Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние разнолигандных координационных соединений биометаллов на физико-химические свойства плазматических мембран при железодефицитной анемии (экспериментальное исследование)

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние разнолигандных координационных соединений биометаллов на физико-химические свойства плазматических мембран при железодефицитной анемии (экспериментальное исследование)"

РГ6 од

2 1 ПЮИ 1393

УКРАЇНСЬКИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ ГЕРОНТОЛОГІЇ АМН УКРАЇНИ

На правах рукопису

КОРОГКОРУЧКО Анатолій Григорович

ВПЛИВ РІЗНОЛІГАНДНИХ КООРДИНАЦІЙНИХ СПОЛУК БІОМЕГАЛІВ НА ФІЗККО-ХШЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПЛАЗМАТИЧНИХ МШБРАН

при залізодевіцитній анйЯї

/експериментальне дослідження/

03.00.04 - біохімія

. АВТОРЕФЕРАТ

\

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Київ - 1993

Робота виконана в Київському державному інституті вдоскона-летя лікарів ШЗ України та в Українському науково-дослідному інституті кардіології ім. акад. Ы.Д.Стратсеско МОЗ України

Наукові керівники: д.м.н.,проф. Ліпкан Г.М. .

д.м.н. Мхітарян Л.С. '

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук В.А.Жила ■ доктор медичних: наук О.ІС.Кульчицький

Провідна установа: Український державний медичний

університет ім.аквд. 0.0.Богомольця

Захист відбудеться ". 1993 р. о

годині на засіданні спеціалізованої ради Д 001. 28. 01 при Українському НДІ. геронтології АШ України за адресою: 252ІІ4, м.Київ, вул.Виигородська, 67.

' 3 дисергаціев можна ознайомитись в бібліотеці Українського

НДІ геронтології АМН України.'

Автореферат розісланий ".

1993 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради -

кандидат медичних наук

Р.І.Лоталенко

Актуальність проблеми. Залізодефіцитна анемія - хронічне та вельми розповсюджене захворювання. Приблизно 700 млн. чоловік земної кулі хворіє дим видом анемії /В.М.Коваленко,А.П.Кузьмина, 1989/. • . .

'Дефіцит заліза впливає на стан здоров’я та перебіг інших захворювань, вирюкеність ускладнень, зв’язаних з синдромом гіпоксемії та гіпоксії. Багатьма дослідженнями показано, що голов пою причиною дефіцита заліза є втрата крові. До збідніння органір ма залізом можуть привести як одноразова втрата крові, котра перевищуе запаси заліза, так і повторні кровотечі, які відбувають ся так часто, що запаси заліза не встигають відновлюватися. Розповсюдження дефіцита заліза свідчить про те, що кількості заліза, абсорбованого з їжи* часто недостатньо для задоволення потреб в ньому практично здорових людей. Відомо, що недостатність міді, кобальту та інших мікроелементів в продуктах харчування, також може визвати в організмі розвиток тяжкого недокрів’я /О.М.Бала,В.М.Лифшиц,1973/. *

В літературі існують дані.про зміни, які відбуваються в органах і тканинах під дією залізодефіцитної анемії та гіпоксії, зумовленої нею /Е.М.Зейнаил.Г.М.Абдулаев,1985; А.В.Лирлак,І936;

Н.П,Кириленко,И.В.Парамонова,1990/. Однак, до теперешнього часу клітинні та молекулярні механізми впливу залізодефіцитної анемії на мембранні системи клітин організму залишаються недостатньо дослідаенши. '

В останні роки з’являється все більше свідчень про те, що _ залізодефіцитні анемії в експерименті та клініці ефективніше лікуються препаратами, до складу яких входить не тільки залізо, але

і іна! мікроелементи: кобальт, мідь, марганець, магній та ін. '

/НЛ,Белобородова,І.975і ІІ.В,.;Бондарчук,І982; М.Д.Машковский,І985/. Це поясняється тш, ще іО’^рі-м забезпечення специфічної функціональної активності! жї.еа1'кового мозку та еритропоеза,біометали,як каталізатори, приймають участь у найважливіших метаболічних процесам /Я.Р.Ноздрюхина,Н.И.Гриневич,І980/. Для виявлення біологічної активності біометаліг важливо, у якій формі вони поступають до організму та в якій транспортній формі вони переносяться до місця застосування своєї дії. З цього погляду особливої узаги заслуговує дослідження впливу координаційних сполук біометолів з біологічно активними лігандами на життєдіяльність організму, оскільки вони мають значно більш виражену та різноманітну біологічну активність, ніж метали у вигляді різник солей /Н.К.Давиденко,І986; К.Б.Яцимир-ский, 11,А,Манорик,І992/.

Досліджені нами координаційні сполуки мають в своєму складі біометали, а також біологічно активні ліганди, необхідні для нормального функціонування організме. Синтезовані вони завлабораторією координаційних сполук П.А.Каноріном та співаат. е Інституті фізичної хімії' АН України. Сучасні дослідження, які ведуться . з цими сполуками, в більшості присвячені їх фізико-хімічним властивостям. В той же час актуальним являється дослідження впливу координаційних сполук біомегалів на процеси, котрі забезпечують життєдіяльність органїзма і - в першу чергу - на мембранні системи клітин в умовах патології. Такого роду дослідження являється актуальним, як в теоретичному, так і в практичному плані, оскільки результати оцінки біологічної активності комплексних різнолі-гандних сполук можуть бути основою для створення на їх базі нових лікарських препаратів для лікування залізодефіцитної анемії.

з

Мета і задачі дослідження. Мета роботи - вивчення впливу різнолігааднкх координаційних сполук біометалів на фізико-хіміп-ні властивості плазматичних мембран при залізодефіцитній анемії.

Для досягнення поставленої мети вирішувалась слідуючі задачі:

1. Створити адекватну модель залізодефіцитної анемії, максимально наближену до патологічних умов, котрі мають місце в клініці.

2. Вивчити характер змін фізико-хімічн»./ властивостей /ліпідної структури, інтенсивності ІІОЛ, іонної проникненості/ плазматичних мембран кардіоміоцитів, гепатоциті» та еритроцитів при залізодефіцитній анемії.

3. Дослідити специфічну антианемічну діо координаційних сполук в умовах експериментальної залізодефіцитної анемії.

4. Вивчити вплив координаційних сполук на фізико-хімічні властивості плазматичних мембран клітин при залізодефіцитній анемії.

Наукова новизна. В роботі вперйе на моделі експериментальної залізодефіцитної анемії встановлено взаємозв’язок між вираженістю змін фізико-хімічних властивостей плазматичних мембран клітин та мірою важкості залізодефіцитної анемії. Показано вплив останньої на інтенсивність процесів переписного окислення ліпідів. Вивчена специфічна антианемічна дія координаційних сполук біометалів з цитратом та АТ$ в умовах залізодефіцитної анемії. Показано їх нормалізуючий вплив на концентрацію заліза сироватки, загальну залізозв’язуючу здатність сироватки крові, показники пе'ріферичної крові, а також ліпідну структуру плазматичних мембран еритроцитів, кардіоміоцитів та гєпатоцитів в умовах залізодефіцитної анемії. Встановлено інгібіруачий вплив координаційних сполук на процеси перекисного окислення ліпідів при залізодефіцитній анемії, що

непевно, лежить в основі механізму нормалізації ліпідного складу та проникності плазматичних мембран в цих умовах. ... -

Теоретичне значення роботи. Вперяіе встановлено взаємозв’язок . між вираженім» омін фізико-хічічних властивостей мембран клітин та мрсю тяжкості залігодєфіциїної анемії. Виявлені деякі механізми змін фізияо-хімічних властивостей плазматичних мембран при залізодефіцитній анемії. На основі проведених досліджень творе- ' тично обгрунтовані патогенетичні підходи корекції'структурно-метаболічних порушень плазматичних мембран клітин шляхом застосування нового класу речовин - координаційних сполук біометалів з цитратом та ATÉ. ■

Практичне значення роботи. -

І. Розроблена експериментальна модель залізодефіцитної анемії, при якій відтворюються патологічні умови, максимально наближені до існуючих В КЛІНІЦІ. ' •

Z. Обгрунтовано створення та синтезовані принципово нові координаційні сполуки біометалів з цитратом та АТФ, котрі проявляють антиаяемічну дію.

3. Встановлені антиоксидантні та мємбраностабілізуючі властивості досліджуваних координаційних сполук, що дозволяє рекомендувати їх для нормалізації фізико-хімічних властивостей плазматичних мембран клітин.

Апробація роботи. Дисертація апробована на спільному засіданні кафедр клінічної лабораторної діагностики, гематології та клінічної фармакології і фітотерапії Київського інституту вдосконалення лікарів і лабораторії клінічної біохімії та імунології Українського БДІ кардіології іи. М.Д.Стражеско.

' Основні положення роботи повідомлені і обговорені на науко-вопрактичній конференції Київського НДІ гематології та переливанії

крові у 1939 р., УІ Українському біохімічному з'їзді /Київ,1992/.

По матеріалам дисертації опубліковано 3 наукові роботи, отримано 3 авторских свідотства та І довідка на раціоналізаторську пропозицію.

Основні положення дисертації, винссимі на захист:

1. Экспериментальна залізодефіцитна ангчія,' відтворювана

введенням препарату десферал на фоні кровопускання у ¡дурів, представляв собою адекватну модель даного патологічного стану та може бути широко використана для вивчення молекулярних механізмів патогенеза заяізодефіциткої анемії, а також для оцінки ефективності антианемічних, аіітигіпоксичних фармакологічних засобів в експерименті. .

2. Експериментальна залізодефіцитна анемія супротзодкузться інтенсифікацією процесів ГШ, змінами фізико-хімічних властивостей мембран клітин в’ організмі, котрі лежать в основі підвищення їх проникності, порушення в них метаболічного та електролітного гомеостаза.

3. Доведена модливість корекції змін організації мембран клітин при залізодефіциткій анемії з допомогою принципово нового класу речовин - координаційних сполук біометалів з цитратом та АГ*.

4. Координаційні сполуки біометалів з цитратом та ЛИ крім специфічної дії на систему крові, володіють вираженим антиоксидантним ефектом, що лежить в основі їх мзмбраностабіл і зуючої дії.

Структура та об’єм дисертації. Дисертація складаються з вступу, 4 глав, заключения, висновків, покажчика літератури.

Робота викладена на 126 сторінках машинописного тексху, ілюстрована 8 таблицями та II малюнками. Бібліографічний покажчик включав 217 вітчизняних та 88 зарубіжних джерел.

ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи дослідження. Дослідження проводили на білих безлородних щурах масою 220-250 г. У піддослідних тварин всіх груп:до кровопускання, після кровопускання, а також на ІО-й та 20-й дні відновного періоде, під ефірним наркозом з черевної аорта брали кров та визначали: загальну залізозв’язуючу здатність сироватки крові /333/, вміст заліза в сироватці, гемоглобіну в ' крові. число еритроцитів та ретикулоцитів, гематокрит. Також , розраховували коефіцієнт насичення трансфертну.

З гомогенатів клітин серця і печінки .виділяли фракцію •

плазматичних мемйрак багаторазовим диференційним ультрацентрифугуванням та очждсгіняк їх на с&харозних градієнтах 50-58 %-ної концентрації/Р.J.Lounis,P.V.Sulak¥e)-i97^iH одержання везикул мембран еритроцитів з цитратної крові /Л.И.Дпуховская, С.Л.Иваике-вич,І9?9/, після осадження еритроцитів та промивки фізіологічним розчином, їх гемолізували на протязі ЗО хв БО-кратнкм об'ємом розчину, який вміцував:20 мкМ трис-КСІ буферу, 14 мкМ MClt 10 мкМ КСІ та 20 мкМ гахарози. Гемолізат центрифугували при 35000 у.

Осад промивали та робили суспензію у буфері, який містив: Ь.мкМ трис-НСІ, 7 місії /^СІ, 7 мкМ КСІ.

Про проникність мембран робили висновок на підставі вивчення пасивного транспорту ^Са^+ з попередньо навантажених радіоізотопним кальцієм везикул мембран /на протязі 12 год при 2 °С в середовищі зі 100 мкМ ^Са^+, наступним прогріванням при 37 °С на протязі 10 хн/. Вихід іонів ^Са^+ ініціювали 30-кратним розведенням аліквоти везикул мембран, навантажених кальцієм в інкубаційному середовищі, яке містить 20 мМ трис-НСІ pH 7,4, Реакцію припиняли через різні відрізки часу та відмивали везикули від

поверхневого зв’язування кальцію розчином,який вміщував 280 мМ сахарози та 0,5 мМ ЬаСІд. Після висушування вимірювали радіоактивність фільтрів на рідинно-стинтилкціЯкому радіометрі А.Д. Воробец, М.Д.Курский, 1983/.

З суспензій досліджуваних мембран одержували ліпідні єкстрь..-ти хлороформ-метаноловою сумішшю / г.м.РоІс'-.О.Н.Ьеез ,1967/,в них визначали кількість холестерину /ї4.Кейтс,І975/,фасфоліпідів / в.ІГівісе, ¿Г.БиЬагтода ,1925/. Е^іст вілььих жирних кислот в мембранах визначали спектрофотометрично / тг.С.ЬаилотЬе ,1354/. Розраховували молярне сп і ввідношзння холесгерин/фосфоліпіди в мембрані, яке дає характеристику мікров’язкості біслой /Л.С.Мхитарян, 1988/. ' '

Для характеристики інтенсивності процесів перекисного окислення ліпідів вивчати хемілюмінісценцію гомогенатів печінки. Світіння реєстрували на хемілшінометрі /ХЛМІЦ-ОІ/. Ініціювання свіїіння викликали 3^-ним розчином перекису водню.

Результати досліджень опрацьовані статистично з розрахуванням критерію вірогідності різниць гю Ст’юденту. Вірогідною важали різницю при Р<0,05.

. • РЕЗУЛЬТАТИ ТА IX ОБГОВОРЕННЯ

Спосіб моделювання залізодефіштної анемії.

В своїй роботі, при моделюванні залізодефіцитної анемії, ми прагнули максимально наблизитися до результатів, отриманих у клініці та описаних в літературі при відповідному захворюванні.

У людей при залізодефіцитному стані концентрація заліза зменшується з 21,45 мкмоль/л до 9,00 мкмоль/л тобто на 58& /А.Н.Воробьев, • 1935; В.А.Веревкина,І989/.

' ,Цля досягнення поставленої мети використовували препарат

десферал. Комплексон десферал володіє спеціфічною спорідненістю де трьоуЕалентного заліза, з котрим він утворює стійку сполуку, котра виводиться з організма разом з сечею. Десферал використовували на фоні моделі постгемсрагічної анемії, розробленої Голуе-вою Л.І та слІЕавт. /1531/.

У роботі використані 4 грі<пи тварин: І - інтактні /контрольні/, Z - тварини з утратою крові, 3 - тварини,котрж вводили десферал, 4 - тварини,котрим зводили десферал на фоні утрати крові.

Було встановлено, що сам по собі десферал не викликає зменшення кількості заліза до необхідного рівня. Введення десферала без кровопускання спричиняло до зниження концентрації заліза всього на І&?°. Кількість еритроцитів, гекоглобіна, ретикулоцитіа, показник гематокриту, змінювалися відповідно на 15%, 12%, 62%, 22tu Тільки у випадку гематокрита та регикулоцитів ці зміни вірогідні у відносеші до результатів,отриманих у інтактних тварин.

При кровопусканні відбувались вірогідні зміни всіх досліджуваних показників - зниження концентрації заліза на ЗС%, зменшення кількості еритроцитів на 66%, а гемоглобіну та гематокриту на 60%, збільшення кількості ретикулоцитів в 12 раз. На 20-й день відновного періода зміни показників заліза, гематокриту та реті-кулоцитів вже не вірогідні по відношенню до початкових даних.

У тварин, котрим вводили десферал на фоні кровопускання /табл.І/ загальна залізозв’язуюча здатність сироватки крові збільшувалася на 905й, концентрація заліза зменшувалась на 49%, кількість еритроцитів на 75%, гемоглобіну - 69%, гематокрит - 71%, кількість ретикулоцитів збільшувалась в 15 разів, коефіцієнт насичення трансфертну зменшувався майже в 4 рази. Навіть на 20 день відновного пьріоду існує вірогідна різницк по відношенню до

. . Таблиця І '

Зміни концентрації заліоа, загальної ¡зал і зо зв'язуючої здатності сироватки крові /333/ та'показників періферицвдї кропі [дуріи гіри експериментальній оолізодєфіцитній анемії Д , па б/

Групи ; Залізо 333 ; ІСосф. • Щ ¡Еритроцити ¡Гемоглобін Гематокрит Ретикулоцити

тварин : иклоль/л мкмель/л : насич. ; трансфер. І І *10^ І г/л % _ %0 ■

Інтактні 29,4 ± 2,4 79,1 І 3,5 36,5 І 4,3 Б,І І 0,2 114,7 І 5,9 37,5 ± 1,6 2,95 І 0,3

На висоті ІЗ,6 ± 0,6 150,4 І 6 9 9,2 і 0,9 2,3 І 0,1 35,8 ± 2,5 11,1 і 6,4 44,4 ± 1,1

анемії Р-й 0,001 Р«£ 0,01 Р-С 0,001 Р<0,001 . Р^О.ООІ Р<0,001 0,001

ІО-й донь 16,3 - 1,6 141,4 і 6 9 П,5 ± 1,1 2,1 ± 0,1 46,2 ± 5,3 14,7 ± 0,3 22,1 ± 1,2

ВІДНОВНОГО ПрГїІОЛУ РЛ0,001 Р-й0,0І Р^0,0І Р< 0,001 ?< 0,001 РС 0,001 РС 0,001

Р:> 0,00 Р£>0,05 Р:> 0,05 ?1>0,05 Р^0,005 Р^ 0,01 Р1<0,01

20-й дань 19,а ± 0,6 131,8 І 6 9 15,3 ± 1,9 3,3 І 0,3 76,6 І 2,5 24,6 ± 1,6 9,5 І 0,3

ВІДНОВНОГО періоду Р-й 0,01 Р<0,01 Рс0,05 Р-йО.ОІ Р<0,001 Р«"),0І Р<0,001

0,05 Р^> 0,05 Р!> 0,05 Р^О.ОІ Р^О.ООІ Р^.0,01 Р,< 0,001

Рй<0,05 Р2>0,0о Р2>0,06 Р^-іО.ОІ ?г< 0,001 Р?-< 0,001 ?2*с 0,001

Примітка: Р - вірогідність різниці в порівнянні з інтактним творшсмг,

Р| - вірогідність різниці в порівнянні а періодом вираженої анемії;

“ вірогідність різниці а порівнянні о 10 днам еіднсвкого періоду.

початкових даних. .

Таким чином, дана модель найбільш близька до зелізодефіцит-ної анемії у людини,вивчення антиакємічнбї дії досліджуваних речовин можна проводити в більш жорстких умовах та вірогідніше оцінювати лікувально-профілактичний ефект препаратів.

Вплив координаційних сполук біометаліз з нитратом та •

АТ<? на показники системи к-рові. . •

Завданням першорядної ваги було дослідження.можливості корекції виявлених змін системи крові за допомого» координаційних ' ' сполук біокеталів з цитратом та ATS загальною формулою K^M(Citri(AÏPJ ‘бН^О-де М « Си2*, Fe2+,Zn2+, Мл2+, М^2+. Вибір сполуки було продиктовано як низькою токсичністю даного препарату, так

і високою біологічною активністю компонентів, які містяться в ньому.

Препарат застосовували на фоні залізодефіцитної анемії. З першого дня після останнього нроропускання та введення десфералу тваринам вводили комплексний препарат в дозі 10$ від ДЦ50» що складало 48,8 мг/кг. • .

Під час вивчення впливу комплекса на залізо сироватки та показники періферичної крові в умовах залізодефіцитної анемії було установлено, що введення препарату /табл.2/ вже на 10-й день відновного періоду вірогідно збільшувало концентрацію заліза, коефіці-' ! .. єнт насичення трансферину, кількість еритроцитів, гемоглобін

та гематокрит по відношенню до показників на висоті анемії на: залізо - 36$, коефіцієнт насичення трансферину - 6055,- гемоглобін -50%, гематокрит - 51%. Загальна залізозв’язуюча здатність сироватки крові вірогідно знизилась на 36$, а кількість ретйкудоцитів зменшилась в 3,7 рази. На 20-й день від початку введення препарату концентрація заліза складала від початкового рівня 84$, коефіцієнт насичення трансферину - 71%, еритроцити - 100$, гемоглобін -

Таблиця 2

Вилив комплексу ^АТРІ‘бН^О на концентрацію заліза сироватки та показники періферичної

крові щурів нри експериментальній залізодефіцитній анемії /И -т, я* б/

Групи тварин : Залізо ; мкмоль/л і 333 : ; мкмоль/л; Коеф. насич.. трансфер. Еритроцити І*І0Г2 Гемоглобін г/л Гєматокрит:Ретикулоцити % - * І %&

Інтактьі 28,2 ± 1,1 73,8 і 2,2 38,2 ± 3,1 5,0 ± 0,3 119,0 ± 5,3 36,6 ± 2,0 2,8 ± 0,3

Ка висоті анемії 13,2 ± 0,3 Р^ 0,001 164,0 ±1,7 Р^ 0,01 8,1 ± 0,5 Р<С0,0І 1,3 ± 0,1 РА 0,001 ■ 36,8 ± 2,5 Р< 0,001 10,4 ± 0,1 Р^І 0,001 43,4 ± 0,9 ^ Р< 0,001 -1

10-й день відновного періоду + препарат 20,6 і 0,6 Р< 0,001 Р^ 0,001 101,6 ± 2,5 Р<0,05 . 0,01 20,3 ± 1,6 Р<0,05 рх-;о,оі . 3,2 ± 0,1 Р^ 0,001 . ?1<- 0,001 73,8 ± 2,0 Р< 0,001 Р^ 0,001 25,4 ± 1,9 Р<с 0,001 Р^ 0,001 11,8 - 1,4 Р-і 0,001 _ Р^ 0,001

20-й день відновного періоду + препарат 23,7 ±1,6 Р< 0,05 Рх< 0,001 Р2>0,05 86,0 ± 2,2 Р>0,05 Р0,01 Р2С 0,05 27,5 ± 2,4 Р<0,05 РІ<0,0І Р2?-0,06 5,0 ± 0,1 . Р>0,05 Рх< 0,001 Р2^ 0,001 105,9-± 2,6 Р>0,05 Р^С 0,001 Р2^ 0,001 32,8 ± 1,4 Р^0,05 Р^ 0,001 Р2<г0,05 4,3 ± 0,1 Р>0,05 РуС 0,001 ?%< 0,001'

Примітка: Р - вірогідність різниці в.порівнянні з інтактними тваринами;

Р2~ вірогідність різниці в порівнянні з періодом вираженої анемії; Р2 - вірогідність різниці в порівнянні 'з 10 днем відновного періоду.

вЗ,9£, гематокрит - 89,6$. Загальна аалізозв’язута властивість сироватки крові перевищує початковий рівень лкае на 1455, а кількість ретикулоцотів - в 1,5 риза. В випадку загальної залізо-

з візуючої властивості, еритроцитів, гемоглобіну, гематокриту та рєтикулоцктіь різниця була не вірогідна по відношенню до початкових даних. ' .

Отримані результати указують на те, що иоиплекс володіє яскраво вираженою метіанемічто», залізовідновшю витивніст»ю. Вллкв координаційних сполук на стттег/тшо-функпіональну організацію та Фізико-хімічні властивості каттиних мембран при залізодефіцитній-анемії

Проведені дослідження дозволили установите, цо крім порушення процесів вритропоеза залізодефіцмка анемія спричиняє "о виразних змін фізико-хімічних властивостей мембран клітин в організ ui.

Вивчення проникності мембран клітші по зшщкості пасивного транапорту іонів кальці» з везикул мембран еритроцитів, кардіо-кіоцитів та^ гепатоцитів, дозволило установити значні подопеигш кінетика виходу з везикул мембран в умовах експеріазенталь-

ної валізодефіцатаоі анемії, цо вказує на збільшення проникності плазматичних чгшбрак цля різних речовин. Тая, яща в умовах ігодо рольних дослідів до кінця перлої хвилин;: інкубації з вези:кул кем ран еритроцитів ДгалЛ/, кардіоігіоцитІБ та згедатоцктів взосодить лише 192, 2<в, 23^ відповіді© початкового вмісту кальцію, а поті він поступає до середовища інкубації поступово/знижаючись по мі зменшення градієнта концентрації іонів, то в умовах дослідних проб /на висоті анемії/ в першу хвилину з вєзікул еритроцитів виходить 4S$, кардіоміоцитів - 525», гепатоцитів - 58& шчатко-

Мал. І Вплив експериментальної залізодефіцигної анемії на швидкість виходу іонів ^Са^+ з везкул еритроцитів щурів Примітка: І - інтактні тварини

2 - тварини з експериментальною анемією ' 3 - ІО-й день відновного періоду

4 - 20-й день відновного періоду

вого вмісту ^Сй^4. Навіть на 20-й день відновного періоду о везикул кардіоміоцитів виходить 40$ кальцію, що лише на "7% менше, ніж на висоті анемії, а вихід кальцію з везикул еритроцитів та гепатоцитїв все ще перевищував вихідні дані у два рази. Отримані ’ результати свідчать про те, що при експериментальній залізодефі-цитній анемії значно збільшується проникність біологічних мембран, що веде до порушення бар’єрних функцій клітин.

Зважаючи на вирішальну роль ліпідного складу мембран в забезпечені їх бар’єрної функції, кальцієвої провідності'та підтримці нормальної проникності для різних речовин, були досліджені деякі показники ліпідного складу мембран гепатоцитів /табл.З/. Так, у . «

плазматичних мембранах гепатоцитів спостерігалося вірогідне збільг шення вмісту жирних.кислот / на 33$ в порівнянні з контролем/, що напевно зв’язано з гідролізом мембраних фосфоліпідів. Вміст останніх в мембранах зменшується при залізодофіцитній анемії на 29$. Кількість же холестерину в цих умовах не змінюється. У зв’язку із збереженням вмісту холестерину та втратою мембрннеми фосфоліпідів показник молярного співвідношення холестєрин/фосфоліпіди /ХС/ФЛ/, якмй характеризує мікров’язкість ліпідного біслою мембрани, збільшується в 1,4 рази в порівнянні з контролем. На ІО-й та 20-й день відновного періоду досліджувані показпики по відношенню до величин,отриманих на висоті анемії.вірогідно не змінювались.

З метою дослідження одного а можливих механізмів змін фізико-хімічних властивостей мембран клітин, ми вимірювали інтенсивність процесів переписного окислення ліпідів в гомогенатах печінки щурів з допомогою вивчення інтенсивності хемілшінісценції, що може бути непрямою вказівкою на процеси,які відбуваються в клітині.

По інтенсивності' хемілюмінесценції можна об’єктивно судити про

теслиця З

Зміну вмісту деяких компонентів ліпідного складу мембран гепатоцйтів щурів при експериментальній залізодефіцитній анемії /М -т ,л » 6/

Групи : тварин : Холестерин : мкмоль/мг : білку : ■ Фосфоліпіди мкмоль/Фн/мг білку Вільні жирні : кислоти : мкт/мг білку : Мікров'язкізть мембран / ХС/ФЛ/

Інтактні тварини На висоті анемії 0,66 і 0,01 0,65 ± 0,01 Р^ 0,05 0,41 ± 0,02 0,29 ± 0,01 . Р^О.ОІ . 48,00 і 2,70 63,83 ± 3,70 Р-гО.ОІ 1,62 і 0,07 2,24 І 0,01 Р<0,001

І0-й день відновного періоду 0,64 ± 0,01 Р>0,05 РІ> 0,05 0,26 ±-0,01 Р <0.001 Ррб.05 66,00 ± 3,20 Р<0.01 Рр 0,05 2,46 ± 0,08 РсО.ООІ РрО.Об .

20-й день відновного періоду 0,63 ± 0,03, Р>0,05 РІ>- 6,05 0,27 ± 0,01 Р-гО.ООІ . Рх> 6,05 65,00 - 2,70 Р-<0.0І Р^ 6., 05 2,31 ± 0,11 РСО.ООІ Р^-6,05

ІО-Й день відновного періоду + препарат 0,66 І 0,01 Рр-0.05 Рр- 0,06 0,42 ± 0,01 Р> 0,05 Рх<0,001 50,33 ± 4,00 Р^0,05 Рх-<0,05 1,59 ± 0,10 Р> 0,05 РІ>0,05

20-й день відновного періоду + препарат 0,63 і 0,03 Р> 0.05 РІ^0,05 0,43 і 0,04 Р^О.Об РІ<6,0І 40,00 І 2,90 Р>0.05 Р^С. 0,01 • 1,51 і 0,16 Р ?-0,05 Р^ 6,01

Примітка: Р - вірогідність різниці в порівнянні з інтактними тваринами;

' PJ - вірогідність різниці в порівнянні з періодом вираженої анемії.

характер процесів вільнорадикального окислення, а також наявності та активності антиокислювальних систем в тканинах.

На висоті анемії вірогідних змін величини слонтаної хемілкгт-нісценції неши не зареєстровано /СЗСІ/, однак е деяка тенденція до її підвищення /табл.4/. При цьому спостерігається, вірогідне підвищення ініційованого спалаху Дмакс>/ на 22% та с в і тло суми /21/ на 32$. Наведені дані вказують на те, що при залізодефі-цктній анемії відбувається інтенсифікація вільнорадикальних процесів і навіть на десятий день відновного періоду відбуваються їх підвищення /табл.4/. Одержані результати дозволяють зробити висновок, що інтенсифікація перекисного окислення не може не відбиватися на стані клітини, а також і на стані організма в цілому. _

Результати дослідження впливу координаційних сполук ча проникність плазматичних мембран еритроцитів, кардіоміоцитів і гепа-тоцитів в умовах залізодефіцитної анемії вказують на реальну можливість нормалізації фізико-хімічних властивостей з їх допомогою. Так, вже на ІО-й день відновного періоду в усіх трьох випадках /еритроцити, кардіоміоцити, гепатоцити/ проникність мембран була нижчою*ніж на 20-й день відновного.періоду без використання препарату /мал.2/. Величина швидкості виходу кальцію з везикул еритроцитів,’кардіоміоцитів, гєпатоцитів на ІО-й день відновного періоду вірогідно менша, ніж в тойже час без застосування препарату. На 20-й день відновного періоду, на фоні введення комплексу, вихід кальцію в перлу хвилину вірогідно не відрізнявся від величин, отриманих в нормі. Під впливом координаційних сполук вже на ІО-Й день відновного періоду, нормалізувався також ліпідний склад

мембран - досліджувані показники не мали вірогідної різниці » - .

в порівнянні з величинами,отриманими у інтактних тварин /табл.З/.

Таблиця 4

Показники хемілшінісценції гомогенатів печінки білих щурів при експериментальній залізодєфіцитній анемії /М -т , п * 5/

Грітій тварин СХЛ імп/сек ; ^макс. : імп. : ^мін. : ■ ■ імп : гі : імп/5хв.

Інтактні тварини 6,5 І 0,7 420,0 ± 29,0 115,0 ± 14,3 41782,0 І 4597,0

На висоті О о +1 о ф 535,0 ± 19,1 160,0 ± 9,5 61203,0 ± 5747,0

анемії Р>0,05 Р<0,05 Р<0,05 . Р<0,05

І0-й день 8,1 ± 1,3 620,0 ± 25,0 165,0 ± 34,4 65795,0 і 9578,0

відновного періоду Р>0,05 Р<0,01 Р>0,05 Р<0,05

Рр-0,05 Р^О.Об Р^О.Об РІ^0,05

10-й день 3,6 ± 0,5 465,0 ± 32,0 125,0 і 9,5 50079,0 і 5938,0

відновного періоду + препарат РС0.05 Р>0,05 Р>-0,05 Р^>0,05

Р^О.ОІ РІ>0,05 РІ>0,05 РІ>0,05

Примітка: Р - вірогідність різниці в порівнянні з інтактними тваринами;

Р^ - вірогідність різниці й порівнянні з періодом вираженої анемі

Мал. 2 Вплив координаційних сполук на швидкість .

, виходу іонів ^Са^+ з везикул еритроцитів

при експериментальній замізодефіцитній анемії Примітка: І - інтактні тварини

2 - тварини з експериментальною анемією

3 - 10-й день відновного періоду + препарат

4 - 20-й день відновного періоду + препарат

Позитивний вплив координаційних сполук на ліпідний склад та бар’єрні властивості мембран дозволив припустити, щи процеси переписного окислення ліпідів в органах і тканинах стабілізуються, підтвердженням чого і було вивчення інтенсивності хемілюмінісцен-ції гомогенатів печінки щурів на десятий день відносного періоду на фоні введення досліджуваних сполук. При цьому величина спалаху та світосуми всього лишз на 10% та 1Г?% відш Лдно вище початкового рівня /вірогідність різниці відсутня/. Дійсні результати корелюють з даними, отриманими нами при вивчені складу та властивостей мембран. Таким чином величини хемілшінісценці" можуть служити інформативними маркерами як пошкодження мембран клітин, так і ефективності різних корегуючих впливів.

Отримані результати вказують не те, ідо з умовах експериментальної залізодефіцитної анемії координаційні сполуки біометаліа з цитратом та АТФ, крім специфічної антианемічної дії, пригнічують ПОЛ і стабілізують мембрани клітин, ідо виражається в збережені ними фосфоліпідів., .нормалізації рівня жирних кислот та іоної проникності ліпідного шару.

ВИСНОВКИ

1. Спільне застосування десферала та кровопускання на протязі дев’яти днів дозволяє моделювати у експериментальних тварин залізодефіцитну анемію, адекватну залізодефіцитним станам в клініці.

2. Характерною особливістю залізодефіцитної аномії с зміни структурно-функціональної організації біологічних мембоан, як формених елементів крові, так і яиттево важливих органів - серця, печінки.

3. При залізодефіцитній анемії, викликаній застосуванням дес-

форала на фоні кровопускання, відбувається інтенсифікація вільно-радикальних процесів, на що вказує збільшення інтенсивності хемі-лшінісцнції в досліджуваних тканинах. '

4. В основі порушення бар'єрних властивостей мембран еритроцитів, гепатоцитів, кардіоміоцитів при залізодефіцитній анемії лежать зміни компонентів ліпідного шару: зменшення фосфоліпідів, накопичення продуктів їх гідролізу - вільних жирних кислот.

5. Ефективну корекцію змін показників крові та структурно-фунісціональної організації мембран клітин при залізодефіцитній анемії моїгна провести за допомогою різнолігоццних координаційних сполук біометалів з цитратом та АТФ.

6. В основі механізму дії даних координаційних сполук лежать, їх антианемічкі та мймбраностабілізуючі властивості.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Координационные соединения биометаллов с гистидином, проявляющие алтиязвенную активность/ A.C. № £436186, - 15, июля 1Ш8г. /в ссовт./

2. Разнолг анднне координационные соединения биометаилоь с гистидином и цитратом, проявляющие іштигипоксичзское действии, И способ их получения/ A.C. H6I6095. - 12 августа 1990г. /в соавт.,/

3. Разнолигаццные координационные соединения биокэтоллов с цитратом и аденозин-5-їрифосфатом нормализующие основные квльциії-регулируицие системы при Д-гиповитвминозв/ Л.С. № I63I970. -

I ноября 1990г. /в соавт/

4. Влияние десферала на проницаемость мембран в условиях кро-вопотеря// Гематология и переливание крови. - 1991. - Вып. 25. -С. 65-88. /в соавт./

• 5. Вплив гіпоксії, зумовленої залізодефіцитною акеміею, на

фізико-хімічні властивості біологічних мембран// Фізіологічний курная. - 1992. - Т. 38, № І. - С. 73-76 /в співав?./

6. Вплив експериментальної залізодефіцитдаї анемії на фізикс хімічні властивості гепатоцитхв щурів// Тези доповідей УІ Україна кого біохімітаого з’їзду. - Київ, 1992. - 4.2. - С. 158-159 !■& співавт./

(писано к печати оЗ. о5. >993 г, формат 60x84/16 ¡ага офсотная Уел.-лэч. лист.(О.Уч.-изд. лист /.о, ШЮО, Заказ ¿год. Бесплатно '

играф. уч-к Института электродинамики АН Украины, 057, Киев-57, проспект Победы, 56.