Возможные механизмы воздействия озона на белки плазмы крови

Таблица 3

Влияние подострой интоксикации ТХМ на активность ацетилхолинэ-стеразы в Т-лимфоцитах и содержание а-нафтил-А8-ацетатэстеразо- и а-нафтил-бутиратэстеразопозитивных клеток в селезенке крыс через 4 сут

Показатель Контроль ТХМ

Активность АХЭ Т-клеток,мЕД/109 клеток 65,2+6,7 30+ 3,9*

Содержание а-нафтил-А8-ацетатэстеразопозитивных клеток,% 50,5+4,0 26,1+3,7*

Содержание а-нафтил-бутиратэстеразопозитивных клеток,% 42,6+4,4 20,4+3,5*

Примечание: * - p<0,05 по сравнению с контролем.

По сравнению с контролем, острое действие ТХМ вело к снижению активности АХЭ Т-клеток, а-нафтил-AS-ацетатэстеразы а-нафтил-бутиратэстеразы спленоцитов соответственно в 2,16; 1,93 и 2,09 раз (p<0,05). Значение r между значениями иммунных реакций при подостром отравлении ТХМ и активностью АХЭ Т-клеток находилось в пределах от -0,698 до -0,850 (p<0,05). Редукция функции Т-клеток обусловлена ингибированием АХЭ Т-лимфоцитов и других типов эстераз, локализованных в макрофагах, нейтрофилах и моноцитах [1].

Выводы. Подострое действие ТХМ снижает концентрацию в крови цитокинов (ИФН-у, ИЛ-2, ИЛ-4) и уменьшает соотношение ИФН-у/ИЛ-4 по сравнению с контролем. ТХМ вызывает ингибирование АХЭ Т-клеток, а-нафтил-АS-ацетатэстеразы и а-нафтилбутиратэстеразы спленоцитов, а также. большее поражение Thl-клеток по сравнению с Th2-лимфоцитами. Выявлена высокая степень отрицательной корреляции между активностью ацетилхолинэстеразы в Т-лимфоцитах и иммунными реакциями.

Литература

1.Забродский П.Ф., Мандыч В.Г. Иммунотоксикология ксенобиотиков: Монография.- СВИБХБ, 2007.- 420 с.

2. Венгеровский А.И. и др.// Эксперим. и клин. фармакол.-2004.-Т.67, №4.- С. 50-53.

3.Ройт А. И др. Иммунология / Пер. с англ.- М.: Мир, 2000.- 582 с.

4. Ширшев С.В.//Бюл. эксп. биол. и мед .-1998.-№6.- С. 666.

5. CorsiniE., Kimber I. // Toxicol. Lett.- 2007.- №3.- P.255.

6. Szelenyi J.G., Bartha E., Hollan S.R.// Brit. J. Haematol.-1982.- Vol. 50, № 7.- P. 241-245.

УДК 612.124- 074: 612. 014. 464

ВОЗМОЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОЗОНА НА БЕЛКИ ПЛАЗМЫ КРОВИ

Л.М. ОБУХОВА, М.В. ВЕДУНОВА, К.Н. КОНТОРЩИКОВА*

Озон применяют при терапии ряда патологических состояний. Несмотря на исследования, посвященные изучению влияния озона на различные ферментные системы, влияние этого окислителя на белковые молекулы изучено недостаточно.

Цель работы - изучение воздействия различных концентраций озона на состояние белков плазмы крови и сывороточного человеческого альбумина, определяемое по параметрам макропортрета высохшей капли, изменению интенсивности свободнорадикальных процессов и уровню окислительной модификации.

Методика. На первом этапе использовали 10% раствор сывороточного человеческого альбумина выпуска 2005 и 2007 г. при добавлении различных объемных соотношений и концентраций озона в 0,9% растворе NaCl и деионизированной воде. Контролем служили пробы 10% раствора сывороточного человеческого альбумина с добавлением тех же объемных соотношений неозонированных физиологического раствора и деионизированной воды. На втором было проведено исследование плазмы крови больных до и после озонотерапии. В исследуемую группу вошло 60 человек с заболеваниями, связанными с активацией свободнорадикальной активности (атеросклероз, гипертоническая болезнь, сахарный диабет II типа). Курс озонотерапии включал 6-8 процедур внутривенного введения физиологического раствора с концентрацией озона 0,30-0,40 мг/л. Исследование вели методом

* Нижегородский госун-т им. Н.И. Лобачевского

клиновидной дегидратации [4]. Определяли интенсивность свободно-радикальных процессов методом индуцированной хеми-люминесценции (1тах; 8), содержание окислительно-

модифицированных белков плазмы крови [1].

Рис. Структурный макропортрет альбумина (х20) при добавлении различных объемных соотношений нативного и озонированного физиологического раствора (содержание озона - 0,57мг/л): 1 - массивы; 2 - штриховые трещины; 3 - круглые трещины

Результаты. В ходе предварительных исследований было изучена зависимость интенсивности изменений параметров высохшей капли 10% раствора альбумина от времени инкубации с озонированным раствором 0,9% КаС1. С течением времени под воздействием озона изменялось количество особенностей и массивов в структурном макропортрете раствора альбумина. Максимальная интенсивность изменений имела место после 30 минут инкубации. При использовании деионизированной воды вместо озонированного физиологического раствора обнаружены отсутствие массивов и иной характер кристаллов в высохшей капле. Динамика изменений ширины краевой зоны и количества особенностей оставались неизменными. Сразу после добавления озонированного физиологического раствора в дегидратированной капле альбумина наблюдались те же особенности, что и при добавлении нативного физиологического раствора (рис.). Характер и количество особенностей менялся только после 30минутной инкубации с озонированным 0,9% раствором №С1.

Добавление озонированного физиологического раствора сразу же снижает интенсивность массивообразования в высохшей капле, но после 30-минутной инкубации число массивов возрастало (рис.). Наличие массивов в фации биологической жидкости [5] связывают с наличием измененных белков. При определенной концентрации КаС1 молекулы альбумина теряют сольватную оболочку, белок утрачивает присущую ему конформацию. При этом концы белковых молекул слипаются, образуя макрострук-турную сеть, что является отражением процесса агрегации белковых молекул. Следовательно, изменение количества массивов в высохшей капле альбумина при добавлении озонированного физиологического раствора можно объяснить тем, что первоначально окислительное воздействие озона вызывало разрушение крупных белковых агрегатов, но затем их количество еще более возрастало. Соотношение ширины краевой зоны к радиусу дегидратированной капли раствора альбумина с добавлением 0,9% раствора КаС1 и характер кристаллов в центре не менялся с течением времени и при воздействии озона во всех сериях опытов. Поскольку ширина краевой зоны высохшей капли определяется количеством белка в пробе [4], и вид кристаллов зависит от концентрации и типа солей [3], можно считать, что озонирование не влияет на содержание белка и неорганических солей в пробе.

В опытах с раствором альбумина исследовано влияние физиологического раствора с разной концентрацией озона: 0,55 и

0,67 мг/л при одинаковых объемных соотношениях. Установлен дозозависимый эффект воздействия озона: при применении его высоких концентраций шло увеличение общего числа особенностей в структурном макропортрете белка (рис.). Воздействие небольших концентраций озона (при объемном соотношении раствора NaCl 1:9 при концентрации озона 0,57 мг/л) оказывало противоположное действие. Учитывая, что появление особенностей в макропортрете биожидкости обусловлено структурной модификацией белков [2], можно утверждать, что изменение числа особенностей в макропортрете раствора альбумина под воздействием озона обусловлено разнонаправленными дозозависимыми изменениями конформации молекулы данного протеина.

Дальнейшие опыты проводили с растворами альбумина, отличающимися по дате выпуска (2005 г. и 2007 г.). Концентрации озона в 0,9% растворе NaCl составляла 0,11; 0,26 и 0,57 мг/л. Снижение количества особенностей для высохших капель растворов альбумина происходило при различных концентрациях озона: для альбумина 2007 года выпуска при концентрации озона 0,11 мг/л (на 12%); для альбумина 2005 года выпуска- при концентрации озона 0,57 мг/л (на 13%). Динамика изменений числа особенностей в структурном макропортрете и свободнорадикальной активности раствора альбумина с добавлением озонированного физиологического раствора была сходной. Рост интенсивности свободно-радикального окисления при добавлении озонированного физиологического раствора (на 10% альбумин 2005 г. выпуска при концентрации озона 0,11 мг/л и альбумин 2007 г. выпуска - при 0,57 мг/л) сопровождался ростом числа особенностей в структурном макропортрете.

Уровень спонтанно окислительно-модифицированных белков в растворе альбумина 2007 г. выпуска незначительно возрастал при росте концентрации озона в пробе. Наблюдался рост в 2 раза продуктов индуцированного окисления белков - алифатических альдегиддинитрофенилгидразонов основного характера, определяемых на длине волны 530 нм, при концентрации озона

0,57 мг/л. Для альбумина 2005 г. выпуска статистически достоверным было увеличение продуктов индуцированного окисления белков, определяемых на той же длине волны, при концентрации озона 0,11 мг/мл. Спад уровня продуктов спонтанной окислительной модификации белков, определяемых при длине волны 530 нм, при содержании озона 0,11 и 0,26 мг/л в растворе альбумина 2005 г. выпуска сопровождалось ростом числа особенностей. Воздействие озона на сывороточный человеческий альбумин, ведет к изменению уровня алифатических альдегиддинит-рофенилгидразонов, определяемых на длине волны 530 нм.

Спонтанная окислительная модификация белков позволяет оценить количество карбонильных производных аминокислот в исследуемом образце [1]. Индуцированная окислительная модификация белков позволяет оценить конформационные изменения в молекуле, которые еще не привели к появлению карбонильных производных. В случае альбумина 2007 г. выпуска используемые дозы озона почти не вызывают увеличения количества карбонильных производных, однако при концентрации озона 0,57 мг/л происходит изменение конформации молекулы альбумина. Для альбумина 2005 г. выпуска добавление озонированного физиологического раствора той же концентрации провоцирует изменение структуры молекулы и содержание в ней окислительно-модифицированных группировок. Картина высохшей капли плазмы крови все чаще используется для комплексной оценки состояния организма. Для плазмы здорового человека характерна структура высохшей капли, определяемая конформацией белков плазмы крови. При исследовании высохшей капли плазмы перед курсом озонотерапии было обнаружено повышение количества особенностей по сравнению с группой сравнения.

Также выявлено повышение спонтанной ОМБ на всех исследуемых длинах волн. Наибольшее увеличение карбонильных производных наблюдается при длинах волн 430 нм и 530 нм. Терапия с использованием низких доз озона вела к снижению количества особенностей в капле плазмы крови у 72% больных. У 56% больных зафиксировано уменьшение количества особенностей в краевой и центральной зоне. Исследование биохемилю-минесценции плазмы крови показало рост основных диагностических критериев (I max, S, tg(-2a)) на 54%, 65% и 200% соответственно. Применение низких терапевтических доз озона снижает свободно-радикальную активность плазмы у 67% больных, при этом у 34% показатели биохемилюминограммы нормализуются.

У 57% больных после лечения малыми дозами озона обнаружено уменьшение продуктов спонтанного окисления белков. В 43% случаев показатели спонтанной и индуцированной ОМБ не менялись или незначительно увеличивались. Наибольшее снижение показателей спонтаной ОМБ имелось при 530 нм. Снижение составило ~ 19% (р<0,05), у 18% больных группы снижение алифатических кетон-динитрофенилгидразонов основного характера, регистрируемых при 430 и 530 нм, было 40-48% от исходных показателей. Применение низких терапевтических доз озона снижает количество окислительно модифицированных белков и общее число особенностей в высохшей капле плазме крови. Как и при изучении 10% раствора альбумина, наиболее достоверные изменения под влиянием озона были при длине волны 530 нм. Это определяется аминокислотным составом модифицированных белков, а уровень альбуминов в плазме крови наибольший.

При озонотерапии в организм вводятся озон, кислород и активные формы кислорода. Известно [1], что окислительное воздействие активных форм кислорода на белки вызывает изменение их физико-химических свойств: фрагментацию или агрегацию. Характер окислительной модификации белка зависит от типа активных форм кислорода. Гидроксильный радикал чаще вызывает агрегацию белковых молекул, а при совместном действии с супероксидным анион-радикалом или свободным кислородом -фрагментацию. Совместное действие *ОИ + 1О2 приводит к изменению первичной, вторичной, третичной структуры молекул. Кроме того, специфика окислительной модификации белков определяется особенностью аминокислотного состава и структурной организацией биомолекул. В плазме крови озон мгновенно вступает в реакции с соединениями, имеющими двойные связи (в основном липидами), поэтому его непосредственное взаимодействие с белками едва ли имеет большое значение. Однако продуцируемые озоном различные активные формы кислорода, воздействуя на молекулы белков, меняют их конформацию. Низкие дозы озона способны оказывать регенирующее действие на белковые молекулы, в частности на молекулу альбумина.

Заключение. Воздействие озона на белки плазмы крови заключается в их окислительной модификации, направление и степень которой определяются как используемой концентрацией озона, так и структурными особенностями белковых молекул. Низкие дозы озона способны снижать уровень окислительной модификации белков плазмы крови больных. При индивидуальном подборе дозы обосновано применять метод клиновидной дегидратации для оценки влияния озона на организм.

Литература

1. Дубинина Е.Е. Продукты метаболизма кислорода в функциональной активности клеток (жизнь и смерть, созидание и разрушение). Физиологические и клинико-биохимические аспекты.- СПб.: Медицинская пресса, 2006.

2. Обухова Л.М. и др. // Вест.Нижегородского госун-та им. Н.И. Лобачевского.- 2007.- № 6.- С. 104-108.

3. Тарасевич Ю.Ю. //Успехи физ. наук.- 2004.- №7.- С. 779.

4. Шабалин В.Н., Шатохина С.Н. Морфологии биологических жидкостей человека. - М.: Хризостом, 2001.

УДК 616.153.915:612

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭТИЛМЕТИЛГИДРОКСИПИРИДИНА ГЕМИ-СУКЦИНАТА НА БИОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КРОВИ КРОЛИКОВ ПРИ ВВЕДЕНИИ ДОКСОРУБИЦИНА

Н.И. МИКУЛЯК, А.Н.МИТРОШИН, А.И. МИКУЛЯК*

По данным Международного агентства по изучению рака, в год регистрируется ~1 миллиона новых случаев рака молочной железы, что составляет 22% от всех злокачественных новообразований у женщин, которые заканчиваются в 37,5% случаев летальным исходом. Более половины всех случаев заболеваний зарегистрированы в промышленно^-развитых странах: ~335000 случаев в Европе и 195000 в Северной Америке.

Риск развития онкопатологии связан с более высоким социально-экономическим статусом, потреблением алкоголя, ожирением, диетой, увеличением светового загрязнения [1,8,15]. Орга-

*Каф. физиологии человека Мединститута Пензенского госуниверситета