Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние липосом на показатели перекисного окисления липидов и энергетический метаболизм при стрессе

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние липосом на показатели перекисного окисления липидов и энергетический метаболизм при стрессе"

РГ6 од

2 О СЕН о-'МНПСТЕРСИЗО ОХОРОНИ ЗДОРОП'Я УКРА1НИ

УКРА1НСЬКИЙ НАУКОВО-ДОСЛЩНИЙ 1НСТИТУТ ФАРМАКОЛОГИ ТА ТОКСИКОЛОГИ

На правах рукогшсу

КАСЬЯНОВА Олена Володимнрша

ВПЛИВ Л1ПОСОМ НА ПОКАЗНИКИ ПЕРЕЮ1СНОГО ОКИСЛЕНИЯ Л1П1Д1В I ЕНЕРГЕТИЧНИЙ МЕТАБОЛ13М ПРИ СТРЕС1

03.00.04 -бюхшм

Автореферат

днсертацй на здобутгя тукового ступеия кандидата бюлопшшх наук

Кшв -1993

Робота викоиаиа в 1нсппуп бюхши ш О.В.Палладша АН Украши

Науковпй кер1шик - д,6,н, Стефанов О.В.

Офйцйш опоненги: д.б.н. ЛешгцькиД е.Л.

д.ы.н, , проф. Кресюн В.Й.

Провадиа установа: Шститут ф«з1олоп1»м. О.О.Богомолвдя АН Укра1пи

Захист идбудеться 22 вересня 1993 р. на заыданв» спецшлЬовано? вчеао! рада Д 088.19.01 в УграЗнському 1нстшуп фармагологй та токсшсояогЦ МОЗ Укра'пш (252057, Киш, вул. Ежена !1отьс,14 ).

3 дисертаадею можна озиайошггпсь у б^блютещ Укра!вського 1нстшугу фармаколоп! та токсиколога МОЗ Украши

Автореферат рсшслаиий

1993 р.

Вчений секретер спмца-Л1эоваио1 вчеио! ради, доктор медичгап наук, професор

В.С.Даннленко

Актуалынеть роботн, дослЦження осиовннх бтхинчннх процест, як1 оикликають необоротш процеси при тривалому стрес! та пощук перспективних лжарських засобт, ша корегують стресор!» порушенкя, е актуальною проблемою бкшмн та медицин». Це зумовлено зб!льшенням п усьомусвт юлькостЬшнфекцнЬшх захворгавань.увиникненштарозвитку я к) IX важлнву, а ¡под! I виршальну роль вшграе стрес-реаыш.

Як в¡домо, стрес е нешецнфхчннм компонентом фЫолопчинх та латолопчннх реакций. Стрес-пошкодження ыають дегермшованнй мехшизи розвитку. Пронина роль у цьому процес! належить катехоламшам та котрикостерощам, яет шишюють акгивацш перекисного окисления лшЫв (ПОЛ). Та ко ж чпко встановлена, що ПОЛ - олин з нзйбшьш сильних модиф|'катор1'в бюлопчикх мембран. Сум армий ефект накопичеиня продукта ПОЛ, енергодефщиту та нарушении транспорту кисию зумовлюе комплекс змш, то лризводить до рЬкого пошкодження структур« та функш клгппш, останньою стадию якого е загибель.

Участь у патогенез! стресорних пошкоджень багатьох пов'язаннх \пж собою причинно-нашлдковнхфактортпояснюе значнуюлькютьзасобш.що з бшыиим чч меншим уешхом эастосовушться для профшактикн та Л1куванни стресорних пошкоджень орга[пв. Однзк, використаиня бшыиост1 з них не дозволяе роз^вати коло метабодКших порушень, що розвиваються , пенно, через вузько слрямовану Д1ю на одну з ланок процееу. Кр!м того, практично ус1 препарата значно ефектившщ! при введет» до початку дп стресорного фактора, шж на тл! розвитку стрес-резкцП . Тому актуадьннм е щнрший гилхщ до фармаколопчнош эахисту орган!!) при стрес!.

На нашу, думку для пщвищеиня резистентност! органЬму до стрссорно1 ли, шо тривае , иеобх'ше одночаене дотриыання кии '-ок умов, серед яких иайэажлишше »»сне гоещають: шгШуяання ПОЛ; вдаоалення енергозабезпеченоеп тканин; шдвИщення швидкост! дифузК кисню через бюлопчт бар'ери.

ЦШком зрозуиша необхЦшств не ильки профшактично! ди на организм ( що не завжди можливо ), але й постстресорноГл1иуваль о! дц,

спрямованоТ на обмеження та гальмування стресорних пошкоджень.

Ран1ше було доведено, шо використання фосфатидшхолшових (ФХ) л!посом при г 'оксичних станах р(зп<м етиологп призводить до вираженого антиппоксичного та антиоксидантного ефекту . Водночас ФХ лшосоми е малотоксичиими, бюдеграцуючими , а продукта Гх розпаду легко угилЬуються в организм!, включаючись в обмани продаем.

У зв'эку 13 зазначеним више стае зрозумЬюю актуальшегь розробки Препарапв рпних термш!в введения 1 спрямованост! на рЬн! стада процесу В умовах довготривалого стресу.

Мета та завдашш досл!джеИня.Мегою даноЗ роботи було ексиериментальне випчення можливост! корекцн пошкоджуючг" дЛ продукта перекисного окисления тканин та порушень енергетичного обм!ну за допомогою фосфатидшголшових л1посом на р!зних стад!ях гострого стресу та дат« Я бюхшшне обгрунтування.

Для вирпмспня цих питань були поставлен! так! задач! :

1. Дослщити вплив СХ лшосом на ртемь накотчення первинних та вторииних лродукпв ПОЛ у тканинах мозку, серця, печ!нки , леген!в ! кров! в умовах 1ммабмзащйного стресу.

2. Вивчити вплив лшосом на стан антиоксидантних систем орган!зму при стреш.

3. Оншити вмют основних макроерпчннх сполук п!сля леренесеного стресу на тл! введения ФХ везикул.

4. Вивчити вплив ФХ лшосом на покаэникгё, що характеризуют кисневе постачання орган1зму.

5. Вивчити вплив ФХ лтосоМ на фут цшнальну активяЬть та електричну ста6!льн1сгь м!о.карда при стрес!.

Пашкова ков1тн!сть.У робот! вг^рше використаний пщхщ комплексного впливу на процеся перекисного окисления лшЫв та р1вень основних макроерпчннх сполук, як! , на Нашу думку, е вир!шальними та взаемозумовлюгочнми факторами при розвитку стресорних пошкоджень.

Актипацш процесш Г10Л викликае змши жирпокислотного складу фосфолшщш клтшних мембран та '¡х проникност1 . Порушення структурно! органпаци м!тохондр1алышх мембран призводнть до роз'еднання процео'в окислктвального фосфорилюпання I , звичайно, до гальмування синтезу макроерпчинх сполук. Кр1м того, нами з'ясовано , що шдвищення проникносй мембрашшх бар ерш викликае розвнгок штерстищального набряку, що не тшькн подовжуе дифузшшш шлях кнсню як з альвеолярного поштря у кров , так и з кров! у тканини, але I значио знижуе коефщшнт иого дифузп. Це, у свою ''ергу, попршуе кисневе забезпечення оргашзму, призводнть до накопичепня недоокислених продуктт, зменшешш продукци ировщпих макроерпв, вторншюТ активаци процеав ПОЛ, \ порочне коло стресорних пошкоджень замикаеться.

На кожному еташ розвитку стрес-реакцп функшонують вщповщт компелсаторш ыеханЬмн , шо намагаються стабшзуваги тканинний метаболпм. Але при тривалоиу стрем, як показано, тшьки комплексний вплив на пронеси ПОЛ та енс ргообм/'н дозволяе розшкнути порочне кол о та попередити стадно необоротних порушень.

Одержат нов! дан1 , ям свЦчать про те, що ФХ лшосоми , введен! тваринам на фош ¡ммобшпащйного сгресу, виклнкають ¡нпбування процес1в ПОЛ, сприяють шдтримуванщо функцшнальио! активности як ферментативно!, так 1 нефермеитативио? антиоксидантних систем. При введенж ФХ лшосом тваринам , що зазнали стресорно! ди , виявлеш односпрямоваш 1 залежш вщ дози зниження вмкту продукта ПОЛ, пщвищення глугатюнперокендазно! активное!) ! р)'вня вшьовленого глутатюну.

Вперше доведено, що лшосоми при стрес1 виявляють антиппоксичний ефект , попереджують знижеш.я енергозабезпеченост1 кардюмюцит1в та гепатоцитш.

Вперше внявлено запоб1гання стресорних порушень серцевого ритму ФХ лшосомами.

Практична ц1ншсть роботи.Результата досл!джень, наведен! в робо'п , дозволяють припустит . що лшосоми , введен! на р^зних етапах стресу, мають пряму чи непряму дио на найважливш! ланки у ланцюгу стресорних пошкоджеуь.

КлЬшн! дослщження препарату Л1ПШ , який створено на основ! ФХ лтосом, пщтвердили його високу ефектившсть при ппоксичних станах р!зно1 етиологп. Наин Дослщження е основою для експериментального обгрунтуваннярозширення показань до застосування препарату при ц!лому ряд! захворювань нешфекшйно! природи, в етиолош яких сутгс"а роль належить Гострому стресу.

Оспо&п) положения роботи, що вшшсяться на захист:

1. фосфатидшхолшов1 л!посоми при ¡ммобшзацШному стрес! справляють генершшований антиоксвдантний ефект на оргашзм.

2. 1нпбування процеив ПОЛ ФХ лшосомами забезпечуеться за рахунок пдаримання антяоксидантного статусу ферментативно! системи та р!вня ендогенних антиоксидаитсв.

3. Вивченадозозалежнад1я лшосом Напоказники ПОЛ, ФХл1посомй в умовах 1ммо6Шзац1йного стресу справляють антиоксвдантний ефект, пщтримують енергозабезпечешсть мю карда 1 печи!ки , запобиагочи розвнтку лактат-ацидозу при одноразовому внугр^шньочеревноМу введенш в доз! 5-10 мг на 100 г ваги.

4. Вйкористання екзогснних фосфолшЩв натц1стресу сприяе б1льш р!вном!рному переб1гу процесу газообмену в рЬних дишнках легент за рахунок значного падвищення шввдкосп дифузи кисню через б!олог1чн1 бар'ери.

5. При експериментальному шфаркт1 мюкарда теля перенесеного стресу введения фосфолтЩв попереджувало порушення електриЧно1 стабшьносп серия та розвиток аритми .

Апробац!» роботи.Матер1али роботи були представлен! та доповщались на

спшьному засдашп лаборатори! 1нститугу бюхши АН Украши у 1991 рощ, на Всесоюзному симпоз1ум1 "Стрес, адапташя та дисфункция " ( Кцшитв,1990 ) , на 4 Украшському бшх1м1чному з'Тзд! ( Ки1в, 1992 ), на Донецыай обласшй науковШ конференци ( Донецьк,1991 ).

Публ1кац!|.Иа тему днсертзид опублковано 6 наукових робгг.

Обсяг та структура роботн. Дисертанш викладена на ..... сторшках

друкованого тексту та складэеться 1з вступу , чотирьох роздЫв власних дослщжень, висновку, списку використаних лпературних джерел з .... на!менувань . 1люстративний иатер!ал подано у 5 таблицях 1 17 малюнках.

Матер1алн та методи досл1джеиь. На основ! аналпа лпературних данних ( Ф.З. Меерсон 1 т. д. ,1981; Н.В. Гуляева,1989 ), моделлю гострого стресу, що викликае необоротш пошкодження, було обрано ¡миобМзашйний стрес тривал!стю 6 годин.

Дослщження виконано на 490панюках-самцях лшиШстар вагою 150280 г , що утримуволцся в стандартних умовах в1вар!ю, у 7 сершх експеримешчв. 1ммобЬизацШний стрес у тварин поделю вал и за Г.Сслье ( 1977 ) шляхом жорстко! ({йксаьЛ за 4 юнщвки на спит протягом 6 годин у вщповщностс з правилами проведения наукових дослщжень з використанням експерименгальних тварин, загвердженими Презид1ещ АН СРСР 2 кв!тня 1980 року , N12000-496. Першу та другу групу складали штактш тварини та тварини, що перенесли б-годинний стрес. Тварииам цих груп робили контрольну ш'екщго ф1зюдопчпого розчину.

Виявлення ефективно! дпочо! дозн ФХ лшосом проводили у 3 сер1ях на 3 трупах тварин, яким лшосоми -водили внутршньочеревно у дозах 2,5 ; 5,0 ; 10,0 мг на 100 г ваги тварини через 4 години теля початку стресорно'1 д ¡Г.

У 4 серп для вивчення р1вня накопичення продукт!в ПОЛ у залежност! вщ часу введения л!посом тр: трупам тварин

внутрплньочеревно вводил,! фосфол'шщи через 2, 4, б годин теля початку стресорно! ди. Лшосоми вводили у доз! 10 мг на 100 г ваги .

Шсля з'ясування ефективних доз та часувведеь ня дослцркення впливу ФХлшосом на штшснвш'сть процеЫв ПОЛ таpieeub макроерпчних сполук проводили на rpyni ó 2.0 тварин ( 5 ccpiü ), яким вводили лшосоми у доз! 10 мг на 100 г ваги через 4 годнни п!сля початку стресорно! ди.

Об'ем cyciieii3iii, як! вводили у bcíx трупах, - 0,2 мл на 100 г ваги.

Пюля закшчення експсримент!в тварин декаттували . Контрольиих тварин забивали в умовах, що виключають вплив стресорних фактор1в ( Ф.З. Меерсон,1986 ). Тк; лини серця, печ!нки, легенш та мозку заморожували безпосередньо у грудн!й юлтин! щипцями Волленберга та ф!ксували у рщкому азол. 3i6pany п!сля декаштац!! кров швидко охолоджували до 0-5 ■ С .

У додаткових б та 7 сер!ях експеримент!в по випченшо електроф!зюлопчних та об'емно-часових характеристик зовшшнього дихання та газо^ змшу тварин п!сля б годинно! !ммоб!л!зщи наркотизували ( 5 мг хлоралози, 50 г уретану иа 100 г ваги , внутр!ишьочереВНо ). Через 30 хвилин у сонну артерда вводили фосфолтщн! везикули у доз! 2,5 мг на 100 г ваги ( Меерсон Ф.З., 1984 ; Пожаров В.П.,1990 ). '

Виражешсть стресу з'ясовували за ульцерогенним впливом на слизову оболонку шлунку , враховуючи частоту та ылькють уражень.

Для виршення поставлено! задач! нами були використаш препарат ФХ лтосом, одержан! за яечного лецитину _ диспергуванням у ф!зшлопчному розчин! з подальшою ультразвукового обробкою за допомогою дезштегратора типу УЗДН Т2 ( A.B. Стефане^ ,а.с. 1424167 СРСР ).

Таы фосфолшщн! л!посоми щеитичн! за складом та ф!зико-х!м!чними характеристиками з препаратом Л1П1Н, який випускаеться з 1992 року Харювським пшприеыством з виробництва бакпрепарат!в.

Наважки мозку, серця, леген!в та печ!нки для визначення активное« фермент!в гомоген!зували в 10 об'емах буферно! сум!ш!, яка м!стила 0,025

M rpuc HCl , 0,175 M KCl , 0,001 M ВДТА ( pH 7,4 ). Гомогсиати при 0»С центрифугували 30 хвнлин при 18 тис. оберпв/хв. Надосаяову рщниу використовували як джерело фермент.

Вм!ст первинних продуктш ПОЛ дишопих коньюгатп! визначали в екстрактаххлороформметаполыюТсушшЦ 2:1 )УФ-спектрофотометричним методом при 233 им ( Stoffel et al., 1958 ). PiBeiib втормнних продукте ПОЛ оцшювали за реакцию з 2-тюбарбггуровою кислотою ( ТБК ) спектрофотометрично при довжиш хвшл 532 нм ( Н. Chkawa ,1979 ) з наступипм перерахунком на кшыасть малонового д!'альдегщу ( МДА ). Актившсть СОД визначали за знижепням штенсивносп аутоокислення адреналшу в адренохром, вмют якого визначали спектрофотометрично при довжиш хшш 480 нм ( И. Mirza, 1972 ). Актившсть каталази визначали спектрофотометрично при довжиш хвшд 249 нм ( М.А. Коралюк, 1988 ). Глутатю]iпероксндазну активность визначали спектрофотометрично за кшькктю вшьного глутатшцу , окисденого в npoueci аеробно! шкубацй. Актившсть глутатюнредуктази окисленого глутатшну визначали за зменшенням НАДФН, що рееструвалося при довжиш хвши 340 нм.

Актившсть фермент!в перераховували на ыг б|лка . Концентрашю бтка визначали за Лоур! ( 1951 ).

Стан неферментативно? ацтиоксидактно! системи оцшювали: за pißifeM ендогенного антиоксидаита а - токоферола, ви'значеним фдуорометрично з максимумом збудження при 295 нм та максимумом, флуоресценци при 340нм (Р.Ш. Киселевич ,С.Н, Скварко ,1972 ); За ршнем вщновленого глутаткшу , що визначаеться за кольоровою реакц!ега Т1олових груп з 5,5-д№об1с-2-н1}гробензойною кислотою спектрофотометрично при довжиш хвил! 412 нм.

Кшьисть основних макроер1 - АТФ.АДФ, \МФ та креатннфосфату! I концентрацию лактата визначали за допомогою иабор!в ффми Boehringer Mannheim в безбшкових екстрактах тканин.

Енергетичний заряд системи розраховували за формулою, яку запропонував AtkIhcoh: ■ Енергетичний заряд = 0.5 ( АДФ +2АТФ )/

(АМФ+АДФ+АТФ )

Статистичну обробку результатов проводили за стандартними : програмами.

Показники зошпшнього дихаиня та газообмшу , рН Kpoei визначали на MiKpoananbaîopi типу СР-215 ( Угорщина ), обладнаному датчиком 4>ipMH RADIOMETER ( Дан ¡я ). Дифузпшу здатшсть легень вимфювали за Д. FlinnepoM та in., 1969. Вщповщшсть доставки кисню до тканин : фактичному його споживанню ощ'нювали шляхом розрахунку на основ! результат]в газоанал1зу та рН kponi ( К. Та1аПп, 1984).

■ . Визначення порогу фШриляцц шлуночив та електрично! стабшьносТ! серця при експериментальному шфаркт! мюкарда проводили за методикою, розробленс о Ф.З. Меерсоном та in. ,1984.

Результата та обговореиия. Початковий етап робота стаиовив ощнку важкост! стрссорних пошкоджень гпеля 6-годинноТ ШмобШ1зацц на спиш. При цьому виникали стресорш виразки, яи були показниками стресорно? реакци. За лггературними даними, частота виразок у пацгоив, що 'викликаютъея 6-годинною 1ммобшЬащею,дор1внюе 70-80% ( Меерсон, 1988

Нас привабнла ця модель тому, що виразка шлунку, яка з'являеться . у тварин в результат! штучно виклиханого неврозу ( стресу ), на думку р1зних aBxopÎB за cboïm походженням найближче сто!ть до виразок шлунку у людини при иейрогенних формах виразково! хвороби ( C.B. Ашчков, 1969

■

а спрямоватсть метаболмних пошкоджень внасладок am^auiî ПОЛ та енергодефщиту носить необоротний характер ( Н.В. Гуляева, 1969 ).

Дшсно, в наших експериментах теля б-годинно! ¡ммобшзацЯ на I 1ИН1 у 70% тварин розвивалися виразки слизово! оболонки шлунку. Шсля введения ФХ лшосом кшькють експериментальних тварин з йиразками шлунку зменшилась майже у 5 раз!в, середня к!льк1сть виразок на один Шлунок - у 2,7 рази, а середня довжина виразок - у 3 рази.

д

Рашшебуло показано, що при ппоксичиШ шюкси лшосоми виявлялн виразний антиоксидангний ефект при внугршшьовенному чи щтратрахеальному способ! введения у дсш 2,5 мг на 100 г ваги ( С.А. Брипнський та ш.,1986 ). . На модел! ¡ммобшзацшного стресу була дослужена Д)я фосфолтщт у доз! вщ 2,5 до 10.0 мг на 100 г ваги тварини при внутршшьочеревному'введеши через 4години пшля початку 6-годинно!

¡ммобшзацц. Як критерн сфективност! антиоксидантно! да доз введеного

/

препарату було обрано таи показники: вмкт первинних та вторинних продукта ПОЛ, активн!сть ферментативио! та неферм ентатйвно? антиокислювальиих захисних систем у тканин! мткарда ( мал. 1 ). 1нтегральною характеристикою антиоксидантного статусу оргашзму було обрано спщвщношення р!вня вщновленого глугатшну ( ГвН ) та активное?! глугапониероксидази ( ГПО ).

Як' видна з мал, 1, введения фосфсшшдав л!посом пацюкам на фон! стресорного впливу вже у доз! 5 мг на 100 г ваги викликае падшня вм!сту ДК та МДА на 83 ! 60%, Характерно, що л!посоми виявляють упереджугоч/ щг1буючу дао на р!вель накопичення ддроперекис!в, тобто на початкову стад!ю активацц ПОЛ. При цьому фосфол!п!ди суттево тдвшцувапи

Мал. 1 Змши показникш • ПОЛ у шакард! в залежност! в!д дози введених л!посом при стрес!.

1.-МДА

2.-ДК

3.-вщновлений глутатшн

4.-глутатганпероксндаза *В!роИдн!сть вщмш в пор!внянн! ¡з стресом без л!посом

ефективн!сть глугатЬнзалсжно! аитиокислювально! системи орган!зму. Активн!сть ГПО пщвшцувалась на 70% при стал!й тенденцн до росту р!вня

ЬЯ ».8 1«Г {«/¡»г ьк4

ГвН. Найбшьш ефектившш було введения препарату у доз! 10 мг на 100 г вагн за 2 годинн до вщмиш стресорно! дИ. У цьому випадку р1вень ПОЛ знижувався практично до контролышх величин.

Таким чином, фосфолшщи лтосоми виявляють ■ захисну антиоксидантну дпо в залсжносп в'щ дози введгного препарату; менш ефективне введения у доз1 2,5 та 5,0 мг на 100 г ваги, найбшьш ефективне -у доз! 10 мг на 100 г ваги.

Сп!вв!дношеш1я про- та антиоксидантних агент!в ПОЛ при стрес! та на тл! введения ФХ лшосом у обран!й доз! визначали за шг'тдкютю спонтанного та Рс-аскорбатзалежиого ПОЛ у гомогенатах печшкй та серця.

Введения лшосом на тл1 стресу викликало у тканинах печшкй та мюкарду ¡нпбування спонтанного ПОЛ на 88% та 90 % , Ре -аскорбатзалежного - на 85% та 95% вщповщно.

3 литературных джерей в!домо, що в залежност! вщ стади розвитку стресу у тварин виявлен! фазш р!зноспрямован1 змнш показгШюв окислювальноп та антиокислювально! систем органЬму (Гуляева Н.В.,1988 ). Час накопичення продукта ПОЛ у кров-! та життево важливих органах передуе перюду необоротних порушень гомеостазу клп-ини та Б наступно! загибел!.

Як евщчать дан! ., представлен! на Мал.2, лшосомй зменшували юлыасть продукт!в ПОЛ ( як первинних, так I вторинних ) при введенн! через 2 ,4 та б годин пкпя початку !ммобшзацп. Наить введения ФХ л!посом у момент зняття 1ммобшзадй, тобто за одну годину до декапггаци, сприяло зниженню р!вня ДК у 1,3 та МДА у 1,9 рази у найб!льш стрес-пошкоджувашй тканин! мюкарду. Але найефектйвшша корекц!я р!вня ПОЛ була в!дзначена пюля введения Препарату за. 2 та 4 години до вЗдмши стресорного вшшву. В!ропдио, що цей час збнаетьей !з стадаею первинноТ активацй ПОЛ.

{{

Мал. 2 Склад продуктш ПОЛ а мюкард1 в залежност! в1д часу введения лтосом при стреЫ

1.- контроль

2.- стрес б годин

3.- введения через 2 годиии теля початку стрссу

4.- введения через 4 годи ни ш'сли початку стресу

5.- введения через б годин шеля початку стресу

*В!рог|дн!сть вщмм в пор]вняшп ¡з стресоМ без л ¡п ос ом

Введения ФХ лтосом хонтролышм тваринам не вшивало на р!вспь накопичення продукта ПОЛ та вщпов!дало бкшычпим характеристикам тварин з контрольною ш'екц1ею ф!з!олопчного розчину.

На настулному етап! дослшження здалося доншьним оцшити захисний ефект ФХ лтосом у тканинах з рппою чуглив!стго до стресу.

П'1сля внугр'ииньочеревного введения фосфолтЦив на тл-1 розвитку стресорно! реакцй у тканинах серця, легень та печшки шлком левного збшьшення юлькосп первинних та вторинних продуктов ПОЛ не було ( мал.З ). Р1вень ДК та МДА у кров! перевищував контроль»! значения лише

Мал 3. Вялив лтосом на вмгст продуктов ПОЛ у рЬннх органах

1.-кров I-стрес

2.-серце Н-стрес+л!посоми

3.-печ'шка

4.-мозок

!-Д1егэв1 коньюгати II-МДА

*В1рогщтсть вщм)'н в пор!внянш Ь -тресом без лтосом

и

на 21 % та 39% упор^внянш з дво-, трьохкратним пщвиодеиням при cTpcci без корекцй. При цьому у головному мозку введения ФХ л'шосОм нормал!зувало р)вень первинних продуктов ПОЛ- ДК, аде концентрация МДА у тслястресорний перюд все к на 20% перевищувалз початковий р!вень. Антиоксидантна д|'я ФХ ninocou у тканин! мозку при стрес! може буш, на нашу думку, результатом генералЬованого ефекту ФХ везикул, а також, можливо, наслщком змщено! проникноси ГЕБ ( T.I. Белова , 1988 )• ,

Таким чином, використання л'шосок. лризводшю до зиихения р!вня первинних та вторинних продуктов ПОЛ практично в ycix вивчсних тканинах.

Як в ¡до мо, загалышй pißeiib продукт» . ПОЛ визначаеться сшввщношеннямшг.идкоетей угвореннятоксичнихпродукт1вта1хугил1з9№1 ( М.В. Бшенко ,1989; G. Conen ,1984 )

Введения лщосом на тл! стресу сприяловщновлеиню активное« СОД, що обмежуе утворення вгльних форм кисшо, на 25%-35%, Одночасно актившсть каталазц, яка розщеплюе токсичн! пдроперекиси, у портнянш з аналогкними показникамн при cTpeci без корекцИ збшьшилася на $0% у сери!, 46% у печшш та мала тенденцию до зрортання у мозку та кров!.

Треба вщзначитн, характер зу'ш активност! ферментш глугат!оНпероксидази - глугтоонредуктази при !ммоб!дшшйному стрес! у залежност! в!д типу тканини е р|зиоспрямаваинм. Активн!сть ГПО у Kpoiji та серц! знижуеться на 6ü%-65% на тл! менш сугтсвого падения р!вня ендогенного антиоксиданту Г8Н - прлблизно на 30%, Пул ГЗН.шо е донором електроцщ та активним центром ГЗИ-пероксидаз, щцтримуе глугапонредуктзза, актцвп!сть яко? дето зб!льшуеться. При цьому активн!сть ГПО у постстресорний перюд у мозку не т!льки не знижуетьси," але й мае тсцденщю до зростання на Mi практично »очаткорого р!вня FSH та 25% зниження активноет! ГР.

Введения ФХ лшосом на TJ)i стресу заС щечувало високу антиокисдювальну активность'глугапонзалежних ферме! .¡в. У Печшц! га

серщ досл!джуван! покаэники практично вщповщали контролышм числам, у кров! констатували 70% вщновлення активное™ ГПО. При цьому у тканин! мозку т'сля введения ФХ лшосом на тл( випговлешш активное^ ГПО до с1^ц!онарного р5вня активность ГР мала тенденцпо до зниження В1ропдно за рахунок активаш! пула ГБН, шо пвдтримуе антиокислювальну актипшсть ГПО.

У той же час спостср!галося обмеження падпшя кизькост! ендогенних антиоксвдант!в ГвН та токоферола гтереважно у псчшш та головному мозку (мал.4).

Таким чипом, ФХ лшосоми здшсшоють генсралпований захисний антиоксидантний сфект на орган1зм. В його осПов1 е, в!рогщно, шпбувания первинного лосилення ПОЛ у ендотела мшких судпн та кяпшяр)в клшшних елемент1В кров!, . що узгоджуеться з остз.<т'ми Л1гературними пов!домленнями.

Антиоксидантний ефект л!посом може бути частково пояснений прямим нефермснтативним 1нпбуванням ПОЛ за рахунок екзогенно введеного ФХ, який мае антиоксидантн! властивост!. Певно, ще бшыи лгрол'дна сорбция на л!посомах сполух л'т'щно! природа - продуктов ПОЛ з подальшим транспортуванням [х на цнтохром Р- 450 --залежну систему монооксид аз печ!нки, яка здШснюе метабол1зац!га 1х нерадикальним перохсидаэиим методом. Таке уявлення знаходиться у вщповщност! з1

1 к «*АТ'Ы!|

Мал. 4 Вплив Лаосом на показники ферментативноТ (А)! н^ерментативно!

М

(Б) антноксидантних систем у тканинах щур!в при стрес!. I стрес II стрес+лшосодш

1- СОД 4- глутатюнредуктаза

2-каталаза 5-глутатюи вщновлешш

3- глутапонлероксидаза б- -токоферол *В1рогц(1псп> вдали в пор1'вняшп ¡з стресом без дщосом

з'ясованою нами зг .иеною д|'ею ФХ при внугршшьочеревному способ! введения лшо^ ->м, як! елшшуготься з плазм и кров! [ потрапляють у печшку.

П!сля перенс^еного стресу вЦбувастхсу переключения метаболлзму на анаеробний шлях, про що св!дчать артерыяьна гшоксемш, пэдшня споживання кисню, декомпенсований метабол!чний ацидоз, що супроводжуеться 40%'зниженням дихального об'ему 1 60% зниженням дифузшноГ здатносп легсшв.

Таблиця 1

Вплив лшосом на показники, що характерпзують киснсве постачиння оргаш'зму при стрес' ( М±м ) Внутршшьовенне введения у доз! 2,5 мг/ 100 г ваги

Показники

Контроль

Стрес

Стрес Кшпосоыи

Напруга О в артер!альнш кровц гП» 11612 8914

Споживання О ,мл/хв 100 г 2,5710,29 1,1310,11

рН артер1ально1 кров! 7,3910,60 7,1410,20

Концентращя молочно! кисдоти у 2,0610,19 5,0210,30 кров!, ммоль/л

10415* 1,5410,15** 7,2110,01 2,ЗЦ0,52*

Прим. * - вфогщт вщмшност! у пор!вняши 31 стресом без лшосом;

**- в!рогщн! В1ДМ1нност1 у поршняти з контролем ! ст) сом без лшосом.

ГПсля введения л!посом дифузШна здапнсть легень при стрес! збшьшувалась на 44%. Про нормалпаиио функц'Л легепь при введенш лшосом св'щчить також рпке П1ДВищення ефективност1 та економ!чност1 зовшшнього дихання, яке вдображаеться у шдвищешп хвилинного та дихального об'елпв.

Сукупн!сть вдоначенннх змш у легенях, печинп, мюкар;и гид впливом лшосом призводила, кшець к!нцем, до полшшепня дифузШних параметр!в для кисню при переход! з кроти у ткамини та нормал^заци стввщног'ень мик аеробним та анаеробним метаболпмом, про що свщчило зменшення стуиеня лактат-ацидоза у два рази.

Мал. 5 Змши вмюту макроерпчних сполук в серщ щур|'в при введенш лшосом на тл1 ст,,есу.

1- контроль

2- ртрес

3- стрес+л!посоми

*-В1рог1диють в!дм1Н з початковим р1внем

**- В1рог!дтсть шдмт у пор!внянш ¡3

Безпосередшм результатом переключения метабол1зму юитини на аеробний шлях е в1дновлеННя енергозабезпеченост1 тканин. Як показано, -в результат! введения лшосом на фот стресу спостерпа ося 5% гпдвищення к1лькост! КФ у гепатоцитах Та двократне у кардюмюцитах при одночасному зростанн! концентрацИ АТФ на 50% та 80% тдпопщчо. Павищення енергетичного статусу оргатзму у наших експегиментах пщтвержувялося також збереженням сумарного енергетичного заряду кштин, що за Атинсоном, характкризуе стутнь заповнення системи АТФ-АДФ-АМФ високоенергетичними фосфатними зв'язками.

стресом без лшосом.

Таблица 2

Вплив лтосом на енергетичний зарад системи АТФ-АДФ-АМФ при

стрес!

Стан Енергетичний заряд, ум. од.

кардтмюдити гепатоцити

Контроль 0,85 0,86

Стрес 0,80 0,70*

Стрес+лшосоми 0,84 0,83**

Прим. * - Вфопдш вщьшшост! у пор1внянщ з початковим р!внем ; **- в]ропдш 1адмшлос-п у портнянш 31 стресом без лщоеом.

Таким чином, фосфатидихолиюв! дтоссшц при стрем упереджують порушення метаболЬму аденшових нуклеотщцв, ям зумовлеш дифщитом кисню.

Як в ¡дом о, в результат! сгресорного щтливу аайчастиие виникають порушення функционально! активное™ мкжарда (Ф.З. Мсерсон ,1986). I дШсно; зниження енергозабезпеченносп кардюмющтв 1 порушення генераци та проведения нервового ¡мпульсу у цьому оргаш, що зумовлене активашею ПОЛ, реал1зуеться у порушсннлх серцевого ритму, тобто у виникнешп аритм!Й та фйриляцШ, що е одшею з головних причин загибел1 при стреы.

Експерименти, виконаш спшьно з шщроС'тшками лабораторц. патоф131олог\1 серия пщ керпмшитвом професора Ф.З.Меерсона ( РаМН,НД1 загально! патологи та патолопчнся фиюлогп' ) показали, що ФХ лшосоми при експериментальному шфаркп мюкарда п!сля перенесеного стресу у 2 рази збшьшували гюр^г ф1бриляци шлуночкш серия.

и

Зг1дно 'юнуючих уивлень це озтчае, шо введения фосфолшдав суггево зменшуе в!рог!днк:ть виникнення аритмШ та ф!бриляци при ¡нфарки. Таке припущення п!дтвердилося у повнШ мф), коли був вивчений вплив фосфОл1пщга на порушення серцевого ритму, яке виникае у вщповщь на гостру ¡шемда, створювану в умовах закрнто! трудно1 клтти. Ця модель суттево приближена до умов кардюлопчно! клинки, де стрес вииграе величезну роль у пошкоджуючШ дп гостро! !шеми. При стрес) без корскцп важю аритмЯ е необоротними у 55% внпадюв, 20% тварин гинули. Використання ФХ лшосом дае виражену антиарттпчну дно, яка проявляеться у зменшепт млькост! випадюв ф1бриляц!1. В наших експериментах фШриляцш ¡3 зупинкою серця ш'сля введения лшосом спостер1Галася у одше! тварини з дев'яти э локальною ¡шем!ею-реперфуз!ею теля перенесеного стресу.

Таким чином, Ш факти дають пщставу вважати можливим захист серця вщ !шем!1 та наступно!рециркуляци шляхом введения екзогенних фосфол!п!д!в.

Анал!з лгтературИ, а також одержан» нами дан! дозволяготь видшити основн! момента у формуванн! порочного кола стресорного пошкодження та обгрунтувати геНерал13ований корегуючий ефект ФХ лшосом при стрес1.

Одним з перших проявш порушень нормально!- >киттед!яльност! кл!тини, викликаних рЬними етсолойчними факторами, е Ыдвишення проникност! клкинних мембран.

Зм!на ¡онного гомеостазу кл!тини сприяе р!зкому гальмуванню процеЫв синтезу провщних макроерпв за рахунок порушення окислювального ■ фосфорилювання, а також порушення структури мггохондрЫ. Бшьш того, п!двишення концентрац» кальшя у цитоплазм! клтши веде до активацн кальцШзалежних фер'ментт, як! р!зко л!дсШноють р!вень' процес!в вшьнорадикального окисления, що, у свою чсргу, зумовлюе подальше порушення цшосност! кл!тинних мемСран.

АктиВ1зашя процеЫв ПОЛ призводить також до накопичення таких речовин, як дейкотр!ени та простагландши, що викликают'ь каскад запалышх реакцШ, в тому чисд! набояк. Пщвищення зводнення тканин

а

рЬко знижуе ефектишпсть транспорту кислю з кров! до клптш та сприяе розвитку тканинно! гшоксй, що замикае порочне коло , бо внаслщок тканинно! гшокси спостср^гаеться як зростання енергодефщиту , так 1 активащя процессе ПОЛ. Таким чином, ФХ лиюсоми, введет тваринам на т;а стресу, дозволяють ефектив о впливати на вш фактори, як! е вирпнальними у розвитку стресорних пошкоджень в умовах ¡ммобшзацшного стресу.

ВИСИОПК1

1. Введения ФХ лшосом на ии розвитку стресорно! реакци сприяло шнбуванню процес1в перекисного окисления в уск дослщжуваних тканинах. Кшыасть первшших та вторишшх продукта ПОЛ теля перенесеного стресу залишалась на початковому ршн у серц! та печшщ, на 15%-40% перевищувала кошрольш значения у легенях, мозку та кров! у поршнямш з дво-, трьохкратним збшьшенням шеля стресорно! да.

2. Антиоксидантний ефект ФХ /апосом забезпечуетьря и' '.триманням високого антиоксидантного статусу як ферментативно!, так 1 неферментативно! систем. Введения ФХ лшосом на тл! стресу сприяло вщновленню початково! акгиш/осп супероксиддисмутази, каталази 1 глугат^онпероксидази у тканинах мозку, печшки ) серця. У кров! констатували 70% вщновлення глутатшниероксидазно! 1 35% супероксиддисмутазно! активности при одночасному зниженш ршня токоферола у 2 рази I вщновлеши стацюнарно! концентрацн вщновленого глутатюну.

3. Фосфатидшхолшов! лтосоми при стрес! запобнають 50% 1 25% падшшо кшькост1 АТФ та двократному-креатинфосфату, що забезпечуе збереження сумарного енергетичного заряду гепатоцит-' • та кардюшощтв.

При цьому у 2 рази знижуеться ступшь метабол!чног^ лактат-ацидозу,

що супроводжуе розвнток тканинно? rinoKciî.

4. На функцюнальному piBiil корегуючу дш ФХ ninocoM при стреЫ шдображае збшынення ефектйвност1 газообмшу у легенях, а також антиаритмогеина д!я на мюкард, що 3ano6irae порушенням електрично! стабшьност1 серця.

СПИСОК ОПУВЛ1КОВАНИХ РОБ1Т

1. Синдром «рессорного легкого л коррекция его фосфолипидзми// ДАН СССР,- М.,1990.-Т.310, №3.-С.754-757 ( соавт. В.П. Пожаров ,Т.Д. Миняйленко, М.М Середенко, A.B. Стефанов, В.К. Лишко, Ф.З. Меерсон )

2. • Антиоксидантная активность фосфолипидов липосом при иммобилизационном стрессе//Стресс, адаптация и дисфункпии: Тез.докл.Всесоюзн.симпоз,- Кишинев, 1990,- С.89 ( соавт. A.B. Стефанов, О.В. Чупракова. )

3. Липосомы в защите биомембран при стрессах на субклеточном уровне// Стресс, адаптация и дисфункции,- Кишинев, 1990.- С.35 (соавт. В.Н. Ельский, Т.Е. Мареева, C.B. Колесникова )

4. Активность гидролитических энзимов, продуктов ПОЛ и антиоксидантов в митохондриях и лиэосомах интактных крыс //Тез.докл. 8 областной научн. конференции морфологов, - Донецк, 1991.- С. 18 ( соавт. Т.Е. Мареева, Ю.Я. Крюк, Е.И. Скобелева, C.B. Г^лесИикова )

5. Корекшя фосфолпт -ами лшосом сТресорних иошкоджень серия// Тез. допов!дей 4 Укр. 6ioxiMi4Horo- з'1зду.- Khïb, 1992.- С.77 ( сш'ваы. О.В. Стефанов, О.Д. 1вать )

6. Вшгав фосфатидшхолшових лшосом на р!вень макроерлчних субстрате у серш та печшщ при ¡ммобшзащйноыу стреи // Тез. доповдей 4 Укр. бюх1м1чного з'шу- Кшв, 1992,- С.79 ( ствавт. О.В.Стефанов, О.Д. 1вать )

П1дп. до друку 3.3 ое 95 Формат 60 ■ Х*'/,ь Пап1р Друк. офс.

Друк. офс. У и они. друк. арк. /,/6 Обл.-вид. арк. Тир. /со За и.з-звоз,_

Кшвська кннжкова друкарня науково! книги. КШв, Б.Хиелынщького, 19.