Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние солей кобальта и ртути на липиды ифункциональную активность эритроцитови клеток печени

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние солей кобальта и ртути на липиды ифункциональную активность эритроцитови клеток печени"

РГБ ОА

1 3 МАЙ Ю96

Харьковский Государственный Университет

На правах рукописи

А

Веанзен Гбесохеле Жюстен

Влияние солей кобальта и ртути на липиды и функциональную активность эритроцитов и клеток печени.

03.00.04. Биохимия 03.00.13. Физиология человека и животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Хлр|>кон 1906

Диссертация является рукописью.

Работа выполнена ф на базе кафедры биохимии и института биологии ХГУ.

Научные руководители:

-— доктор биологических наук,

профессор Калиман Павел Авксентьевич

— доктор биологических наук, > вед. науч. сотр. Бабенко Наталия Алексеевна

Официальные оппоненты:

— доктор биологических наук, доцент Древаль Владислав Иванович

— доктор биологических наук, профессор Гладкова Алла Ивановна

Ведущая организация: — Харьковский государственный медицинский

университет

на заседании специализированного Ученого совета К 02.02.16 Харьковского государственного университета (310077, г.Харьков, пл. Свободы, 4, ауд. 3-

С диссертацией можно ознакомиться в центральной научной библиотеке Харьковского государственного университета.

Защита диссертации состоится _ сМ 1996 г. в

часов

15).

Автореферат разослан " 1996 г.

Ученый секретарь

специализированного Ученого совета, кандидат биологических наук .

А.В.Наглов

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Одной из важных проблем биологии и медицины является выяснение последствий действия на организмы загрязнения окружающей среды- Среди загрязнителей окружающей среды соли тяжелых металлов и их производные представляют собой значительную группу химических веществ широко используемых в промышленности, науке и технике [Боркрис Дж.О.М., 1982; Иванова JI.A.; Нижарадзе М.Я., 1984; Трахтен-берг И.М., Иванова, 1984; Ермоченко A.B., 1988). Ртуть, по своей природе относится к токсическим веществам, в то время Kai« кобальт, являющийся эс-сенииальным микроэлементом, участвует во многих процессах жизнедеятельности организма. Однако в дозах, превышающих физиологический уровень, кобальт также проявляет токсическое действие [Вех К.И., 1974; Ельфимова Е.В., Гусев М.И., Попов Л.Н., 1981).

Попадая в организм с пищей, водой, воздухом или через кожные покровы, тяжелые металлы вызывают развитие ряда заболеваний, получивших название "микроэлементозы" [Авцын А.П., Жаворонков A.A., Риж М.А., Строчкова Л.С., 1991]. Тяжелые металлы обладают широким спектром действия, изменяя состояние мембран и влияя на активность ферментов. Установлено, что введение кобальта йошотным сопровождается изменением активности ключевых ферментов метаболизма гема и содержания мшсросомальных цитохромов !в печени крыс [Калиман П.А., Падалко В.П., 1981; Калиман П.А., Бело-вецкал И.В., 1986]. Предполагают, что в основе токсического их действия лежит влияние тяжелых металлов на мембранные структуры клетки, которые становятся доступными для них в связи с их проникновением в клетку [Трахтенберг И.М., Иванова A.A., 1984]. Однако, механизмы токсического действия солей кобальта н ртути на организм человека и животных изучены крайне недостаточно [Авцын A.M., Жаворонков A.A., Риж М.А., Строчкова JI.C., 1991; Ларскип Э.Г., 1990]. Практически отсутствуют сведения о клеточных и молекулярных механизмах формирования метаболического ответа и защитных реакций при поступлении в организм солей тяжелых металлов и избыточных котщентращш эссенцнальных микроэлементов [Троицкий Г.В., 1989]. В формирование ответной реакции организма на введение голой тяжелых металлов могут включиться регуляторные системы как на органтмеином (нейрогуморальная система), так и на клеточно-молекулярном уровнях.

Учитывая тот факт, что многие тяжелые металлы и металлы с переменной валентностью активируют перекисное окисление лииидов [ЯшкЬтшдп

F.W.Jr., 1986], которое сопровождается изменением лнпндного состава клеток, представляет интерес изучить липидный спектр и активность липпдзавн-симых ферментов клеточных мембран, таких как 5'-мононуклеотидазы [Рож-ковский Я.В., Кресюн В.И., 1991], Са2+, Mg¿+-АТФазы [Зварпч Е.И., 1991; PikulaS., Epstein L. et al, 1994], Mg2+-АТФазы [Фпндлен Дж., Эванз У.,1990; Saermark. N., Flint Н., Evans W.H., 1985] при различном времени экспозиции солей тяжелых металлов.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось изучение действия хлорида кобальта и хлорида ртути на липидный состав, а также структурную целостность и функциональную активность мембран клеток печени и эритроцитов.

В работе изучено:

1- Влияние хлорида кобал та и ртути на гемолиз эритроцитов, их липидный состав и активность Са2+, А/д2+-АТФазы и Мд2+-АТФазы этих клеток в условиях in vivo (через 30 мин, 2ч и 14 ч после введения соли животному).

2- Влияние хлорида кобальта и ртути на липидный состав и активность 5'-мононуклеотцдазы, Са2+, М</2+-АТФазы и Л%2+-АТФазы в гомогенате печени крыс в условиях in vivo (в те же сроки).

3- Влияние хлорида кобальта или ртути на липидный состав и активность 5'-мононуклеотидазы, Са2+, Мд2+-АТФазы и Мд2+-АТФазы изолированных гепатоцитов крыс в условиях in vitro.

4-.Влияние хлорида кобальта или ртути на липидный состав и активность 5'-мононуклеотидазы, Caí+, Л/</2+-АТФазы и М<72+-АТФазы изолированных клеток печени крыс, которым вводили тироксин.

Научная новизна. Впервые показано, что введение животным сублетальных доз эссенциального микроэлемента - кобальта или токсического -ртути сопровождается увеличением содержания лишздов и изменением функциональной активности гепатоцитов.

Было установлено, что увеличение содержанпя лмпцдов и изменение функциональной активности мембран эритроцитов после введения животным хлорида кобальта или ртути сопровождаются лизисом (повышением степени гемолиза} эритроцитов.

С увеличением времени с момента введения солей тяжелых металлов в организм усиливается их действие на липши и функциональную активность клеток.

Впервые установлены ранние, проявляющиеся на первых минутах воздействия, эффекты солен тяжелых металлов на лшшды и функциональную активность клеток печени в условиях in vitro.

Установлено, что изменение тпреондного статуса подопытных животных • в результате введения им экзогенного тироксина изменяет ответ клеток на действие токсического элемента - ртути.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Введение сублетальных доз хлорида кобальта и хлорида ртути изменяет содержание фосфолипидов и нейтральных липидов и функциональную активность плазматической мембраны и ускоряет лизис эритроцитов.

2. Введение хлорида кобальта и хлорида ртути влияет на липндный состав и функциональную активность клеток печени.

3. Инкубация изолированных гепатоцитов с солями кобальта п ртути повышает уровень липидов и активирует функциональную активность клеток.

4. Тироксин нивелирует действие хлорида ртути на некоторые фракции липидов и активирующее действие последнего на активность 5'-мононуклео-лщазы н М(?2+-АТФазы.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Полученные данные в настоящей работе углубляют понятие о воздействии 1 сублетальных доз токсического элемента - ртути и эссенцдального - кобальта на клетки животных в целом. Эти данные могут являться основой для дальнейшего выявления механизмов действия солей ртути и кобальта на молекулярном или клеточном уровне.

Практическая значимость работы состоит в необходимости учитывать краткорременное влияние повреждающих агентов загрязнителей окружазощей среды на клетки, ткани и, возможно, на организм в целом.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на заседаниях кафедры биохимии и на научной конференции молодых ученых-биологов ХГУ, Харьков, 1995 и 1D9G гг.

Публикация материалов. По материалам диссертации опубликованы 5 научных работ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 149 страницах машинописного текста, содержит 30 таблиц, 23 рисунка и состоит in

введения, обзора литературы, описания методов исследования, изложения полученных результатов, их обсуждения, заключения, выводов, списка использованной литературы и приложения.

Список литературы включает 263 источника, из них 144 на иностранных языках.

Материалы и методы исследования

При выполнении настоящей работы использовали белых крыс линии Ви-стар, самцов 3-х месячного возраста. Объектом исследования служили го-могенат печени, эритроциты и изолированные гепатоциты крыс. Животные были разделены на группы в зависимости от задачи эксперимента:

1. Животные, которым вводили растворенные в физиологическом растворе СоС12(Н20)б или НдС12 (внутрибрюшинно) из расчета 3 мг и 0,7 мг соответственно на 100 г массы тела животных [Калиман П.А., Беловецкая

_ И.В., 1986; Иванова Л.А., 1982; Arizono К. et al, 1991] . Животных дека-питировали через 30 мин, 2 ч и 14 часов после введения соли и получали эритроциты и гомогенат печени.

2. Контрольные животные, которым вводили (внутрибрюшинно) физиологический раствор (0,9% NaCl) в объеме, соответствующем объему вводимого раствора соли. Живсгных декапитировали через 30 мин, 2 и 14 часов после введения физиологического раствора и получали эритроциты и гомогенат печени. • • .

3. Интактные животные, из печени которых выделяли гепатоциты.

4. Животные! которым вводили одноразово (внутрибрюшинно) L-тироксин в дозе 200 мг/100 г массы тела [Бабенко H.A., 1991] за 48 часов до забоя. Затем из печени этих животных выделяли гепатоциты.

- Тени эритроцитов и гомогенат печейп использовали для определения лигпщного состава и активности ферментов, эритроциты - для определения спонтанного гемолиза.

- При изучении влияния солей на липидный состав и активность фермен-. тов изолированных гелатоцитов, клепш инкубировали в течении 2, 5 и 10 мин при 37°С в среде, содержащей 250 мМ сахарозы, 5мМ KCl. 0,4мМ КН2РО4, 0,4 мМ 1\а2НЮ4, 0,8 мМ M<iS04, 1,2 мМ СаС12, 10 мМ Tpirc-HCl, pH 7,4 и 1% бычьего сывороточного 'альбумина и 0.1% Codi или HyCl2.

В основе метода вызеленил гепатоцитов крыс лежит метод Канаевой и со-авт. [Канаевая Н.П. и др., 1975]. Гомогенат клеток печени готовили в среде

выделения, содержащей 0,14 М KCl и 0,025 М NaOH. Выделение эритроцитов и получение их тенен проводили как описано в работах Болдырева и соавторов и Нигли н соавт. [Болдырев A.A. и др., 1983; Niggli V, Peuniston J.T., Carafoli Е., 1979], а спонтанный гемолиз, - в работе Строева и соавт. [Строев Е.А. и др., 1986]: Экстракция лигащов из ткани печени и из клеток -по методу Блайя и Дайера [Bligh E.G., Dyer W.J., 1959]. Разделение липидов на фракции производили методом тонкослойной хроматографии на коммерческих пластинах "Silufol U.V.254" (Sklaniy Kavalier, Chechoslovakia). Для разделения фосфолипндов использовали систему растворителей: хлороформ

- метанол - уксусная кислота- вода (25:15:4:2 по объему), .а для общих липи-дов - систему растворителей: гекенн - диэтиловый эфир - уксусная кислота (36,5:12,5:1 по объему) [Финдлеи Дж., Эванз У., 1990]. Количество липи-дов определяли по методу Марча и Вейнстейна [March J.В., Weinstein D.B., 1966]. Активность АТФаз определяли как описано в работах Древаля и соавт., Клаудио и соавторов [Древаль В.И. и др., 1990; Claudio J. Herscher et a]., 1994], а активность 5'-мононуклеотидазы - как описано в работах Леско и соавт., Рожковского и Кресюна [Lesko L. et al., 1973; Рожковский Я.В., Кресюн В.И., 1991]. Содержание белка в гомогенатах печени определяли по Миллеру [Miller G.L., 1959], а результаты статистически обрабатывали rio методу Стьюдента-Фишера [Бейлр, 1964; Закс Л., 1976]

Результаты экспериментальных исследований.

Влияние солей кобальта и ртути на липиды эритроцитов и функциональную активность мембран клеток.

Установлено, что уже через 30 мин после введения крысам хлорида ко-бальта(пронс:ходит снижение содержания в эритроцитарных мембранах уровня ФИ+ФС с 5,02±0,31 нмоль/мг белка в контроле до 3,69±0,40 нмоль/мг белка в опытных пробах и СФМ+ЛФХ с 5,77±1,21 н.моль/мг белка в контроле до 1,87±0,2G нмоль/мг белка в опыте.

Под действием хлорида ртути происходит снижение в клетках содержания ФХ с 12,56±0,29 нмоль/мг белка в контроле до 10,59±0.75 нмоль/мг белка п клетках опытных животных. Таким образом, видно, что иведемие и.имошым сублетальных доз как токсического элемента - ртути, так и чссепциалшого

- кобальта вызывает быструю перестройку л пш иного состава мембранных структур эрптрошиов. В то же премп эффект них элементов на лнпплм эритроцитов раппчен. Наблюдаемые при этом быстрые изменении уровни

отдельных лнпндов, по-видимому, являются результатом активации соответствующих лнполнтическнх ферментов.

Через 2 часа после воздействия хлорида кобальта на организм животных уровень изученных классов лшидов не меняется по сравнению с контролем; в то время как за этот же срок воздействия хлорида ртути наблюд;шось увеличение содержания СФМ+ЛФХ с 5,37±0,39 до 7,29±0,23 кмоль/мг белка и ХС с 4,99±0,23 до 7,81±0,79 нмоль/мг белка по сравнению с контролем. С увеличением времени после инъекции соли ртути до 14 часов этот эффект усиливается и, кроме того, наблюдаются глубокие изменения уровня таких лнпндов, как ФЭА и СЖК, содержание которых при этом увеличивается по сравнению с контролем в среднем на 49,8 и на 37,4% соответственно. Через 14 часов после инъекции хлорида кобальта отмечено существенное увеличение содержания в мембранах практически всех изученных липидов. Исключение составляют ФИ+ФС и СЖК - уровень которых в эритроцитах опытных животных сходен с их содержанием в эритроцитах контрольных крыс.

По-видимому, в различные сроки с момента введения солей тяжелых металлов включаются различные механизмы, приводящие к изменению содержания липидов определенных классов в мембранах клеток. Можно предположить, что если в первые 30 минут эксперимента наблюдается непосредственное воздействие ионов металлов на соответствующие фосфолипазы, то в более поздние периоды происходит нарушение нормального соотношения процессов деградации липидов и их ресинтеза за счет либо подавления пиролиза лштидов, либо за счет усиления их синтеза.

Обнаруженное в настоящей работе нарушение нормального содержания в мембранах уровня фосфолипидов на фоне увеличения содержания ХС и СЖК может способствовать нарушению целостности мембран эритроцитов. Так, в настоящей работе -установлено, -что изменение степени гемолиза проявляется через два часа после введения хлорида ртути крысам и усиливается после 14 часов после воздействия этого агента на организм животного. После введения хлорида кобальта изменение степени гемолиза отмечалось только через 14 часов.

Было изучено влияние хлорида кобальта и хлорида ртути на активность С а2 АТФазы. Через 30 минут после внутрибрюшинного введешш СоСЦ 1УЦ1 НдС1ъ крысам активность этого фермента не изменилась. Через 2 часа после введения СоС1% активность фермента повыаитсь, но в течение последующих 12-ти часов активность С7/2+-АТФазы возвращалась к исходному уров-

ню. После введения хл >рпда ртути шшгоность этого фермента повысилась только через 14 часов.

Возможно, что повышение активности Са2+-АТФазы через 2 часа после введения хлорида кобальта является результатом прямого действия ионов Со2+ на пониные канаЛы мембран, обеспечивающие транспорт ионов Са2+ внутри эритроцитов. По мере элиминации ионов Со2+ из кровотока, их взаимодействие ы ионные каналы мембран эритроцитов прекращается и активность фермента возвращается к исходному уровню через 14 часов после введения CoCl-i. Что касается действия хлорида ртути, то повышение активности фермента через 14 часов после введения этого агента, по-видимому, связано с неспецифической стресс-реакцией, развивающейся в ответ на введение токсического микроэлемента, действия ионов которого проявляется только в связанном виде с SH- группами белков [Ершов Ю.А., Плетенева Т.В., 1989]. Таким образом, можно предположить, что наблюдаемые действия CoCl¿ и HgCl-i на активность Са2+- АТФазы мембран эритроцитов опосредствуются ра; шми механизмалш. '

Активность Mgi+- АТФазы мембран эритроцитов повысилась через 14 часов после введения животным солей тяжелых металлов. Эти результаты говорят в польз.у того, что действия ионов С'о2+ и Я<72+ на активность Мд2+-АТФазы имеют сходный характер. Известно, что этот фермент является лнпидзависимым и среди липидов, входящих в состав липопротендных комплексов этого фермента особое место занимает СФМ, который во многом определяет его ¡штпвность [Финдлен Дж., Эванз У., 1990].

Сопоставление результатов анализа липидного спектра мембран эритроцитов с изменением активности фермента через 14 часов после воздействия солей тяжелых металлов свидетельствует об определенной взшшосвязи между изменением содержания СФМ+ЛФХ и повышением активности А/;/2+-АТФ'азы.

Таким образом, из выше изложенного видно, что мембраны эритроцитов под влиянием сублетальных доз как соли кобальта, так и и ртути становится менее устойчивыми, нарушается их структура Ii изменяется функциональная активность плазматических мембран этих клеток.

Влияние солеи кобальта и ртути на лйпиды печени и на функциональную активность клеток (in vivo)

Установлено, что введение животным хлорида кобальта практически не влияет на содержание нейтральных липидов, однако существенно увеличивает уровень общих фосфолнпндов, измеряемый через 30 мин и I I часов после

воздеиствия.В то же время, при введении животным хлорида ртути первые изменения в содержанш! общих липндов наблюдаются только через 2 часа. С увеличением времени с момента шг екциг хлорида ртути до 14 часов этот стимулирующий эффект усиливается.

Анализ различных фракций липндов показывает, что через 30 мин с момента введения соли кобальта содержание ФХ повышалось с 13,96±1,24 до 24,59±3,16 нмоль/м1 белка и ФЭА - с 9,94±0,G3 до 12,45±0,9 нмоль/мг белка. Через 2 часа уровень липидов остается не изменным под влиянием C0CI2, в то время как под действием HgCli повышается содержание ФЭА, ФХ, СФМ+ЛФХ и ХС. • Через 14 часов после введения CoCli достоверно повышалось содержание ФЭА, ФХ, СФМ+ЛФХ и ХС на 58; 28,6; 81,9; и 23,4% соответственно. Введение HgCU подопытным животным сопровождалось повышением содержания практически всех изученных фракций липидов. Исключение составляет фракция ФИ+ФС, уровень которой остается неизменной и через 14 час после экспериментального воздействия.

Данные о влиянии хлорида кобальта и ртути на активность 5'-мононук—-леотидазы, Са2+-АТФазы и М</а+-АТФазы представлены на рис.1 (а,б).

Учитывая литературные данные о влиянии СФМ и ХС на активность 5'мо • нонуклеотиДазы (Рожковский Я.В., Кресюн В.И., 1991), а СФМ на активность М(?2+-АТФазы (Фивдлен Дж., Эванз У., 1990). а также результаты настоящего исследования, можно предположить, что изменения липидного спектра мембран клеток печени под действием сублетальных доз солей ко бальта и ртути - важная причина увеличения активности данных ферментов в настоящих экспериментах.

Влияние солеи кобальта и ртути на липиды и функциональную активность клеток печени в-условиях in vitro ,

В течение 2-х первых мин инкубации изолированных гепатоцитов в присутствие "" ■ HgCli наблюдалось повышение содержания ФХ с 37,3± 0,4 в контроле до 4,0^±1,1 нмоль/ 3-10° клеток в опытных пробах и ХС с18,8±0,6 до 21,8±0,6 нмоль/ 3-10® клеток. •

Увеличение времени инкубации клеток с солями тяжелых металлов до 10 млн приводило к более глубоким изменениям содержания в них липидов различных классов (Табл.1). *

При этом активность 5'-мононуклеотидазы повышалась только через 10 мин инкубации клеток с солями кобальта и ртути, что, по-видимому, является результатом увеличения содержания в мембранах гепатоцитов СФМ. кото-

и

Рис.1. Влнлнне хлорида кобальта и хлорида ртути на активность 5'-монон)гклеотнжгзы. Са^-АТФазы и Мд2+-АТФазы % от контроля

ьг

и»

а) СД

п=С %

г; №

□ г-шиммутсогч»!» Вс« * .АТФим 13ме1+-АТФ«»

14ч Вр«чя

а - р<0.05, достоверно по сравнении* с контролем.

рый является компонентом липопротеидного комплекса 5'-мононуклеотидазы плазматической мембраны клеток печени.

Добавление хлорида кобальта или хлорида ртути в среду инкубации не вызывает изменения активности Са2+-АТФазы. В то же время ¡хлорид) ртути увеличивает активности Мд'2+-АТФазы через 10 мин с момента его введения в инкубационную среду.

Установлено, что под действием тироксина происходит повышение уровня . в клетках практически всех изученных фракций липпдов ио сравнению с контролем. Исключение составляют ФН+ФС, содержание которых не меняюс ь при воздействии-тиреоидаого гормона. Анализ лиги иных спектров клеток интактных животных и животных, которым предварительно вводили экзоп-н-

Таблица 1

Влияние хлорида кобальта ц хлорида ртути на лшшды гепатоцитов крыс в условиях in vitro. Время инкубации 10 минут. (имоль/3 • 10s клеток). п=7

Контроль CoC'k HgCh

ФХ 32,5± 1,9 42,4 ± 0,5а 46,4 ± 1,5а

ФЭА 25,6 ± 0,9 27,3 ± 0,4 30,1 ± 0,5а

ФИ+ФС 15,3' ± 0,5 16,5 ± 0,3 17,8 ± 0,6

СФМ+ЛФХ 12,6 ± 0,8 15,5 ± 0,7а 18,6 ± 0,6а

ТГ 35,4 ± 0,4 34,1 ± 0,4 32,9 ± 0,4а

ежк 27,4 ± 0,5 31,3 ± 2,1 35,1 ± 1,1а

ХС 17,6 ± 0,6 26,3 ± 0,9а 30,9 ± 0,4а

Эфиры ХС* 0,12 ± 0,01 0,09 ± 0,01а 0,07 ± 0,01а

а. - р<0,05, достоверно по сравнению с контролем. * - в относительных единицах

ный тироксин, показывает, что если хлорид ртути увеличивает содержание в клетках иптактных животных уровень ФХ на 42%, а ХС на 75% по сравнению с контролем, то d клетках животных, подвергнутых воздействию тироксина на 28% п 28% соответственно. Следует отметить так же, что тироксин полностью нивелирует действие хлорида ртути на содержание в гепатоцитах ФЭА, ТГ и С Hi К и активность 5'мононуклеотидазы и Мд2+-АТФазы. Таким образ м, из проведенных исследований видно, что тироксин не изменяет эффект Зссенциального элемента - кобальта на липиды гепатоцитов и функциональную активность плазматических мембран, в то время как отменяет или под;шляст действие токсического элемента - ртути.

Отсутствие синергизма в действии хлорида ртути и тироксина на содср-жание лииидов в клетках печени свидетельствует о том, что ноны металла в гепатоцитах штштных животных увеличивают уровень лнпидов не путем увеличения их синтеза de novo, а Скорее всего в ходе нарушения соотношения между процессами синтеза и распада липидоп за счет подавления активности

Л1ШОЛПШЧ<Ч'Ш1Х фсрМОНТОВ,

ШТЛ ;1ФХ " с^нгомиелин - лизофосфатидилхолин, ТГ - триацил-гяицерол , Ш - свободные жирные кислоты, ХС - холестерин.

Выводы.

1. Установлено, что введение жнвотньш сублетатьных доз солей кобальта п ртути сопровождается глубоким, но в различной степени выраженными изменениями содержания липидов изучаемых классов в эритроцитах. Наиболее ранний ответ клетки, выражающийся в снижении уровня ФИ+ФС и СФМ+ЛФХ, происходит в первые 30 мин после воздействия на организм С0СТ2. НдС12 способствует снижению содержания ФХ через 30 хеш посте его введения и не влияет на содержание этого лшшда в последующем. Увеличение времени с момента введения солеи металлов до 14 часов приводит к однотипным изменениям в содержании в клешах ФЭА, СФМ+ЛФХ и ХС, которое выражается в повышении их уровня. В то же время, СоС'Ь способствует увеличению содержания ФХ и снижению ТГ, а НдС1-1 - увеличению СЖК в эритроцитах в данных условиях..

2. Показано, что введение крысам СоСЦ приводит к быстрому, наблюдаемому через 30 мин, увеличению уровня фосфолипидов в печени за счет повышения содержания ФЭА и ФХ, уровень которых возвращается к контрольным значениям в последующие 1,5 часа эксперимента. В то же время в печени крыс, подвергнутых воздействию НдСЬг, первые изменения липидного' спектра , выражающиеся в увеличении уровня хот.шсодержащих фосфолипидов, ФЭА н ХС наблюдаются только -через 2 часа. В дальнейшем (через 12 часов) наблюдаемый эффект усиливается и кроме того, происходит увеличение содержания СЖК и ТГ в клетках печени.

В целом, через 14 часов после введения солен ртути и кобальта наблюдаются идентичные изменения липидного спектра печени. Исключение составляют ТГ и СЖК, содержание которых в печени животных, обработанных СоСЦ не отличается от такового контрольных крыс.

3. Установлено, что соли кобальта и ртути вызывают однотипные изменения активности Л/<?2+-АТФазы в эритроцитах и клетках печени. Однако, активирующий эффект солей тяжелых металлов на фермент эритроцптарных мембран наблюдается только через 14 часов, в то время, как в печени - через 2 часа после введения препаратов. Иным образом влияют соли тяжелых металлов на активность Са2+-АТФазы в изученных типах клеток. Так, если активирующее действие СоСЬ на фермент эритроцптарных мембран наблюдается только через 2 часа, после инъекции препарата подопытным животным, то в печени через 2 часа и через 14 часов после эксперимент;ильного воздействия.

Наиболее ранний, активирующий эффект, наблюдаемый через 30 мин после воздействия па организм HgClвыявлен в печени. При увеличении времени с момента его введения крысам активирующее действие соли металла, на С'а2+-АТФазу печени усиливается.

B. то время как эритроцитарных мембранах эффект активации наблюда- ■ с.тся Только через 14 часов после экспериментального воздействия.

4. Выявлены однотипные изменения активности 5'-мононуклеотидазы в клетках печени животных, обработанных. CoCly и HgCl-i ■

Активность фермента существенным образом повышается в гомогенатах печени подопытных животных по сравнению с кошрольнымп. крысами через 30 мин и этот эффект сохраняется в последующие 13,5 часа.

5. Установлено, что инкубация выделенных гепатоцптов с CoCli и HgCl2 в течение 0-10 минут приводит к однонаправленным, однако более выраженным в случае HyCh, изменениям активности 5'-мононуклеотидазы и ли-гшдного спектра клеток. Увеличение содержания холинсодержашнх фосфолипидов совпадает (в экспериментах с CoCl-i) или предшествует (в опытах с HrjCii) сштиващш 5'-моионуклсотпдазы и Mgi+-АТФазы. Наиболее глубокие и быстро наступающие изменения в содержании изученных фосфолипидов и нейтральных липидов наблюдаются при инкубации гепатоцптов с HtjCl-i.

C. Введение тироксина подопытным животным сопровождается повышением в гепатоцитах содержания фосфолипидов, ТГ, СЖК, ХС и активности 5'-мононуклеотнднзы. В то же время одиночная инъекция гормона не изменяет активность Саи и Mgi+-АТФаз iслеток печени.

7. Изменение тиреоидного статуса'подопытнц животных в эксперимен тс изменяет ответ гепатоцптов на воздействие солей тяжелых металлов в условиях in vitro. В .данных условиях активирующее действие HyCl-i на 5'-моноиушндатндазу и Д/</+-АТФазу клеток нивелируется. Иным образом, чем в интактных клетках под действием НцС'и изменяется липидный спектр ге-паюцптов животных подвергнутых действию экзогенного TV При этом наиболее быстро, чем в клетках ннтактных животных происходит иод влиянием ИцС1-> накопление в клетках СФМ+ЛФХ. При сочетмишм действии T,i и II'/Cl-i полностью отсутствует эффект последнего на такие лиинди гепатоцптов как ФЭА, ТГ и СЖК.

S. Таким образом, в настоящей работе впервые установлено ИЛИШШе солей ртути и кобальта на лииилы и функциональную активность печени, отдельных eg клеток и jpHipniMiiiii' жишпиых различного гормонального ciaiyca.

Показана также взаимосвязь между изменением под действием сублетальной дозы солей кобальта и ртути лнпцдного спектра изученных клеток и изменением активности ряда ферментов их мембран. При этом впервые установлено глубокое воздействие токсического элемента (ртути) на функциональную активность клеток печени в опытах in vitro.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Беанзен Г.Ж., Бабенко H.A., Калиман П.А. Механизм действия солей ртути и кобальта на функциональное состояние клеток.// "Адаптация организма при стрессовых ситуациях" III международный симпозиум врачей. 11-14 окт. 1995г. Геленджик. Тез. докл. Анапа. 1995. с.42-43.

2. Беанзен Г.Ж. Влияние солей кобальта и ртути на липиды и функциональную активность мембран эритроцитов.// Там же. с.43.

3. Беанзен Г.Ж. Влияние, солей кобальта и ртути на фукншэнальное состояние клеток.// "Идеи И.И. Мечникова и развитие современного естествознания". Международная научная конференция, посьященная 150-летию со дня рождения И.И. Мечникова, 28-30 нояб.1995 г. Тез. докл. Харьков, 1995, с.19. •

4. Беанзен Г.Ж. Механизм действия ионов рт^ ти и кобальта на состояние эритроцитов и клеток печени.// Материалы научной конференции молодых ученых биологического факультета и научно-исследовательного института биологии ХГУ. Тез. докл. Харьков, 1995, с.9.

5. Беанзен ГЧЖ., Бабенко H.A., Калиман П.А. Действие тяжелых металлов на липиды и функциональную активность гепатоцнтов.// Информационный листок. ИЛ N11. Харьков. ХОРПНТЕ, 1996.

Беанзен Гбесохеле Жюстен. Влияние солей кобальта и ртути на липиды и функциональную активность эритроцитов и клеток печени.

Диссертация (рукопись) на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04.- Биохимия и 03.00.13.- Физиология человека и животных. Харьковский Государственный Университет.

Изучен механизм действия хлорида кобальта и хлорида ртути на состав липндов эритроцитов и клеток печени, а так ".ко на активность 5'-монОнуклеотидазы, С«2+-АТФазы и Д/<7'-'+-АТФазы этих клеток животных различного гормонального статуса. Установлено кратковременное действие

солей этих металлов на липиды и функциональную активность клеток. Вило показано сходство в действии обоих солеи в более отдаленные сроки их воздействия. Установлено, что действие этих солей направлено на изменение метаболизма липидов в изученных типах клеток и функциональной активности iix плазматических мембран, что свидетельствует о выработке защитной реакции и адаптации к стрессу, вызванному действием солей тяжелых металлов.

Ключевые слова: фосфолипиды, холестерин, 5'-мононуклеотидаза, Са?+-АТФаза. Мд2+-АТФаза, хлорид кобальта, хлорид ртути.

Behanzin Gbessohele Justin. The influence of cobalt and mercuriat salts 011 lipids and functional activity of erythrocytes and liver cells.

Dissertation for the award of candidates degree (Ph.D. of Biology) in the specialities 03-00-04 - Biochemistry and 03-00-13 - physiology of man and animals. Kharkov State University.

The mechanism of action of cobalt chloride and mercuriat chloride on lipid content of erythrocytes and liver cells and activity of 5'-niononucleotidaSc, Ca'i+-ATPase and Mg2+-ATPase of these cells under different hormonal status have been investigated. Short time effect of salts of these metals on lipids and functional activity of cells have been estimated. The similarity of. those salts in more prolonged time of experiment have been shown.' It was estimated that these salts changes lipids metabolism'and functional activity of plasma membrAnes and it could be the result of organism protective response and adaptation to stress, which courses by the action of heavy metals salts.

Key words: Phospholipids - Cholesterol - 5'-mononucleotidase - Ca2+-ATPa.se - Mg2+-ATPase - cobalt chloride - mercuriat chloride.