бил зервпюграрова: |.:о:,'ллокс. раодачнаг гдаптисену реавдй, всгкасакяцнх у кивотик на §опс- длительного взодлшк болыгих доз этанола. Попран«: акззБзосга ?.30С - Ебигазшй коиюасаз разгаседвйся толерсшт-кости к йтаколу. Екедариментально усгшойхэно, что шватшо ( зкшгг&шя еыоокой устойчивость« к нйргсстлчосксму оаа

шла (КС, енсск&гольранткыэ) быстрое едкггяруытся. к д^ле;^/:;-

о

нмоль НАД«« 20 шин-иг белка

ШОС

АДГ-Э

июль НЛДН

нюяь НЛДН мш-мг белка

в 7 в 5. 4 3 г ii-

60

шн-мт белка Jto

35

АДГ-АА _ 20

to

t

0

4S • часы

24 43 часы

Рпс.З. Активность ншсросомальной этанол-окислящей система (нмоль НДДШ/глщ-глг белка) а алкогольдегидрогеназц (нмоль НАДП/клн-мг белка) при отмене алкоголя- (30 ram, 24ч, 43ч) у хроничеаси алкоголизпрованннх крнс с разккм временем отанол-ждучированного сна1: Г-КС гашотнне, 2-ДС ::с5еотнкэ; * - достоверность различий по отношению к активности через 30 иш. послу введения этанола, р<0.05, - достоверность различий по отнопютю к активности через 24 ч послл введения этанола, р<0.05.

алкоголизации. Вгзкно у этих кнвотшх происходит бола в вырезанная активация ЫЗОС, выступающая в качества возможного фактора риска' алкогольного поражения печени.

ВЫВ оды.

1. Одкохфатноа впутрибршзшное -введение этанола в дозе 2 г/кг через 30 кпп приводит к изменений цпркадшх ритмов микро-сомзльной этанол-окислящай системы, не оказывая выраженного елияния на активность алкогольдэгидрогеназы.

2. Хроническая алкогольная интоксикация (3,5 г/кг; 7 или 15 дней) приводит к активации в 2-3 раза минросомалыгой этанол-остслЕКлЦой система, не вызывая выраженных изменений в активности олкогольдошдрогеназы и каталазы.

3. На начальных этапах формирования толерантности к этанолу щцукщт ми;росо:дальной этанол-окисляющей системы больше шракат у гцвизгзх, изначально коне о чувствительных к глкоголэ (короткоспяц:и.).

Кзаочааьшш чувствительность к этанолу, определяемая но ого иаркотпчосг.ому дейстшв и пшютермпчэскому ЕфХекту, юззо-ляот прогнозировать дпигапку последующего развития толерантности. Вгажогш&ршяшс (короткоспяциа) гстотлыо, изначально ио'ййо чуест2птсдьш10, сбладаксщэ повышенной яливкистыо систем, «этабоакЕцрукЕцс этанол к болоо лабильной' шзфосоаальпой 'ота-нол~о:-и:сл»:дзй системой, способны быстрое адаптироваться к алкогеш. и развивать к не;лу толерантность, по орашекша с нкз-гтоляргехввш (долгоспящгал).

5. Б почени вксокомларакхянх кяьотных при ошонв алкоголя происходят более глубокие кзцзпзппя в активности этанод-мэтаболизцру^г: енотом (екпюппо бкпгоасюти кшфэсомалькзЛ птгшод-о2ахсля:^эй системы, ускжонш наработки ацзтальдоигдз за счЗт еиасоголькегйдрогенагы) по сравнению'с казкокигершшшш.

6. Е условиях хронической алкогольной интоксикации (3,5 г/кг; 7 ши 15 дней) запболыаий вклад в развитие метаболической юлоршткости вносит микросомалъная этонол-окнелянцая система, являясь в данной ситуации основной этааэл-ыэтабодизируквдй системой печени.

f г

Сппсск работ, спублнковгншх. по тегл дггсесртсцпл

1. Бзрдана Л.?., Таирскал В.В., Сатановская В.И. Развитие толерантности у нрнс при одно- я гаютасрзтпом вводе щи этанола // 7 науч. конф. молодых учзгсз РШЙ и ДВО АН СССР: Тез.. докл. - Владивосток, 1Э50. - C.G3.

2. Бардина Л.Р. Сравнительный биоритмологический анализ .алко-гольдегидрогеназы и кикросомалыюй .этакол-скисла'ощей системы при одаидзатном введении, отстала .// 6 сбл. конф. колодах ученых и специалистов "Наука-практике": 'Газ. до:«. - Гродно, 1990. - С.З.

3. Bardlna L.H., SatanovcJcaya V.I., Pronko P.S. HEOS-actlvlty 1л liver of short and long sleep rat3 // 5th. Congress ISBRA, Alcoholism: Clin«, and Experts. Research.: Abstracts. - Toronto, 1990. -V.U, If.2. - P.269. ■ ' 4

4. Бардина Л.P., СатаноЕская В.И., Пронько П.С. Система обмена этанола и ацетальдегида печени коротко- it долгоспящнх крыс // Проблемы современной наркологии: Сборшк научных трудов.

- Москва, 1991. - С. 105-107.

5. Сатановская В.К., Бардина. Л.Р., Тарасов D.A. Система обмена этанола и ацетальдегида в печени адрэналэктсшрованных крыс при алкогольной интоксикации // Весц! АН БССР. - 1991. - й1.

- С.56-58. ч

3. Bardlna L.R., Satanovskaya V.I. Efiect3 of alcohol on etha-nol and acetaldehyde netabollslng systems over the 24hs

. cycle // 5th "r'orld Congress oi Biological-Psychiatry: Abstract P-J3-53. - Florence, (991. - P.506S. Satanovskaya Y.I., Bardlna L.R. Metabolic component of deve-lopaent of alcohol tolerance // International symposium lie-/ Approaches in the Treatnent of Addiction: Abstracts. - Baden/Vienna, 199«. - P.72.

. Bardlna L.R., Satanovskaya V.I. Sensitivity and tolerance to ethanol In rata differing In ethanol-induced sleep ttae // ISBRA 1992. Satellite Symposlun. Genetica and Alcohol-related diseases: Abstracts. - Bordeaux; (992. - ?.47.

- Bardlna L.R., Satanovskaya V.I. Adaptation of the liver ethanol metabolising systems to Slcohol. In short and Ions sleep rata // ESBHA 1992. Alcohol and Alcoholism Absrtacts.

- Bristol, 1992. - 7.27, Suppl.5. -,?.36.

).Satanovskaya V.I.» Bardlna "L.R. Interrelations between aide-

hyde dehydrogenase and aldehyde reductase In brain regions of short and long sleep rats // ESBRA 1992. Alcohol and Alcoholism: Abstracts. - Bristol, 19Э2. - V.27, Suppl.l. -P.39.

11.Бардина Л.Р. Микросомальная этшол-оккслящая система печени // I.5., 1992. - I6c. - ДЭП. ВИНИТИ 25.11.92, ¿336S-S92. I2.Satanovskaya V.I., Bardina b.R., Ostrovslcy Yu.H. Systems of brain and liver aldehyde metabolism in short and long sleep rats // ESBRA 1993. Alcohol and Alcoholism: Abstract C312. -Gsnova, 1993. - 7.28, H.2. - P.232.

РЕЗШЕ

Л.P.Бардина. Систем обмана этанола в механизмах формировешм толерантности к атанолу

У езшотккх, обладавших различной изначальной толерантностью к этанолу, исследовали активность компонентов этэнол-гатаболцзирушда систем (шийгольдвщцрогеказы, каталазы i щпфосомачькой этанол-окисля2и;ей система - ЮОС) с учетом раз-JZ141VZX функциональных состояний организма: пгпокортицизма. голодашьч, хронической алкогольной интоксикации и отмены этанола. В екслэрпмэнтах использовались белке крысц-самцы массо: 150-200Г. Отбор ^зотшх на толерантность к этанол!' проводил до грзкекя этшюл-шщуцирозанного сна, латентного периода : глпотер:.21ческому эффекту этанола,

Еыявлзно, что при поступлении этанола в организм наиболэ лабильной опазнвазтея Ш00: однократное введение алкоголя при водит к изменению цирпадпих ритмов в активности данной системп при хрогшадском введешь.' этанола происходит активация КЭСС; условиях кшокориэдюма - резкое езиквшта активности через час посла бнэдс-ппя этанола. Ка начальник этапах развития толе ранткости к алхогеиш адаптация этанол^:отаСол5о;фушда систг более вира;;зца у гфио с изначально высокой устойчивостью наркотичоскому эффекту этанола, облад^эдах большей термолабпл; костью. При отмена этанола посла периода длительной алкоголиз: ц::п у этак галдятдк чэрэз 43 чесов ыролохода? сшзкение актив» с,г'П 1^00,

рэзшэ •

Л.Р.Бардз1на; С1отэыа абыена этанолу J цахан1зиах разв1цця талерантнасц! да этанолу.

а

У пшЗл1н, як!я машь тгачаткова розную талерантнасць да этанолу, даследавал1 актнун&сть кашанёнтау этанол-метабал1зуючых с!стэм (алкагольдзгЩрагеназы, каталазы I м1кра-самальной этанол-ак!слявчай cIcsksh - ШЛО) з ул1кам розных функцнянальных стана? арган1згла: г1пакзртыццзма, галадавпя, хран1чнай алкагольнзй ЮТаксГкацу! i л1иэння этанолу. У эксто-ржактах выкарысташ белая пацук1-сш,ящ масаЯ 150-200г. Адбор гавВл1н на талерантнасць да этанолу праводз1л! па працягласц! этанол-1ндуцыравакагз сна, латэктнага перыяда I г1патэрм1чнаму эфекту этанола.

Выявлена, што J час паступленпя этанола J арган!зм най-больи лаб!льнай аказвазцца ЮАС: адаакратнаэ Увядзеннэ алкаголэ прыводз1ць дз змякення цнряздинх . рытиа? у актыунасц! гэтай с!стз?.1ы, при хранХчнам увядзенн! этанола адбываэцца активация ШАС;. ва рмовах Ппакортццызма - рэзкаэ зн1г.эннэ актьфнасц! праз I гадз!ну пасля Звядзэння этанола. Ка пачатковых этапах разв1цця талерантнасц! да алкаголя адаптация отанол-к,этабал1зу-ючнх с1стз;д больа вылакана ? цацуко*? з пачаткоза высокзй устой-л1васцю да наркатычнага &1>эктз этанолу, у як!х большая тэрмала-бЫьнасць. У час л!шэння этанолу пасля до?гатэрм1новэй ■алкагал1за1зы1 ■ ? гзтнх пав§л1н гграа 43 ■ гадз1я адбываецца зн1зэннэ акты?насц1 ШАС. 1 .

ЗШГ.'АлГ

b.R.Bardina. The с Vacuo 1 metabolising system in tbo r.c-clianlsrrts oi the tolerance to et&anol development.

The activities of components of ethanol metabolising systemo (alcoliol dehydrogenase, catalase and microsomal ethanol-oridisir-s oyston - '¿EOS) have Deen Investigated In anlsals possG-ssin» different Initial tolerance to ethanol talcing into account а "етзсЪэг of certain functional states of tfca or^anls?, аз b^ocortieolfi state, starvation, .chronic alcobol isto2icatio,i and uithdraral. Tbe espsrinents were led

on male rata weighing 150-2Q0g. The time of ethanol-induced sleep, latent period and hypothermic, effect were used as criterion for selection of tolerance to ethanol development.

It was ahov/n that HEOS was more labile during alcohol consumption: eingle ethanol administration led to changes In ctrcadlan variations of system activity as well as chronic alcohol Intoxication resulted in HEOS activation. In the condition of the hypocortlcold state IIEOS activity wa3 dramatically lowered after 1 hour or ethanol Injection. During the initial steps of development of tolerance to alcohol, the adaptation oí ethanol metabolizing systems Tías more . pronounced in ratE showing lower sensitivity to ethanol according to the ethanol-induced sleep time and also having the higher thensolabillty. In the ethanol withdrawal followed by prolonged exposure tc ethanol these animals showed the decrease in the !ÍE0S activity.

o