Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Медицина arrow Влияние биоорганического селена на биохимические показатели крови крыс при воздействии n-нитрозодиметиламина

Влияние биоорганического селена на биохимические показатели крови крыс при воздействии n-нитрозодиметиламина


Введение

Одним из высокотоксичных производных несимметричного диметилгидразина, являющегося компонентом ракетного топлива, наиболее часто используемого в ракетно-космической деятельности России и Казахстана, является N-нитрозодиметиламин (НДМА). Кроме того, известно, что антропогенными источниками НДМА могут быть предприятия по производству пестицидов, резиновых изделий, лакокрасочной продукции /1/. Опасность НДМА для живых организмов заключается в том, что при попадании в организм он индуцирует образование активных форм кислорода и запускает свободно-радикальные реакции, приводящие к цитотоксическим эффектам /2/. В частности, например, выявлено его гепатотоксическое действие /1,3/. Установлено, что в результате токсического действия НДМА и его метаболитов в печени развиваются нарушения кровообращения, жировая дистрофия, некрозы, фиброз, а также наблюдается снижение уровня синтеза белка и мочевины /3,4/. В связи с этим, поиск и разработка препаратов, оказывающих гепатопротекторное действие при интоксикации организма НДМА, является важной и актуальной задачей клинической практики.

Среди соединений, оказывающих гепатопротекторное действие, особое внимание уделяется препаратам, обладающими антиоксидантными свойствами, таким как: витамины С, Е, флавоноиды, селенсодержащие и другие /5/. В этом ряду наименее изучены селенсодержащие препараты, хотя известно, что селен в ряду эссэнциальных микроэлементов занимает особое положение, поскольку принимает участие в регуляции различных физиологических процессов. На сегодняшний день из 27 известных животных селенопротеинов хорошо изучены 14: 4 изоформы глутатионпероксидазы, 3 изоформы йодтиронина дионазы, тиоредоксин редуктаза, селенофосфат синтетаза, селенопротеин P, селенопротеин W и др. /6/.

Источником селена (Se) в обычном питании человека являются различные продукты животного и растительного происхождения, где он находится в двухвалентной органической форме, причем в животных продуктах преобладает селеноцистеин, а в растительных - селенометионин /7/.

Селен неравномерно распределен в окружающей среде, его содержание в продуктах питания также неоднозначно. Например, у жителей стран, живущих вдали от моря, отмечается так называемый "мягкий селенодефицит", при котором в организм поступает лишь 70-80% необходимой ежедневной дозы, что требует коррекции специальными селенсодержащими препаратами. Препараты, содержащие селен, делят по происхождению на неорганические (селенит натрия), органические синтетические (селен-цистеин, селен-метионин) и биоорганические в составе белков организмов-аккумуляторов селена /8/. Как органический, так и неорганический селен легко всасываются в желудочно-кишечном тракте, что может привести к излишнему накоплению селена в тканях, а также образованию токсичного метаболита гидроселениданиона и, соответственно, к побочным эффектам /9/.

Биоорганический селен в отличие от неорганического и синтетического не накапливается в организме и не вызывает передозировки /10, 11/. В связи с этим при селенодефиците и различных патологиях рекомендуется применять препараты на основе биоорганического селена, например, селенобогащенные злаки, бобовые, редис, чеснок, дрожжи и сине-зеленые водоросли /12/. Следует отметить, что микроводоросли (спирулина, хлорелла и др.), как аккумуляторы селена, очень перспективны, так как кроме селена содержат высокоценные соединения: белки, незаменимые аминокислоты, витамины, другие микроэлементы /10/.

Целью настоящей работы являлось исследование гепатопротекторного действия препарата на основе селенобогащенной спирулины у крыс, подвергнутых воздействию НДМА.

Материалы и методы

Опыты проводили на 20 половозрелых белых беспородных крысах-самцах с массой тела 220-250 г. Животные были разбиты на 4 группы по 5 крыс в каждой: I группа - интактные животные (контроль); II группа - животные, которые получали препарат Se-спирулина (Россия, Биотика) в дозе 100 мкг Se/кг перорально в течение 10 дней; III группа - животные, которые получали 8 мг/кг НДМА перорально в течение 10 дней; IV группа - животные, которые получали препарат Se-спирулина и НДМА в той же дозировке и в течение того же времени. При этом препарат Se-спирулина вводили с помощью зонда за час до введения НДМА.

Для определения состояния и функции печени у животных всех экспериментальных групп при жизни из хвостовой вены забирали кровь и определяли активность аспартатаминотрансферазы (АсАТ), аланинаминотрансферазы (АлАТ), содержание мочевины и общего белка /13/.

Образцы крови центрифугировали при 1000 об. в течение 15-30 минут и в полученной сыворотке определяли АлАТ и АсАТ с помощью динитрофенилгидразинового метода по Райтману - Френкелю, концентрацию общего белка по биуретовой реакции, а мочевину по цветной реакции с диацетилмонооксимом /14/.

Статистический анализ проводили общепринятым методом с использованием критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение

Результаты биохимического определения активности АлАТ в сыворотке контрольных и подопытных животных представлены на рисунке 1. Видно, что активность АлАТ у интактных крыс и животных, получавших препарат, была сравнимой, что свидетельствует об отсутствии какого либо токсического действия препарата на основе селенобогащенной спирулины. Напротив, у животных подвергавшихся воздействию НДМА активность АлАТ была повышена в 1,9 раза по сравнению с контролем (2,56 ± 0,35 против 1,32 ± 0,16; Р? 0,05). Данное увеличение активности фермента в сыворотке связано с выходом молекул АлАТ локализованных в гепатоцитах, при их повреждении или гибели /15/. При сочетанном воздействии ксенобиотика и препарата Se-спирулина активность АлАТ снижалась в 1,75 раза по сравнению с III группой и достоверно не отличалась от контроля (2, 56 ± 0,35 против 1,46 ± 0,24; Р? 0,05). Это может свидетельствовать об отсутствии выхода молекул АлАТ в сыворотку, по-видимому, связанное со снижением некротических процессов в печени при совместном воздействии НДМА и препарата Se-спирулина.

Результаты биохимического определения активности АсАТ в сыворотке контрольных и подопытных животных представлены на рисунке 2. Достоверно значимых отклонений от контроля во II группе не было обнаружено.

По оси абсцисс - условия опыта (группы животных): I - интактные животные (контроль); II - животные, получавшие Se-спирулину; III - животные, получавшие НДМА; IV - животные, получавшие Se-спирулину и НДМА; По оси ординат - активность АлАТ в ммоль/ч*л.

По оси абсцисс - условия опыта (группы животных): I - интактные животные (контроль); II - животные, получавшие Se-спирулину; III - животные, получавшие НДМА; IV - животные, получавшие Se-спирулину и НДМА; По оси ординат - активность АсАТ в ммоль/ч*л.

Однако у животных получавших НДМА, активность АсАТ была повышена в 1,4 раза (3,39 ± 0,21 против 2,42 ± 0,38; Р? 0,05), что может свидетельствовать о выходе фермента АсАТ в кровь в результате гибели гепатоцитов /13/. Совместное воздействие НДМА и препарата Se-спирулина приводило к снижению активности АсАТ в крови животных в 1,26 раза (3,39 ± 0,21 против 2,68 ± 0,3; Р? 0,05). Что так же подтверждает снижение некротических процессов в печени индуцированных НДМА при сочетанном воздействии с препаратом Se-спирулина.

Результаты биохимического определения концентрации мочевины в сыворотке контрольных и подопытных животных представлены на рисунке 3. В сыворотке крови животных второй группы получавших препарат селена изменений содержания мочевины по сравнению с контролем выявлено не было. У животных получавших НДМА, по сравнению с контролем, уровень мочевины в крови снижен в 1,21 раза (6,14 ± 0,25 против 5,05 ± 0,24; Р? 0,05). Это вероятно связано с гибелью гепатоцитов, и в результате, нарушением синтеза мочевины /13/. А у животных получавших селеновый препарат совместно с НДМА данное нарушение, по-видимому, не происходило, так как содержание мочевины в сыворотке крови было на уровне контроля, и превышало в 1,23 раза данный показатель у животных III группы (6,21 ± 0,26 против 5,05 ± 0,24; Р? 0,05).

Результаты биохимического определения содержания общего белка в сыворотке контрольных и подопытных животных представлены на рисунке 4. В сыворотке плазмы крови животных получавших препарат Se-спирулина содержание белка не отличалось от контроля. Напротив, у животных подвергавшихся воздействию НДМА данный показатель достоверно снижался в 1,12 раза по сравнению с контролем (75,8 ± 2,4 против 67,5 ± 2,6; Р? 0,05)). Известно, что белки плазмы синтезируются на полирибосомах эндоплазматической сети гепатоцитов, и как было показано в ряде работ, НДМА связывается с рибосомами, нарушая их функции, и тем самым подавляет синтез белков /16,17/.

Совместное действие НДМА и препарата Se-спирулина не приводило к снижению или повышению содержания белка в сыворотке крови по сравнению с контролем. Это может свидетельствовать о том, что препарат предотвращает подавление синтеза белка при действии ксенобиотика.

Таким образом, исследование биохимических показателей крови (АлАТ, АсАТ, мочевина, общий белок) у животных, получавших препарат на основе селенобогащенной спирулины раздельно и сочетано с НДМА, показало, что данный препарат не обладает токсическим свойством, а при сочетанном воздействии оказывает гепатопротекторное действие.

гепатопротекторный препарат селенобогащенная спирулина

Литература

1. Liteplo R. G. and MeekM. E., Windle W. N-nitrosodimethylamine, Concise International Chemical Assessment. Geneva. Document 38. - 2002.

2. Larry K. Keefer, Takako Anjo, David Wade, Tianyuan Wang, and Chung S. Yang. Concurrent generation of methylamine and Nitrite during denitrosation of N-nitrosodimethylamin by rat liver Microsomes // Cancer research. - 1987. - №47. - Р.447-45.

3. Шалахметова Т.М., Колумбаева С.Ж., Бегимбетова Д.А., Умбаев Б.А., Батырбекова С.Е. Влияние компонентов ракетного топлива и тяжелых металлов на организм животных // Материалы Междунар. науч. конф. ”Суверенный Казахстан: 15-летний путь развития космической деятельности”. Алматы. - 2006. - С.421-424.

4. Gorge J. Mineral metabolism in dimethylnitrosamine - induced hepatic fibrosis // Clinical Biochemistry. - 2006. - №39. - Р.984-991.

5. Саратников А.С., Венгеровский А.И. Новые гепатопротекторы природного происхождения // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 1995. - № 1. - С.8-10.

6. Gregory V. Kryukov, Valentin M. Kryukov, and Vadim N. Gladyshev. New Mammalian Selenocysteine-containing Proteins Identified with an Algorithm That Searches for Selenocysteine Insertion Sequence Elements // The journal of biological chemistry. - 2003. - Vol.274. - №48. Р.1420-1428.

7. Gerhard N. Schrauzer. Selenomethionine: a review of its nutritional significance, metabolism and toxicity // J. Nutr. - 2000. - №130. - Р.1653-1656.

8. Barbara Wachowicz, Halina M. Zbikowska, Pawel Nowak. Selenium compounds in the environment their effect on human health // Cell. Biol. - 2001. - Vol 6. - №2A, Р.375-381.

9. Beilstein M. A., Whanger P. D. Chemical forms of selenium in rat tissues after administration of selenite or selenomethionine // J. Nutr. - 1986. - №116. - Р.1711-1719.

10. Julien Casses, Veronique Vacchina, Anthony Napolitano, Bertrand Caporiccio, Pierre Besancon, Ryszard Lobinski and Jean - Max Rounet. Selenium from selenium-rich spirulina is less bioavailable than selenium from sodium selenite and selenomethionine in selenium - deficient rats // J. Nutr. - 2001. - №131. - Р.2343-2350.

11. Raymond F. Burk, James M. Lane, Richard A Lawrence, Paula E. Gregory. Effect of selenium deficiency on liver and blood glutathione peroxidase activity in Guinea pigs // J. Nutr. - 1981. - №111. - Р.690-693.

12. Hidetoshi Hama, Osamu Yamanoshita, Mamoko Chiba, Iwao Takeda, Tamie Nakajima. Selenium enriched Japanese Radish sprouts influence glutathione peroxidase and glutathione s-transferase in an organ-specific manner in rats // J. Occup. Health. - 2008. - №50. - Р.147-154.

13. Шерлок Ш., Дули Дж. Заболевания печени и желчных путей. - М.: Гэотар-Мед, - 2002. - С.859.

14. Меньшикова В.В. Лабораторные методы исследования в клинике. - М.: Медицина, - 1987. - С.174-219.

15. Dawn Figlio L., Heather L. Tarpley, Kenneth S. Latimer, Perry J. Bain. A Brief Review of Alanine Aminotransferase Activity. University of Georgia. - 2004.

16. Осипенко Б.Г., Савченков М.Ф. Молекулярные механизмы гепатотоксического действия нитрозаминов // Бюллетень СО РАМН. - 2002. - №2. - C.104.

17. Yasuda M., Okabe T., Itoh J., Takekoshi S., Hasegawa H., Nagata H., Osamura R., Watanabe K. Differentiation of Necrotic Cell Death with or without lysosomal activation: application of acute liver injury models induced by carbon tetrachloride (CCL4) and dimethylnitrosamine (DMN) // The Journal of Histochemistry & Cytochemistry. - 2000. - №48. - Р.1331-1339.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
 
Предметы
Банковское дело
Бухучет и аудит
География
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Охрана труда
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Сельское хозяйство
Социология
Спорт
Техника
Товароведение
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее