Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние некоторых производных пиридина и имидазола на биохимические процессы защиты мышечной ткани в условиях острой ишемии

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние некоторых производных пиридина и имидазола на биохимические процессы защиты мышечной ткани в условиях острой ишемии"

МИНЙСТЁРСТВО' 3 ДР АЁ О О XРАНЕНИЯ РСФСР* СМОЛЕНСКИЙ ГОСУДЛРСТСЕЫНЬЗЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

АСТАХОВ Вадим Иванович

ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ПИРИДИНА

И ИМИДАЗОЛА НА БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ЗАЩИТЫ МЫШЕЧНОЙ 1К Л Н И В УСЛОВИЯХ ОСТРОЙ

ИШЕМИИ

03.UU.Q4 — биохимия 14.00.25 — фармакология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических паук

__ Чио-

Смоленск — 1990

Работа выполнена в Читинском государственном медицинском институте. .

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор,

член-корреспондент АМН СССР

В. Н. Иванов,

доктор медицинских наук, профессор

Г. М. Ларионов.

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Н. А. Глотов,

кандидат медицинских, наук В. Е. Новиков.

Ведущая организация.— 2 Московский ордена Ленина медицинский институт им. Н. И. Пирогова.

Защита состоится « ^ »__в

часов на заседании специализированного совета К. 084.34.01 при Смоленском государственном медицинском институте по адресу: 214019, г. Смоленск, ул. Крупской, д. 28.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Смоленского государственного медицинского института.

Автореферат разослан «1/^ » 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Н. Ф. Фаращук.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Работа посвящена поискам путей метаболической коррекции гипоксии. Известно, что гипоксия в определенных пределах является универсальным общебполо-гпческим сигналом в регуляторных процессах жизнедеятельности. Гипоксия -пканей и поступающая из этих областей биохимическая информация играют существенную роль в формировании болевой реакции, воспаления, аллергии, агрегации некроза тромбоцитов, в регуляции гемостаза, а также в патогенезе более сложных патологических реакций и процессов.

Коррекция при помощи химических соединении процессов, 'приводящих к устранению гипоксии, в настоящее время важна для медицинской, ветеринарной практики, биологии.

Изыскание таких химических соединений невозможно без изучения механизмов защиты клеток и тканей нротпвогшток-сическими средствами. Известно, что в условиях гипоксии происходит изменение активности ферментов дыхательной цепи, энергообмёна, увеличение ПОЛ, сопряжение активности физиологической антиоксидантпой системы. В данной ситуации представляется актуальным изучение, выявление протпвоишемнчеекпх свойств различных препаратов путем изучения их влияния на различные биохимические процессы защиты мышечных тканей.

Цели исследования. Основной целью наших исследований был поиск и изучение химических соединений пригодных для применения в практике в ¡качестве потенциальных про-тивогппоксическпх средств.

С этой точки зрения изучались производные пиридина — пармидпн в качестве возможного средства защиты мышечной ткани при ишемии. Исследовалась способность препарата замедлять расход макроэргов в условиях острой ишемии мышечных тканей на основе его мембранотропных, антпокси-дантных воздействий. В общем виде производное пиридина изучалось как "химическое соединение, способное оказывать противогипоксический эффект на животный организм с обширной зоной ишемнзированных тканей.

Целью работы было также изучение противопгпо'кспчес-ких своис тв гистидина как естественного метаболита, способного принимать участие в процессах синтеза гема, входящего в состав карнозина — мышечного (компонента и способного к регуляторпой функции посредством гисгидип

— СОг гистаминового процесса жиеотиого организма, что несомненно играет важную роль в условиях острой ишемии.

Кроме того, мы изучали возможный , вклад метронидазо-ла в защиту мышечной ткани при острой ишемии как одного-из производных имидазола (1 — ( ¡3 — оксиэтил) — 2 метил — 5 нигроимидазол), облегчающего синаптическую передачу, как мембрано-стабилизирующего вещества, проявляющего антиоксидантные свойства, что оказывает положительное влияние на восстановление физиологической целостности, сохранение структур энергопродуцирующих систем.

Основные задачи исследования

1. Для оценки противогипокспческих свойств гистидина изучить активность пируватдегидрогеназы в условиях острой ишемии мышечных тканей, ферментов цикла трикарбоиовых кислот. Также изучить процессы накопления продуктов пе-рекисного окисления липидов — уровень малонового диаль-дегида, особенности утилизации кислорода мышечной тканью. Определить утилизацию пирувата; сукцината и глу-тарата тканями. В плазме крови определяли содержание аце-тллгидроперекисей, общую антиокпслительную активность плазмы крови.

2. Для оценки противогипоксичеокого действия пармиди-на характеризовать процессы, протекающие в организме после восстановления кровотока в ишемнзированной ткани. Для этого исследовать содержание АТР, АДР, AMP, неорганического фосфата, активность КК, уровень трнглицеридов, хемп-люминесценцию плазмы крови. В тканях в период ишемии определить в динамике по времени величины окислительного декарбоксилирования пирувата, активность сукцинатдс-гидротеназы, а — кетоглутаратдегидрогеназы; оценить процессы утилизации кислорода мышечной тканыо, а также влияние пармиднна на процессы перекисного окисления липидов. Изучить утилизацию пирувата, сукцината и глутарата тканями.

3. Изучение противогипоксического эффекта метронида-зола вели по тестам, показывающим состояние ишемизиро-ванных тканей, сопряжение процессов катаболизма. Для этого ставилась задача исследовать ферментативную активность дегидрогеназ цикла трикарбоиовых кислот, утилизацию О2 ишемнзированной тканью, накопление конечных продуктов ПОЛ. Изучить изменение АОА плазмы крови, со-

держание ацетилгидроперекисей, утилизацию сукцниата, пи-рувата, глутарата тканями.

4. Оценку защитных свойств пармидина, гистидина и мет-ронидазола проводить в сравнении с контрольным эталонным препаратом я — токоферолом, обладающим выраженными антиоксидантными свойствами.

5. Определить наиболее перспективный препарат из исследованной группы для применения его с целью коррекции 'биохимических процессов, направленных на восстановление в определенных границах физиологической целостности и функций мышечной ткани при ишемических повреждениях.

Научная новизна. -Новизна полученных результатов состоит в том, что: установлена временная зависимость накопления продуктов ПОЛ — МДА в динамике острой ишемии мышечных тканей от особенностей ответа физиологической антиоксидантной системы организма (ФАС) после восстановления кровотока в ишемнзированных тканях.

Выявлены некоторые особенности протекания биоэнергетических процессов в организме после восстановления кровоснабжения ишемнзированных тканей и их зависимость от свойств изучаемых химнопрепаратов в качестве противоги-поксических средств. -

Доказано, что изученные производные пиридина и имида-зола способны проявлять антиоксидантные свойства. Пар-мидин пригоден для противогипоксической коррекции процессов катаболизма в мышечных тканях, находящихся в остро пшемнзированном состоянии.

Научно-практическая значимость работы. Пармндин, гис-тидин и метронидазол являются перспективными средствами защиты тканей при гипоксии, что может найти применение в медицинской и ветеринарной практике.

Предлагается определять изменение общей антпокнсли-тельной активности по хемилюминесценцни плазмы крови под воздействием изучаемых химнопрепаратов, что позволяет выявлять новые вещества с антиоксидантными и противо-пг.поксическими свойствами.

Апробация работы. Результаты работы доложены:

1. На Всесоюзной школе-семинаре «Научные методы и технические средства защиты ишемнзированных тканей». (Устинов (Ижевск), 1986);

2. На Всесоюзном симпозиуме «Особенности липндного обмена в условиях Сибири и Дальнего Востока с учетом бытовых н пищевых факторов». (Чита, 1987 год);

3. На заседании Читинского отделения Всесоюзного Биохимического Общества АН СССР. (Чита, 1988, 1989 год);

4. На научно-практической конференции «Вопросы медицинской экологии и проблемы улучшения здоровья населения Забайкалья и КНДР». (Чита, 1989 год).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследования, результатов исследования, изложенных в главах 3, 4, 5, 6, обсуждения результатов, заключения, выводов и списка цитированной литературы, изложена на 154 страницах машинописи, иллюстрирована 39 таблицами и рисунками. Список цитированной литературы Еключает 187 источников, в том числе 118 отечественных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования

1. Исследования выполнены па белых беспородных крысах. Для выполнения программы исследований, проведено 2160 биохимических и 'биофизических анализов мышечной ткани, находящейся в ишемизированном состоянии. Биопта-ты брали на анализы из мышечной ткани задней конечности, изолированной от кровотока жгутом, через равные промежутки времени от 0,5 до 3,0-часовой ишемии.

Проведено исследование 1260 проб плазмы кроЕИ для определения биохимических показателей. Через 0,5; 1,0, 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 часа осторожно снимался жгут, в течение 15 минут востанавливался кровоток ,крыс декапитировали, кровь забирали для определения биохимических показателен.

На исследование 'биоптатов и анализы крови в постише-мическом состоянии израсходовано 1200 животных (крыс).

Все исследования с изучаемыми препаратами проводились в сравнении с контрольным препаратом ( а — токоферолом) и с группами животных, не получавших препаратов.

2. Методы биохимического, биофизического и морфологического характера позволяют изучить закономерности развития преднекрозного состояния мышечных тканей под воздействием острой ишемии.

Утилизацию кислорода биоптатом изучали полярографическим способом на приборе ОН — 105 (ВНР) посредством регистрации концентрации кислорода и его утилизации

тканью из раствора (Лукьянова Л. Д. и др., 1984). Результаты исследований рассчитывали в нмоль 02мин_1мг~

Определение скорости процессов перекисного окисления липидов в тканях (Kitolck Е. А. е. а., 1968) изучали измерением супернатанта розового цвета (трнметиповый комплекс) спектрофотометрированием при длине волны 532 им и выражали в мкмолях на 100 мг ткани.

Состояние физиологической антноксидантной системы и развитие процессов СРО/ПОЛ оценивали -по величинам хе-милюминесценцип плазмы крови (Сергиенко В. П. и др., 1979 ) на серийном приборе ХЛМ1Ц-01 с инициацией свободно-радикального окисления перекисью водорода. Величины свечения регистрировали в ими/сек.

Активность пнруват, сукцинат, а — кетоглутаратдегид-рогеНаз определяли по способности биоптатов реагировать с янтарной, пировиноградной, я — кетоглутаровой кислотами (Шалимов В. А., 1967) с образованием формазана под воздействием трифенилтетрозолия хлорида. Экстинцию определяли па спектрофотометре СФ-46 при длине волны 400 нм. Результаты выражали в единицах оптической плотности из расчета на 10 мг ткани.

Определение в крови АТР, АДР, АМРпроводили по UV— тестам (ГДР), полученные результаты выражали в ммоль/л (Bûcher Т., 1947 и Iaworek W. е. а., 1974).

Неорганический фосфор в плазме крови исследовали (Грибанов Г. А. и др., 1976) с применением наборов реактивов (СССР). Оптическую плотность раствора определяли на КФК-2 при длине волны 600—650 им против контрольной пробы. Величины содержания неорганических фосфатов определяли в ммоль/см3 и мг%.

Определение активности креатинкиназы в сыворотке крови (Veda I. А. е. а., 1970) определяли по схеме (БИО—ЛА-тест). Расчет и выражение результатов вели согласно предложенной формуле (в Е/Л сыворотки крови). Измерения проводили на спектрофотометре СФ-46 пр'И длине волны 400 нм.

Содержание триацилглицеридов в сыворотке крови (Chvomy V. е. а., 1977) проводили по схеме, расчет и выражение результатов Еели, применяя формулу расчета в ммоль/л сыворотки. Показания снимали па СФ-46 при длине волны 410 нм. Пробы брали через 14 часов после кормления животных (БИО—ЛА-тест).

Бноптат, его подготовку для электронной микроскопии

проводили по руководству «Ускоренная обработка материала для электронно-микроскопических исследований по Хайе-ту—Джакнмнгу» (Наоа{ М. А., е. а.). Электронограммы получали на микроскопе ЭМП-102 при увеличении 67500.

Результаты биохимических, биофизических и морфологических исследований обрабатывали с применением таблиц значений средней ошибки и доверительного интервала средней арифметической величины вариационного ряда, рассчитанного на электронно-вычислительной машине М-20, Значение вероятности доверительного интервала учитывали по распределению Стыодента. .

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Вклад гистидина в реализацию биохимических механизмов защиты мышечной ткани при острой гипоксии

Изучение при острой гипоксии мышечной ткани у крыс активности ферментов окислительного декарбоксилирования пирувата показало, что в опытах с гистидином на последних сроках наложения жгута 2,0—3,0-часовой ишемии происходило замедление активности пнруватдегидрогеназы в сравнении с опытами с а -токоферолом и серией опытов без препаратов на общем фоне увеличения активности данного энзима, во всех трех сериях эксперимента. Эта закономерность позволяет предположить о менее выраженном запросе на образование ацетил-КоА в опытах с гистидином (Рис. 1).

Окисление янтарной до фумаровой кислоты в опытах с гистидином происходило от 0,5 до 3,0-часовой ишемии с понижением активности 'сукцинатдегидрогеназы от 1,5 до 2,5-часовой ишемии и увеличением активности от 2,5 до 3,0-часовой ишемии.

О -сопряжении оборачиваемости цикла в условиях гипоксии судили по активности а -кетоглутаратдегидрогеназы в ишемизированных тканях, где в опытах с гистидином активность энзима ниже по сравнению с опытами с о. -токоферолом и контролем (Рис. 2).

Таким образом, изучение ферментативной активности пи-руват, сукцинат и а -кетоглутаратдегидрогеназ в опытах с гистидином свидетельствует о снижении активности данных ферментов от 0,5 до 2,5-часовой ишемии в мышечных тканях. Изменение активности при 2,5—3,0-часовой ишемии в опытах без препаратов, с «-токоферолом и гистидином. очевидно,

можно связать с увеличением деструктивных изменений в клетках ишемизированных тканей, изменением соотношений ионного состава в клетках за известными физиологическими пределами.

1.1. Воздействие гистидина на процессы утилизации кислорода мышечными тканями и накопление конечных продуктов ПОЛ

Утилизация кислорода мышечными тканями в условиях увеличения сроков наложения жгута значительно изменяется. В опытах с гистиднном наблюдалось снижение активности с 1,0 до 3,0-часовой ишемии тканей от 5,56±0,35 до 4,06+ 0,008 нмоль 02 мш1-1мг-1. Соответственно в контроле наблюдается наиболее выраженное потребление кислорода тканями от 7,22+0,10 до 5,79+0,06 нмоль 02мин_1мг-1. Достоверно показано уменьшение утилизации кислорода тканями под воздействием гистидина при 3,0-часовой ишемии тканей.

В опытах с а -токоферолом наблюдалось достоверное пнгибцрованис процессов дыхания по отношению к контролю без препаратов от 5,52±0,29 до 5,18+0,075 при 1,0 до 3,0-часовой ишемии, что нами рассматривалось как защитный эффект.

Накопление МДА — одного из ¡конечных продуктов ПОЛ, показывает, что гистндин оказывает существенное воздействие на ингибированне свободнорадикального окисления в ишемизированных тканях. Содержание МДА в опытах с гистиднном увеличивалось при 0,5 до 3,0-часовой ишемии от 0,760+0,008 до 0,9001-0,0065 мгмоля па 100 мг ткани при достоверном различии, кроме 2,0-часового срока наложения жгута. В контроле величины содержания от 0,900+0,0045 до 1,070+0,0020 мкмоля па 100 мг ткани, соответственно на этих же сроках (Табл. 1).

Таким образом, изменение активности пируват, сукцннат и у. -кетоглутаратдсгидрогсназ, а также замедление утилизации кислорода шпемизнрованными тканями под воздействием гистидина, проявление гистиднном и ъ -токоферолом антиаксидаитных свойств позволяют стабилизировать процессы катаболизма в условиях острой ишемии мышечных тканей за известными физиологическими пределами сроков наложения жгута.

2. Эффективность метронидазола в качестве противогипоксического средства при ишемической гипоксии мышечной ткани

Метронидазол оказывает существенное воздействие на активность дегидрогеназ в мышечных тканях в условиях острой ишемии. Наблюдалось увеличение активности пнру-ватдсгидрогеназы в опытах с метронидазолом, я -токоферолом и контрольной серии экспериментов при 2,0; 2,'5; 3,0-часовой ишемии, от 140±2,64 Ед; 139±1,6 до 199+2,05 Ед в опытах с метронидазолом, в контроле 140+1,40; 169+3,57 до 174+1,85 ЕД.

Активность СДГ в опытах под воздействием препарата значительно изменяется и показывает на ингибирование процессов утилизации янтарной кислоты в сравнении с контролем с 0,5 до 1,5-часовой ишемии. В дальнейшем происходит интенсивное увеличение в процессе накопления фумарата как в опытах с метронидазолом, так и в контроле. Таким образом, изменение ферментативной активности в условиях острой ишемии показывает на ряд общих закономерностей утилизации ацетил-КоА, сукцинил-КоА и фумарата ишеми-зированными мышечными тканями крыс.

2.1. Утилизация кислорода и развитие процессов СРО ПОЛ в опытах с метронидазолом

Наблюдается замедление процессов утилизации кислорода, в условиях увеличивающейся ишемии, мышечной тканью от 5,72+0,012 до 5,04+0,037 нмоль Озмин^мг- \ Поглощение кислорода в контроле и в опытах с а -токоферолом отличаются от динамики поглощения кислорода тканями под воздействием метронидазола. Менее выраженный запрос на 0г, особенности метаболизма пировиноградной, -кетоглу-таровой и янтарной кислот под воздействием метронидазола оказывают стабилизирующее воздействие на состояние мышечной ткани в условиям острой ишемии.

Накопление МДА в тканях на начальных и конечных сроках наложения жгута показывает на стабилизацию процессов перекисного окисления липидов в тканях под воздействием метронидазола. Происходит накопление МДА в опытах с препаратом от 0,5 до 3,0 часов наложения жгута от 0,850+0,035 до 0,950+0,009 мкмоля на 100 мг ткани, в конт-

роле соответственно от 0,900±0,013 до 0,990±0,011 мкмоля на 100 мт ткани (Табл. 1).

Таким образом метронидазол оказывает воздействие на стабилизацию процессов катаболизма, проявляет антлокси-дантные свойства в мышечных тканях в условиях острой ишемии.

3. Влияние пармидина на биохимические процессы защиты мышечной ткани в условиях острой ишемии

Препарат оказывает существенное влияние на активность шируват, сукцинат, я -кетоглутаратдегидрогеназ в мышечных тканях, находящихся в условиях острой ишемии. Наблюдалось снижение активности ¡пируватдегидрогеназы от 0,5 до 3,0-часовой ишемии (длительность наложения жгута) от 171+17,5 ЕД до 56+5,79 ЕД на 100 мг ткани. Происходило нарастание активности сукцпнатдегидрогеназы па аналогичных сроках от 152±12,8 ЕД до 216+22,9 ЕД па 100 мг ткани. Происходило незначительное замедление активности г -кетоглутаратдегидрогеназы от 134+19,8 ЕД до 121+2,57 ЕД от 0,5 до 3,0-часовой ишемии. Диалогично р опытах с а-такофсролом наблюдалось изменение активности от 143+ 3,58 ЕД до 177+2,70 ЕД. Эти характерные особенности в изменении активности данных энзимов дают возможность предположить о замедлении процессов катаболизма в тканях, находящихся в ншемпзнрованном состоянии в опытах с пармидином.

3.1. Изменение активности воздействия физиологической антиоксидантной системы в процессах утилизации кислорода, накопления МДА и хемилюминесценции в опытах

с пармидином

Величины утилизации кислорода в опытах с препаратами и в контрольной серии экспериментов указывают на равномерное ингибнроваиие дыхания в условиях усиливающейся ишемии. В опытах с пармидином утилизация Оа изменялась от 5,96+0,23 до 4,90+0,09 нмоль СЬ мин-'-мг-» от 1,0 до 3,0-часовой ишемии. В контроле соответственно от 7,22±0,10 до 5,79+0,06 нмоль О-'мин ~ 'мг - \ что 'несомненно показывает па замедление процессов катаболизма в тканях.

Накопление конечных продуктов ПОЛ оценивали по содержанию МДА в тканях. Увеличение МДА от 0,5 до 3,0-ча-

совой ишемии составляло 0,780+0,015 мкмоля до 0,900+0,007 мкмоля. Происходит замедление кумуляции МДА на последних сроках наложения жгута в опытах с пармидином по отношению к контрольной серии без препаратов.

Величины свечения плазмы в опытах с пармидином составили 460,5±10,60 имп/ceiK и 362,8±5,03 имп/сек от 0,5 до 3,0-часовой длительности наложения жгута. В контроле соответственно 420,7+6,63 имп/сек и 190,3+5,70 имп/сек, что указывает на коррекцию пармидином процессов СРО/ПОЛ в условиях постпшемнчеокого восстановленного кровотока, проявление актиокендантных свойств в период острой гипоксии мышечных тканей.

3.2. Воздействие ишемии на энергозависимые показатели в плазме крови в опытах ,с пармидином

В процессе увеличения длительности времени наложения жгута наблюдается нарастание утилизации триацилглицери-нов после восстановления кровообращения. В опытах с пармидином снижение происходило от 1,183±0,0263 ммоль/л до 0,968+0,023 ммоль/л, начиная от 0,5 до 3,0-часовой ишемии. В контроле, соответственно, от 2,152+0,0301 ммоль/л до 0,538+0,030 ммоль/л. Аналогично в опытах с а-токоферолом наблюдается уменьшение содержания триацилглицери-нов в плазме крови.

В работах В. А. Сакса показано, что перенос энергии в клетку тесно связан с креатинкиназным механизмом, и содержание креатинфосфата в определенной мере указывает на запрос адениловых нуклеотидов тканями, находящимися в постншемическом состоянии. Активность КК в опытах с пармидином изменялась от 31,09+1,21 Е/Л до 17,55+0,90 Е/Л при 0,5—3,0-часового срока наложения жгута. В контроле, соответственно, от 31,16+1,10 Е/Л до 12,97+1,04 Е/Л так же, как и в опытах с препаратом после восстановленного кровообращения. Более высокое содержание креатинфосфата в опытах с пармидином указывает на энергосбережение в условиях ишемии.

Содержание АТР, АДР, AMP в плазме крови после восстановления кровообращения находится в определенной зависимости от времени нахождения ткани в шпемизирован-пом состоянии. Происходит снижение содержания АТР в опытах с пармидином от 668,13+3,713 мкмоль/л до 336,97+3,71 мкмоль/л от 0,5 до 3,0-часовой ишемии. В контроле, соот-

ветственно, 858,4+26,34 мкмоля/л до 252,0+10,34 мкмоля/л.

Расчет энергетического заряда по АТР, АДР, AMP показывает ни его снижение до крайних физиологических величин от 0,88 до 0,65 как в опытах с пармидином, а -токоферолом, так и в контроле без препаратов. Наблюдаются более высокие величины энергетического заряда в опытах с пармидином при 2,0—2,5 часовой ишемии в сравнении с контрольной серией экспериментов. Таким образом, пармидин проявляет энергосохраняющие свойства в условиях острой ишемии мышечных тканей.

Закономерности гидролиза макроэргичеоких соединений оценивали по накоплению неорганического фосфора. В опытах с пармидином его накопление происходило от 2,48±0,06 до 3,15±0,06 мг»/о при 0,5—3,0-часовой ишемии. В контроле, соответственно, на этих же сроках, от 3,13±0,07 до 3,89+ 0,14 мг%. Наблюдается замедление накопления неорганического фосфора в опытах с пармидином. В отличие от опытов с пармидином накопление неорганического фосфора в опытах с а-токоферолом значительно выше. Несомненно, это показывает на увеличение гидролиза АТР, накопление АДР, AMP, а также увеличение гидролиза креатипфосфата.

Таким образом, энергозависимые показатели в опытах с пармидином указывают на энергосбережение под воздействием препарата в условиях острой ишемии в мышечных тканях.

4. Патоморфологические изменения и клетках мышечной ткани в условиях острой ишемии.

По данным электронно-микроскопических исследований в процессе увеличения ишемии до трех часов происходят существенные изменения в структурах клеток мышечной ткани. Наблюдались характерные изменения в структуре миофиб-рилл, митохондриях, эндоплазматическом ретикулуме. Происходило, в условиях гипоксии, увеличение (набухание) митохондрий, просветление матрикса, редуцирование крпст.

В условиях гипоксии контрактурное повреждение миофнб-рилл выражается в усилении анизотропии и сближением дисков А, ограничивается небольшими зонами в пределах одного мышечного волокна. Это особенно наблюдалось в красных мышечных волокнах и проявлялось в виде дезинтеграции и дискомплекеации миофиламент, нарушении I — дисков, де-

струкции 2—полос, а в ряде случаев и полной структуры еа/р колеров.

Изучались как белые, так и красные мышечные волокна икроножных мышц m. gastrocnemius (быстрая), так и кам-боловидная m. sole-us (медленная).

Полученные результаты показали, что расстояния между мышечными волокнами в тканях значительно отличаются от нормоксийных величин. С увеличением ишемии расстояния между мышечными волокнами возрастают. Характерно, что в опытах с пармидином эта величина достоверно выше, чем в кант-ролыной серии экспериментов.

Сопоставление данных по изменению диаметра мышечных волокон показывает на их увеличение как в опытах с пармидином, так и в контрольной серии экспериментов в опытах от 1,0 до 2,0-часовой ишемии. В контроле с 1,5 до 2,5-часовой ишемии. Показатели расстояния -между мышечными волокнами и величины диаметров миофибрилл указывают на развитие межклеточного отека и отражают различие во времени протекания данных процессов под воздействием пармидина.

К одному из основополагающих подтверждений сохранения энергопродуцирования клеток мышечной ткани можно отнести величины относительной площади митохондрий в условиях острой ишемии.

Анализ полученных результатов показывает, что в опытах с пармидином при 2,5—3,0-часовой ишемии наблюдается менее выраженное увеличение митохондрий, что очевидно позволяет в постишемических условиях сохранять энергопроду-цирующие свойства митохондрий, мышечных тканей в целом.

Противанекротическое действие пармидина, гистидина, метронидазола и я -токоферола оценивали по следующей схеме. Крысам за 72 часа до наложения жгута через каждые 24 часа вводили препараты пармидин, метронядазол,. о. -токоферол по 150 мг/кг, гистидин в дозе 400 мг/кг. Контрольным животным — одинаковый по объему физиологический раствор. Крысам с 1 до 5 группы накладывали жгут и через 3 часа его осторожно снимали. Наблюдали развитие некроза до 7 суток после снятия жгута.

В опытах с пармидином наблюдалось восстановление физиологической целостности конечности у 70% крыс, с метро-нидазолом 40%, с гистидином 30»/с крыс, с -токоферолом ЗО'/о крыс и в контроле без препаратов 30% крыс. Результаты эксперимента показали на противонекротическое во-здейст-

вне изучаемых препаратов на мышечные ткани крыс за известными физиологическими пределами.

Пармидин по сравнению с другими препаратами оказывает более высокий эффект по восстановлению физиологической целостности конечности у крыс. Эта особенность пармидина представила возможность более детально изучить его воздействие на организм после 15 минутной реперфузии на всех сроках наложения жгута, оценить патоморфологические изменения в тканях за известными физиологическими сроками ишемии мышечны.х тканей.

Содержание триацилглицерпнов, величины хемилюминесценцил плазмы крови и активность креатипкиназы в опытах с пармидином (В ммоль/л, имп/сек, Е/Л).

Длительность

Содержание

Активность

наложения жгута триацилглицерппоп креатппкниазы

! I ,

Хемилюмипеснен-цпя плазмы крови

М ± м

М±м

М±м

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

часа часа часа часа часа часа

1,183 ± 0,0263 0,804 ±0,0128 0,753 ±0,0580 0,6994-0,0149 0,860 ±0,0301 0,968+0,0230

31,09± 1,21 : 22,18±0.64 21,56 ± 0,76 19,91 ±1,04 18,32+0 66 17,55 ± 0,90

460,5 ± 10 60

446,3 ' 414,6± 400,5 ± 366,5+ 362,8±

7,28 8,61 5,56 5,83 5,03

Примечание: * показывает па достоверное, различие между опытами с пармнднном и опытами без препаратов (Р<0,05).

Рис.

]. Активность пируватдегндрогеназы в условиях острой ишемии.

ЕД] 195 170

150 125

100

75 50 О

1.0

2.0

Примечание:

А — серия опытов с

Б — серия опытов с

В—серия опытов с

Г—серия опытов с

пармидином гистидшюм метронидазолом ■з- -токоферолом

Рис. 2. Активность з-кегоглугарагдепгдрогеказьг в условиях острой ишемии.

Примечание:

А — серия опытов с пармидином

Б — серия опытов с гистидином

В — серия опытов с метронидазолом

Г — серия опытов с а -токоферолом

Рис. 3. Активность сукцинатдегидрогеназы в условиях острой ишемии.

Примечание:

А — серия опытов Б—серия опытов В—серия опытов Г — серия опытов

с пармидипом

с гнстидином

с метронидазолом.

с з -токоферолом

Рис. 4. Величины хемилюмипесценщш плазмы крови в опытах с препаратами при острой ишемии. В имп/сек.

Примечание:

Л — серия опытов с пармидином Б —серия опытов с а -токоферолом В—серия опытов в контроле без препаратов

Таблица 1.

Содержание МДА в мышечной ткани крыс при ишемической гипоксии в опытах с препаратами

(В мкмолях на 100 мг ткани)

Опыты с метронпдазолом М + м

0,5 0,780+0,015 0,760+0,006 0,760+0,008 0,8504=0,035

1,0 0,830¡± 0,007 0,760+0,013 0,810±0,003 0,860+0,035

1,5 0,870 + 0,016 0,790 ±0,002 0,890 + 0,002 0,890 ±0,027

2,0 0,890±0,015 0,760 + 0 009 0,870+0,003 0,920±0,011

2,5 0,880+0,001 0,820 + 0,008 0,950±0,0Э7 0,940+0,020

3,0 0,900 + 0,007 0,860 + 0,007 0,900+0.006 0,950+0,009

Таблица 2.

Содержание АТР в опытах с пармидином. ч -токофероком :: без препаратов. (В мкмолц/Л)

Длительность Опыты с Опыты с Опыты без Количество

наложения жгута пармидином -токоферолом прзпаратоз наблюдений

в час. М, ±м Мг±м Мя±м н

0,5 ** 663,13±3,713 * 749,03± 5,569 854,4 ±26,34 20

¡,0 1,5 * 565,35±3,182 606,44 ± 3.049 624,5+14,73 20

* 509,83 ±4,243 ** 460,95+ 13,525 542,6+ 8.7Í 1 20

2,0 ** 410,3 ±8,619 * 434,17+ 7.956 447,2 ±10,34 20

2,5 * 418,4 ±5,702 396,92± 3,714 376,5± 14.42 20

3,0 ** 336,97 + 3,71 284,59 ±12,330 252,0± 10.34 20

Примечание: значение Р<0,05 между М1,-_ и М3 с указанием * Р <0.001 с указанием **.

Длительность наложения жгута в час.

Оныты с пармидином М + м

Опыты С я -токоферолом М+м

Опыты с гистидипом М+м

выводы

1. Впервые 'Достоверно установлено, что антисклеротический медицинский препарат пармидин обладает противонек-ротическим действием при гипоксии мышечной ткани, превосходя в этом отношении эталонные препараты. Указанное свойство обусловлено его антиоксидантной стабилизацией клеточных мембранных структур, усилением сопряжения окисления и фосф'орилирования в дыхателыной цепи митохондрий и достаточным обеспечением процессов репарации в период гипоксии мышц макроэргами. Аналогичное действие препарата выражено в мышцах и в постгипоксический период, что обеспечивает перспективы его применения в практике защиты мышечной ткаии от некроза.

2. Показано, что' гистидин в виде медицинского лекарственного средства проявляет положительное влияние на катаболизм, связанный с преобразованием энергии в митохондриях, в условиях умеренной гипоксии мышечной ткани и при постишемичеоких состояниях организма, что определяет возможность его использования на практике вместе с другими противопипоксичеокими средствами, имеющими отличный от гистидина механизм биотрансформации в клетках.

3. Впервые доказано, что производное имидазола — мет-ронидазол, известный в медицине как антипаразитарное средство, обладает выраженным противогипоксическим защитным действием в условиях острой ишемии, что связано с изменением активности ферментов цикла трикарбоновых кислот и общим улучшением биоэнергетических показателей миоцитов. Аналогичный эффект наблюдался в мышцах и в постишеми-ческий период, что создает предпосылки для применения мет-ронидазола в практике с целью защиты мышц от дистрофии и некроза при ишемической гипоксии.

4. По данным электронно-микроскопических исследований установлена зависимость выраженности деструктивных процессов миоцитов в зоне ишемии от величины гипоксии, активности антиоксидантной системы организма и силы дейтевия антигипоксантов (гистидина, пармидина, метронидазола). При этом наиболее доказательными при оценке защитного действия препаратов являются морфологические изменения мембран и мембранных образований митохондрий, клеток мышечной ткани (их число, размеры, площадь, состояние).

5. В эксперименте установлено, что активация процессов СРОШОЛ является закономерным явлением на определен-

2 Загс- 944

17

ной фазе развития повреждающего действия гипоксии в отношении ишемизированных мышечных тканей и это предполагает обязательное введение в фармакологические комплексы защиты мышц при ишемии сильных антиоксидантов, например пармидина.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Гипоксия у крыс, облегченная пармидином //Механизмы адаптации организма и профилактики превалирующей заболеваемости в зоне строительства БАМ. Сборник науч. статей. — Чита, 1984.— 25—27.

2. Антиоксидантная активность гистидина при ишемиче-ской гипоксии мышечной ткани //Физиология и фармакология полипептидов. Сборник научных трудов. Чита, 1985.— 11 — 12.

3. Некоторые особенности антиоксидантной активности — токоферола при ишемической гипоксии мышечной ткани //Научные методы и технические средства защиты ишемизированных тканей. Материалы школы семинара. Устинов (Ижевск) — 1986. — 65. (Соавт. Исакова Н. П., Спинко А. А.).

4. Деструктивные изменения фосфолипидов мембран при возрастающей ишемии и их коррекции энергосберегающими препаратами //Особенности лигшдного обмена в условиях Сибири и Дальнего Востока с учетом бытовых и пищевых факторов. Тез. докл. симпозиума, Чита, 1987. — 76—77. (Соавт. Ларионов Г. М.).

5. Некоторые особенности оценки преднекрозного состояния тканей животного организма в эксперименте //Вопросы медицинской экологии я проблемы улучшения здоровья населения Забайкалья и КНДР. Тез. докл. научно-практической конференции. Чита, 1989.— 139—140. (Соавт. Брянцев А. С., Мишаков Е. А., Намоконов Е. В., Ягодин В. Г.).

6. Влияние пармидина на регенерацию в эксперименте //Пармидин (Продектан при гипоксии клеток. Отчетные материалы п;о целевому исследованию «Пармидин—Мембраны— Гипоксия клетки». Чита, 1982. — Т. 2. — 53—68. (Соавт. Сме-калова Л. П., Збань Л. Н., Смекалов В. П., Ларионов Г. М., Морунов В. В.).

7. Противогипоксическис средства //Пармидит (Продек-тин) при гипоксии клеток. Отчетные материалы по целевому исследованию «Пармидин—Мембраны—Гнпокс» л клетки»;

Чита, 1982.— Т. 1. — 43—55. (Соавт. Ларионов Г. М., Сидо-рюк 3. А., Родионова В. Б., Серк-ин А. В. и другие).

8. Экспериментальное изучение протавогипиксичсскои активности пармидина //Пармидин (Продектин) при гипоксии клеток. Отчетные материалы по целевому исследованию «Пармидин—Мембраны—Гипоксия клетки». Чита, 19В2. •79—100. (Соавт. _ Лариошов Г. М., Иванов В. Н., Сер кии А. В., Родионова В. Б., Сидорюк 3. А. и другие).

Сдано в набор 19.11.90 Подписано к печати 20.11.90 Формат 60X84'/!,;. Объем 1 п. л.

Заказ 944. Тираж 100.

Филиал Читинской областной типографии управления издательств, полиграфии и книжной торговли Читинского облисполкома 072078, Чита, центр, Апохппа, 48.