.

Поєднаний вплив солей кадмію, кобальту та рентгенівських променів на захисні системи тварин та шляхи корекції виявлених порушень (реферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
119 3301
Скачать документ

ІНСТИТУТ БІОЛОГІЇ ТВАРИН УААН

ЛИХАЦЬКИЙ Петро Григорович

УДК 612.015.11.017-02:546.48+546.537.531]-092.9

Поєднаний вплив солей кадмію, кобальту та рентгенівських променів на
захисні системи тварин та шляхи корекції виявлених порушень

03.00.04 – біохімія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Львів 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Тернопільському державному медичному університеті

імені І.Я. Горбачевського Міністерства охорони здоров’я України.

Науковий керівник – доктор біологічних наук, професор

ФІРА Людмила Степанівна,

Тернопільський державний медичний

університет ім. І.Я. Горбачевського,

завідувач кафедри фармакогнозії

з медичною ботанікою

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор

СОЛОГУБ Леонід Ілліч,

Інститут біології тварин Української

академії аграрних наук,

головний науковий співробітник

лабораторії обміну речовин

доктор біологічних наук, професор,

ВЕЛИКИЙ Микола Миколайович,

Інститут біохімії імені О.В. Палладіна НАН України,

провідний науковий співробітник

відділу біохімії коферментів

Провідна установа – Національний медичний університет
імені О.О. Богомольця Міністерства охорони здоров’я України,
кафедра біоорганічної,

біологічної та фармацевтичної хімії, м. Київ

Захист відбудеться „ 19” _червня 2007 р. о _12 00_ годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 35.368.01 в Інституті біології тварин
УААН за адресою: 79034, м. Львів, вул. В. Стуса, 38.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту біології тварин
УААН за адресою: 79034, м. Львів, вул. В. Стуса, 38.

Автореферат розісланий „_18_” _травня_ 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради
Віщур О.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Інтенсивний розвиток металургійної, автомобільної
індустрії, хімізація побуту різні техногенні катастрофи зумовлюють
значне забруднення довкілля важкими металами (Гонський Я.І.,
Соловодзінська І.Є., 2002; Дмухальська Є.Б., 2003).

Важкі метали мають виражені мембранотоксичні властивості, впливають на
активність ферментів та перебіг біохімічних процесів, здатні до
кумуляції у тканинах і за тривалої дії спричинюють віддалені негативні
ефекти (Губський Ю.І., Ерстенюк Г.М., 2003). Надходження в організм
надлишкових концентрацій солей важких металів та металів із змінною
валентністю викликає зростання вмісту активних форм кисню (АФК),
посилення процесів перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ), пошкодження
різних типів біомакромолекул. При цьому рівновага в системі
прооксиданти-антиоксиданти зсувається в сторону нагромадження молекул з
прооксидантними властивостями та розвивається оксидативний стрес в
організмі тварин (Забродский П.Ф., 1998; Калиман П.А., 2001, Засекин
Д.А. 2002).

Серед важких металів, які суттєво впливають на функції органів та систем
людини і тварин, за токсичністю одне з перших місць посідають кадмій та
кобальт (Губский Ю.И. и др. 1993; Гонський Я.І. та ін. 2002; Калиман
П.А. и др. 2000, 2005).

У житті часто має місце поєднаний вплив декількох токсичних чинників на
організм. Звідси доцільним є дослідження одночасного впливу декількох
токсикантів на організм людини.

Останнім часом людина щоденно піддається впливові низькодозового
радіаційного опромінення, що може поглибити загальну інтоксикацію
організму після ураження хімічними речовинами. Тому обгрунтованим стає
вивчення механізмів поєднаного впливу хімічних токсинів та радіаційного
опромінення на організм людини.

Значний інтерес становить дослідження впливу нових антиоксидантів,
ентеросорбентів, імуномодуляторів та субстанцій з лікарської рослинної
сировини з антиоксидантними та сорбційними властивостями на організм
людини та тварин за поєднаної дії різних хімічних токсикантів та низьких
доз радіоактивного опромінення.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна
робота тісно пов’язана з плановою науковою темою кафедри фармакогнозії з
медичною ботанікою Тернопільського державного медичного університету ім.
І.Я. Горбачевського “Фармакогностичне вивчення деяких видів лікарських
рослин” № держреєстрації-0105U004109, в якій автор
досліджував зміни функціональної активності антиоксидантної та імунної
систем захисту, стан мембранних структур гепатоцитів та еритроцитів за
умов поєднаного отруєння тварин солями кадмію та кобальту на тлі
низькодозового радіаційного опромінення, а також вивчав ефективність
використання за цих умов антиоксидантів, ентеросорбентів,
імуномодуляторів та субстанцій з конюшини лучної.

Мета і завдання дослідження. Встановити особливості метаболічних
порушень за умов поєднаного токсичного ураження щурів солями кадмію та
кобальту на тлі низькодозового радіаційного опромінення та запропонувати
способи їх корекції із використанням антиоксидантів, ентеросорбентів,
імуномодуляторів та субстанцій з конюшини лучної.

Для досягнення поставленої мети було сформовано такі основні завдання:

Вивчити ступінь порушення процесів ліпопероксидації та стан клітинних
мембран гепатоцитів та еритроцитів за умов поєднаного ураження тварин
хлоридами кадмію та кобальту на тлі низькодозового радіаційного
опромінення.

Дослідити рівень ендогенної інтоксикації в організмі тварин, одночасно
уражених солями кадмію, кобальту та радіацією низької інтенсивності.

Дослідити активність захисних систем організму, зокрема, антиоксидантної
та імунної, у щурів після отруєння їх хлоридами кадмію та кобальту в
поєднанні з низькими дозами іонізуючої радіації.

Вивчити вплив антиоксиданту тіотриазоліну на метаболічні порушення в
організмі тварин після ураження їх солями кадмію та кобальту на тлі
опромінення.

Обґрунтувати можливість застосування ентеросорбенту фібросилу для
зниження ендогенної інтоксикації в організмі щурів, уражених солями
важких металів та низькодозовим випромінюванням.

Провести вивчення імуномодуляторних властивостей тималіну за умов
радіаційно-хімічної інтоксикації.

Вивчити хімічний склад трави конюшини лучної з метою виявлення
біологічно активних речовин.

Дослідити ефективність використання субстанцій з трави конюшини лучної
для корекції метаболічних порушень, виявлених у тварин після ураження їх
хлоридами кадмію та кобальту на тлі радіаційного ураження.

Об’єкт дослідження – хімічне ураження тварин хлоридами кадмію та
кобальту на тлі низькодозового радіаційного опромінення після
застосування тіотриазоліну, тималіну, фібросилу та субстанцій з конюшини
лучної.

Предмет дослідження – показники вільнорадикального окиснення (ВРО),
ендогенної інтоксикації (ЕІ), ферментативної та неферментативної
антиоксидантної системи, гуморальної та клітинної ланок імунітету в
організмі тварин з токсичним ураженням солями кадмію та кобальту на тлі
низькодозового радіаційного опромінення та після корекції
тіотриазоліном, фібросилом, тималіном та лікарськими формами з трави
конюшини лучної, хімічний склад трави конюшини лучної.

Методи дослідження – біохімічні (спектрофотометричні, титриметричні),
біофізичні (атомна спектрофотометрія), імунологічні та статистичні.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше встановлено активацію
процесів ліпопероксидації (підвищення вмісту ТБК-реагуючих продуктів в
сироватці крові та печінці) та збільшення ступеня проникності клітинних
мембран гепатоцитів (підвищення активності амінотрансфераз) та
еритроцитів (підвищення еритроцитарного індексу) за умов поєднаного
отруєння щурів солями кадмію та кобальту на тлі низькодозового
радіаційного опромінення.

Виявлено зниження активності каталази та вмісту відновленого глутатіону
в сироватці крові уражених тварин, що вказує на пригнічення системи
антиоксидантного захисту в умовах радіаційно-хімічної інтоксикації.

Встановлено підвищення ступеня ендогенної інтоксикації, що проявляється
збільшення вмісту молекул середньої маси (МСМ) в сироватці крові та
печінці тварин в умовах поєднаного впливу на організм радіаційного
опромінення та солей важких металів, зокрема хлоридів кадмію та
кобальту.

У тварин, які зазнали опромінення та отруєння хімічними токсинами,
виявлено пригнічення активованих процесів ліпопероксидації та
стабілізації проникності клітинних мебран після застосування
антиоксиданта тіотриазоліну.

Для зменшення ендогенної інтоксикації після опромінення уражених тварин
та отруєння важкими металами вперше запропоновано природний
ентеросорбент фібросил.

Вперше показано нормалізуючий вплив імуномодулятора тималіну на
показники гуморальної ланки імунної системи (зменшення вмісту
циркулюючих імунних комплексів (ЦІК) та неспецифічної резистентності
організму (підвищення фагоцитарної активності лейкоцитів) тварин після
ураження їх ксенобіотиками в поєднанні з низькодозовим радіаційним
опроміненням.

Для корекції виявлених порушень окиснювальних процесів, а також
захисних систем за умов радіаційно-хімічної інтоксикації вперше
використано субстанції з конюшини лучної і доведено доцільність їх
подальшого вивчення з метою застосування в практичній медицині.

Практичне значення результатів. Запропоновано метод визначення вмісту
МСМ для оцінки ступеня ураження організму і важкості перебігу
радіаційно-хімічного токсикозу.

Вивчення хімічного складу конюшини лучної та виявлення великої
кількості біологічно активних речовин з антиоксидантними властивостями
стало основою для вивчення в експерименті коригуючої дії субстанцій з
рослини, що дозволить у подальшому її використання за умов ураження
ксенобіотиками.

На основі проведених досліджень можна вважати обґрунтованим використання
коригуючих чинників, які впливають на різні ланки метаболічних порушень
за хімічних та променевих уражень: антиоксидант та мембранопротектор
тіотриазолін, ентеросорбент фібросил, імуномодулятор тималін, а також
екстракт та суха трава з конюшини лучної, які проявили антиоксидантні та
сорбуючі властивості.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проведено фітохімічні,
біохімічні та біофізичні дослідження, статистична обробка результатів,
оформлення роботи, обговорення отриманих результатів. Імунологічні
дослідження проведено з допомогою співробітників Центральної
науково-дослідної лабораторії Тернопільського державного медичного
університету імені І.Я. Горбачевського та імунологічної лабораторії
діагностичного центру ТДМУ, за що автор висловлює їм щиру подяку.

За керівництво у виконанні дисертаційної роботи автор висловлює щиру
подяку завідувачу кафедри фармакогнозії з медичною ботанікою
Тернопільського державного медичного університету
імені І.Я. Горбачевського, доктору біологічних наук,
професору Фірі Людмилі Степанівні.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, які
проводились в ході виконання дисертаційної роботи, доповідались на
науково-практичних конференціях з міжнародною участю, присвячених
питанням біологічного окиснення (Тернопіль, 2004, 2006), Всеукраїнській
науково-практичній конференції „Хімія природних сполук” (Тернопіль,
2005), ІХ-ому Міжнародному медичному конгресі студентів і молодих учених
(Тернопіль, 2005), VI-ий національний з’їзд фармацевтів України (Харків,
2005), Міжнародній конференції (Пущино, 2006), I-ій Міжнародній
науково-практичній конференції „Науково-технічний прогрес і оптимізація
технологічних процесів створення лікарських препаратів” (Тернопіль,
2006). II-ій Міжнародній науковій конференції студентів та аспірантів
(Львів, 2006).

Публікації. За результатами дисертації опубліковано 13 наукових робіт, з
яких 6 у фахових виданнях, що затверджені ВАК України, 7
робіт у матеріалах і тезах симпозіумів та конференцій.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, огляду
літератури, матеріалів та методів дослідження, результатів власних
досліджень, аналізу та узагальнення досліджень, висновків, практичних
рекомендацій та списку використаної літератури із 286
найменувань (з них 64 іноземних джерел). Загальний обсяг дисертаційної
роботи становить 173 сторінки. Основна частина роботи викладена на 104
сторінках, містить 35 таблиць і 16 рисунків. Загальний обсяг ілюстрацій
і таблиць – 28 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Огляд літератури присвячений вивченню механізмів впливу солей кадмію,
кобальту та низьких доз радіаційного опромінення на організм тварин та
людини, зокрема, на перебіг вільнорадикальних процесів, стан захисних
систем та клітинних мембран. В огляді висвітлено основні методи корекції
метаболічних порушень, які застосовують для зниження ендогенної
інтоксикації в ураженому важкими металами та радіацією організмі.

Матеріали та методи дослідження. Досліди проведені на білих безпородних
щурах-самцях масою тіла 150-170 г, які утримувались на стандартному
раціоні у віварії. У дослідах використано 234 тварини.

Моделями токсичного ураження тварин слугувала інтоксикація солями важких
металів (хлоридами кадмію та кобальту), на тлі радіаційного опромінення.
Хлорид кадмію та кобальту тварини отримували триразово (через день)
інтрагастрально з допомогою зонда у вигляді водного розчину в дозі 3,4
мг/кг (для CdCl2) та 2,4 мг/кг (CoCl2), що становить 1/25 від ЛД50
(Бандман А.Л. и др., 1988; Ершов Ю.А., Плетенова Т.В., 1989) для
відповідних солей.

Тварин піддавали одноразовому опроміненню за допомогою рентгенівського
апарату РУМ-17. Поглинута доза становила 1 Гр, яку контролювали
дозиметром. Евтаназію проводили з використанням тіопенталу натрію на 1,
7, 14 та 21-шу доби після опромінення та введення солей важких металів
(Блюгер А.Ф., Карташева О.Я., 1983). Кров забирали із серця тварин.

Об’єктом дослідження слугували гомогенат печінки, цільна кров та
сироватка крові.

Всі піддослідні тварини були поділені на такі групи: 1 – контроль –
здорові щури; 2 – тварини, отруєні солями CdCl2 та CoCl2 на тлі
радіаційного опромінення (уражені); 3 – уражені тварини, що отримували
екстракт з конюшини; 4 – уражені тварини, яким щоденно вводили фібросил;
5 – уражені тварини, які піддавались корекції тималіном; 6 – уражені
тварини, яким протягом експерименту вводили тіотриазолін; 7 – уражені
тварини, які отримували суху подрібнену траву конюшини, суспензовану на
1 % розчині крохмалю.

Тіотриазолін вводили внутрішньом’язево щоденно у вигляді
водного розчину в дозі 20 мг/кг протягом всього експерименту
(Мазур И.А., 2005). Тималін вводили внутрішньоочеревинно щоденно
протягом експерименту в дозі 20 мг/кг (Корда М.М., 1998). Фібросил
тварини отримували щоденно внутрішньошлунково у вигляді крохмальної
суспензії в дозі 1 г/кг маси тіла (Фіра Л.С., 2002). Аналогічно
фібросилу вводили суху траву конюшини. Екстракт із трави конюшини (10
%-ий водний) щури отримували внутрішньошлунково в дозі 1,7 мл на
тварину.

Вміст ТБК-реагуючих продуктів визначали в реакції з тіобарбітуровою
кислотою (Стальная И.Д., 1977), активність каталази [КФ 1.11.1.6]
досліджували фотоелектроколориметричним методом за інтенсивністю
забарвлення комплексу, який утворюється при взаємодії пероксиду водню з
молібдатом амонію (Королюк М.А. и др., 1988), вміст відновленого та
окисненого глутатіону – за методом Ellmanа (G.L.Ellman, 1959). Про
ступінь ендогенної інтоксикації організму судили за вмістом МСМ
(Габриєлян Н.И. и др., 1983), ЕІІ (Тогайбаев А.А. и др.,
1988), а також за вмістом MetHb, який визначали ціангідриновим методом
(Покровський А.А., 1969). Проникність плазматичних мембран гепатоцитів
вивчали за активністю АсАТ [КФ 2.6.1.1] та АлАТ [КФ 2.6.1.2] – в
реакції з 2,4-динітрофенілгідразином (Покровский А.А., 1969). Стан
гуморальної ланки імунної системи організму оцінювали за вмістом ЦІК в
реакції преципітації з поліетиленгліколем 6000, а також за вмістом
імуноглобулінів А, G, M, які визначали спектрофотометричним методом
(Чернушенко Е.Ф., 1978). Неспецифічну резистентність визначали за
фагоцитарною активністю нейтрофілів, яку досліджували, враховуючи
кількість поглинутих мікроорганізмів нейтрофільними лейкоцитами при їх
контакті з добовою культурою Staphylococcus aureus Р-209 (Козлюк А.С.,
1987).

Фітохімічним дослідженням піддавали суху траву конюшини лучної. У
сировині методом титрування 2,6-дихлоріндофенолятом натрію визначали
вміст вітаміну С (ДФ ХІ, 1987), за окисненням дубильних речовин
перманганатом калію встановлювали вміст вітаміну Р (Березов Т.Т.
и др., 1976), екстракцією гексаном з подальшим визначенням оптичної
густини спектрофотометрично досліджували вміст вітаміну К (Бензель Л.В.,
1995). Загальну суму флавоноїдів з рослинної сировини екстрагували 95 %
етанолом і визначали при довжині хвилі 410 нм (Комарова М.Н., 1998),
вміст каротиноїдів – спектрофотометрично після екстракції гексаном
(Бензель Л.В.,1995). Методом атомно-абсорбційної хроматографії
встановлювали вміст макроелементів (калій, натрій, магній, кальцій) та
мікроелементів (цинк, залізо, марганець, мідь) у траві та квітках
конюшини (Єрмаков А.И.,1987).

Результати досліджень піддавали статистичному аналізу (Гублер
Е.В., 1978), який проводили з використанням критерію Ст’юдента. Зміни
вважали достовірними при р0,05 37,67± 1,80

р0,05 33,33± 1,95

р>0,05

АлАТ 86,50± 2,80 97,50± 3,08

р0,05 98,33± 2,30

р 0,05 51,50 ±3,53

Р0,05 18,40±1,00

Р.V?Oae ? ,.Z?O& r ? TH & @&^„`„? o o o o o o ¤µ¦µ?µL?TH»th3/4F=111 o `„Aea$ Таблиця 3 Вітамінний склад та вміст флавоноїдів в траві конюшини лучної (на 100 г сировини), мг (М±m; n=6) Показник Трава Вітамін С 97,00±8,23 Вітамін Р 0,61±0,01 Вітамін К 0,044±0,006 Каротиноїди 10,30±0,60 Флавоноїди 221,03±12,01 Крім того, в траві конюшини в значних кількостях знаходяться вітамін С (97,00±8,23 мг на 100 г сировини) та каротиноїди (10,30±0,60 мг на 100 г сировини). Це дозволило нам використати субстанції з рослини в експерименті на тваринах з метою виявлення їх коригуючого впливу на уражений організм в умовах радіаційно-хімічної інтоксикації. Найефективніший вплив на вміст ТБК-реагуючих продуктів у сироватці крові проявив тіотриазолін, який протягом 3-ох останніх термінів дослідження вірогідно їх знизив і був на 7-у добу на 33 % нижчим рівня уражених тварин, на 14-у та 21-у доби – на 41 % та 89 % відповідно. Субстанції з трави конюшини та фібросил виявились менш ефективними, хоча протягом всього експерименту після їх введення в організм уражених тварин вміст ТБК-реагуючих продуктів знижувався як у сироватці крові, так і в печінці дослідних щурів. Активація процесів ВРО та токсичні продукти, що при цьому утворюються спричиняють деструктивний вплив на мембрани клітин, чим поглиблюють інтоксикацію організму. Відомо, що про ступінь ендогенної інтоксикації судять за вмістом у сироватці крові та тканинах МСМ. Позитивний вплив на вміст СМ1 у сироватці крові проявили всі використані коригуючі чинники, крім тималіну. У тварин, які отримували фібросил та тіотриазолін вміст СМ2 знижувався в усі періоди дослідження та вірогідно (р

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Ответить

Курсовые, Дипломы, Рефераты на заказ в кратчайшие сроки
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020