Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Фармакологическая коррекция процессов перекисного окисления липидов при длительном иммобилизационном стрессе

На правах рукописи

ГЕРАСЬКИНА МАРИНА АЛЕКСАНДРОВНА

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕКЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕПИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ИММОБИЛИЗАЦИОННОМ СТРЕССЕ

14.00.25 - фармакология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Саранск 1997

Работа выполнена на кафедре фармакологии Мордовского ордена Дружбы народов государственного университета имени Н.П.Огарева

Научный руководитель:

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация -

доктор медицинских наук В.И.Инчина

доктор медицинских наук, профессор Я.В.Костин

доктор биологических наук, профессор В.В.Ревин

доктор медицинских наук, профессор А.С.Кинзирский

Казанский государственный медицинский университет

Защита диссертации состоится " 18" со^^х 1997 года в № часов на заседании диссертационного совета К 063.72.11 при Мордовском ордена Дружбы народов государственном университете имени Н.П.Огарева (430000 г. Саранск, ул., Большевистская, 68)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мордовского государственного университета

Автореферат разослан " " 1997 года

Ученый секретарь ^^

диссертационного совета л ^-Р Л.А.Балыкова

кандидат медицинских наук ^

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. На современном этапе развития биохимии, биофизики, экспериментальной и клинической медицины патогенез многих заболеваний рассматривается с точки зрения мембранной патологии (Опарин А.Г., Васильев A.A., 1990; Дегтярева И.И., То-тева Э.Ц. и др., 1991; Морозов В.П. с соавт., 1992). Одним из механизмов повреждения мембран является перекисное окисление липи-дов (ПОЛ) (Владимиров Ю.Н., Арчаков А.И., 1972; Владимиров Ю.Н., Оленев В.И. и др., 1973; Биленко М.В., 1982; Поливода Б.И., 1986; Сейфулла Р.Д., Борисова И.Г., 1990; Ахмедов Д.Р., 1994). Являясь неспецифическим проявлением метаболизма, ПОЛ отчетливо изменяется под влиянием любого стрессорного воздействия. Известно несколько десятков экстремальных состояний, при которых резко усиливаются процессы ПОЛ, одним из таких состояний является гиподинамия -низкая физическая активность (Максимова М.И., Горожанин B.C., 1994).

В настоящее время имеется немало клинико-физиологических и экспериментальных работ по гиподинамии, вместе с тем имеются единичные сообщения о роли гиподинамии в механизме активации ПОЛ (Мельник Б. Е., КаханаМ. С., 1981; Рыльников Ю.П., 1984; Абрамова Ж.И., Оксингендлер Г.И., 1985; Барабой В.А., Орел В.Э., Карнаух И.М., 1991), в то время как, проблема гиподинамии продолжает интересовать и по сей день специалистов различного профиля, и в первую очередь клиницистов. Становится все более очевидным, что длительное и недостаточно строгое дозирование постельного режима в ряде случаев может усиливать основной патологический процесс и причинить существенный вред больному. В связи с этим вызывало интерес экспериментальное изучение последствий длительной гиподинамии на развитие процессов ПОЛ, активация которых лежит в основе развития полиорганной патологии. Несомненно, в этих ситуациях патогенетическое значение имеют не только и не столько эти процессы сами по себе, сколько истощение и срыв защитной антиоксидантной системы (АОС) (Бурлакова Е.Б., Джалябова М.И. и др., 1982). АОС, рассматриваемая как система, принимающая непосредственное участие в молекулярных механизмах неспецифической резистентности организма к повреждающим факторам, продолжает оставаться относительно мало изученной. В своей работе мы уделили внимание изучению состояния АОС, акцентируя на изменении активности АО-ферментов в механизме интенсификации процессов ПОЛ при длительном иммобилизаци-

онном стрессе. Изучение процессов ПОЛ является предпосылкой для установления целесообразности применения специфической ангиокси-дантной терапии в комплексе медикаментозных мероприятий при заболеваниях различного генеза, усугубляющихся в условиях длительной гиподинамии.

Одним из важнейших патологических звеньев гиподинамии является гипоксия. Механизм гипоксических повреждений органов включает в себя биохимические, биофизические, патоморфологические и многие другие аспекты. В задачу наших исследований входило изучение биохимического аспекта.

Цель и задачи исследования. Основной целью настоящей работы явилось сравнительное исследование антиоксидантной активности производных 3-оксипиридина (мексидола, эмоксипина) и димефосфона в плазме крови, эритроцитах и органах: сердце, легкие, печень, кишечник и головной мозг кроликов на модели длительного (30 суток) иммобилизационного стресса. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи.

1. Изучить состояние ПОЛ и физиологическую АОС в норме и при длительном иммобилизационном стрессе в крови и органах (сердце, печень, легкие, кишечник и головной мозг) кроликов.

2. Оценить влияние эмоксипина и димефосфона на динамику показателей ПОЛ и АОС при длительном иммобилизационном стрессе в крови и органах кроликов.

3. Исследовать действие мексидола, эмоксипина и димефосфона на ПОЛ и АОС в плазме и эритроцитах крови кроликов.

4. На модели гиподинамии III степени провести сравнительное исследование антиоксидантного эффекта мексидола, эмоксипина и димефосфона.

Работа выполнена по плану НИР Мордовского государственного университета в рамках научной проблемы "Влияние гиподинамии на развитие патологии внутренних органов". Номер государственной регистрации 01.870009148.

Научная новизна работы. В результате исследований получены следующие новые результаты.

- Впервые проведено сравнительное комплексное исследование влияния мексидола, эмоксипина и димефосфона на процессы ПОЛ и АОС в плазме, эритроцитах, сердце, легких, печени, головном мозге и кишечнике кроликов при 30-суточной иммобилизации.

- Доказано, что все изучаемые препараты проявляют выраженное

антиоксидантное действие, ингибируя ПОЛ в плазме крови, эритроцитах и в исследуемых органах. Способность ограничивать свободно-радикальные процессы наиболее выражена у мексидола.

- Показана возможность фармакологической коррекции ПОЛ в органах. Эмоксипин превосходит димефосфон по антиоксидантному эффекту в печени, кишечнике и легких. В сердце и головном мозге действие эмоксипина аналогично димефосфону.

- Установлена способность эмоксипина и димефосфона активизировать супероксиддисмутазу и глутатионпероксидазу в исследуемых органах, с наиболее выраженным эффектом у эмоксипина.

- Полученные результаты подтверждают и расширяют современное представление о перекисном механизме гипоксических повреждений при длительном иммобилизационном стрессе.

Практическая значимость работы. Полученные данные являются экспериментальным обоснованием применения мексидола, эмоксипина и димефосфона в клинической практике при длительных стрессорных воздействиях, сопровождающихся активацией ПОЛ и угнетением АОС.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Длительная гиподинамия сопровождается генерализацией процессов ПОЛ в организме, накоплением КЩА в крови и органах на фоне угнетения антиоксидантной активности ферментов.

2. Мексидол, эмоксипин и димефосфон оказывают выраженное ан-тиоксидантное действие при длительной иммобилизации. Их способность ограничивать реакции ПОЛ проявляются как в плазме крови, так и в эритроцитах, с наиболее выраженным АО-эффектом у мексидола.

3. Мексидол, эмоксипин и димефосфон оптимизируют активность ферментативного звена АОС и предотвращают ее истощение при длительной иммобилизации.

4. Эмоксипин и димефосфон ингибируют накопление МДА и активируют АОС в сердце, легких, печени, кишечнике и головном мозге к 30-м суткам эксперимента.

Апробация работы. Основные положения настоящего исследования докладывались и обсуждались на: I Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 1996); III Российском конгрессе "Человек и лекарство" (Москва, 1996); ежегодных научно-практических конференциях Мордовского государственного университета имени Н.П.Огарева "Огаревские чтения" (Саранск, 1995, 1996); XXXI, XXXII научных конференциях Мордовского государственного педагогического инсти-

тута имени М.Е.Евсевьева "Евсевьевские чтения" (Саранск, 1995; 1996).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов и списка литературы, иллюстрирована 41 таблицей и 23 рисунками. Список литературы включает 216 источников (177 отечественных и 39 иностранных).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для решения поставленных задач проведены экспериментальные исследования на 73 кроликах-самцах породы "шиншилла" массой 2-3 кг. Модель гиподинамии III степени воспроизводили по методу В.В.Тявокина (1966). Материалами исследования служили кровь и органы экспериментальных животных. Всего проведено 4 серии экспериментов. В 1-й серии (36 кроликов) изучено состояние ПОЛ и ДОС в норме (исходные кролики). и влияние гиподинамии продолжительностью от 7 до 60 суток на процессы ПОЛ и состояние АОС в крови (плазма и эритроциты) и в 'органах: сердце, легкие, печень, кишечник, головной мозг кроликов. Во 2-й серии (13 кроликов) исследовано влияние эмоксипина на процессы ПОЛ-АОС в крови и органах (1 мг на 1 кг массы тела внутривенно ежедневно на протяжении 30 суток эксперимента). В 3-й серии (14 кроликов) проведено исследование влияния димефосфона на процессы ПОЛ-АОС в крови и органах (50 мг на 1 кг массы тела внутривенно ежедневно на протяжении 30 суток опыта). В 4-й серии (10 кроликов) исследовано действие мексидола на процессы ПОЛ-АОС в крови кроликов (плазма и эритроциты) (1 мг на 1 кг массы тела внутривенно ежедневно на протяжении 30 суток эксперимента) .

Продукты ПОЛ и активность антиоксвдантных ферментов определяли в плазме, в гемолиэатах эритроцитов й в гомогенатах головного мозга, сердца, печени, легких и в слизистой кишечника кроликов. Гемолизат эритроцитов готовили по методике предложенной Е.Е.Дубининой с соавторами (1988). Гомогенаты тканей получали путем экстракции хлористым калием (KCl), фосфатным и трис-HCl буферами различной концентрации при различных значениях pH (Влидими-ров Ю.А., Арчаков А.И., 1972; Бородин Е.А., Арчаков А.И.. 1987; Дубинина Е.Е. и соавт., 1992). Уровень ПОЛ оценивали по накоплению малонового диальдегида (МДА) по реакции с тиобарбитуровой

кислотой (Владимиров Ю. А., АрчаковА.И., 1972; Конюхова С.Г. и соавт., 1989). Активность супероксиддисмутазы (СОД) определяли по торможению восстановления нигротетразолиевого синего в присутствии биологического материала. Система генерации радикалов 0z~ -включала феназинметосульфат и НАДН (Чевари С., Чаба И., Секей И., 1985). Активность каталазы определяли на основе способности Н2О2 образовывать окрашенный комплекс с молибдатом аммония (Королюк М.А. и соавт., 1988). Активность глутатионпероксидазы (ГП) измеряли по убыли восстановленного глутатиона, определяемого нитроп-руссидным методом (Гаврилова А.Р., Хмара Н.Ф., 1986). Белок в плазме крови определяли по методу Лоури (Lowry 0. et al., 1951). Гемоглобин в эритроцитах - методом Сали (Коробков A.B. и соавт., 1983).

Статистическую обработку полученных в экспериментах результатов проводили с помощью t критерия Стьюдента (Лакин Г.Ф., 1990) на ЭВМ IBM PC 386.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Перекисное окисление липидов и физиологическая антиокси-дантная система крови кроликов при длительной гиподинамии III степени.

Как показали наши исследования, иммобилизация животных в течение 60 суток сопровождалась накоплением МДА в крови. Максимальный прирост содержания МДА в плазме и эритроцитах отмечался на 14-е сутки иммобилизации (рис. 1). Вероятно вспышку ПОЛ в крови, на ранних сроках иммобилизации, можно объяснить стрессовой активацией симпатоадреналовой системы в ответ на принудительное обездвиживание животных и выходом продуктов ПОЛ из тканей. На 30-е и 60-е сутки концентрация ВДА в плазме сохранялась на уровне 14-ти суток иммобилизации, в эритроцитах на указанных сроках наблюдалось снижение уровня МДА.

Судя по динамике накопления МДА в плазме, можно говорить о намечающейся тенденции к стабилизации процессов ПОЛ в организме, связанной с развитием комплекса приспособительных реакций к условиям гипоксии, развивающейся при длительной гиподинамии.

По нашим данным, АОС на активацию ПОЛ в плазме отвечала понижением активности каталазы на фоне повышения ГП на всех сроках иммобилизации, с максимальной активацией фермента на 7-е сутки

(табл. 1). По мнению авторов Л.И.Шмелевой, В.А.Шепеткина и Н.А.Глотова (1981), такое существенное повышение активности ГП можно рассматривать как компенсаторное повышение на стимуляцию ПОЛ. Если активация ГП отражает напряжение АОС, то снижение активности каталазы является следствием истощения этой системы (Бородин Е.А., Бородина Г.П. и соавт., 1992).

Рис. 1. Концентрация МДА в крови кроликов при длительной гиподинамии (в % к исходному уровню). Гиподинамия: I - 7-е сутки; II - 14-е сутки; III - 30-е сутки; IV - 60-е сутки. Достоверность различий: * - Р < 0,05; *** - Р < 0,001.

Согласно нашим данным, характер накопления МДА в эритроцитах показательно отличен от данных изменений в плазме. Полученные результаты позволяют говорить о наличии фазных изменений в накоплении МДА в эритроцитах. Мы связываем эти изменения с особенностями функционирования ферментативного звена АОС в разные сроки иммобилизации животных и особой защитой эритроцитов, наличием редоке -системы, обеспечивающей сохранение их целостности в условиях гипоксии (Л.Д.Лукьянова с соавт., 1982).

Изменения накопления МДА в эритроцитах, достигающие максимума на 14-е сутки с последующим снижением уровня МДА на 30-е и

Таблица 1

Показатели антиоксидантной активности плазмы крови кроликов при длительной гиподинамии и на фоне введения мексидола, эмоксипина и димефосфона (М + т)

1 Вариант 1 Катал аза, I" Глутатионпе- 1 1

|п/п эксперимента |п ммоль/(С-мг белка) Р п роксидаза, мкмоль/(мин' •мг белка) Р 1

11. Исходные Гиподинамия: ¡48 0,030+0,003 48 0,658+0,063

12. 7-е сутки 148 0,027+0,002 >0,05 48 1,109+0,026 <0,0011

|3. 7-е сутки с

мексидолом 1 9 0,013+0,002 <0,01 9 1,089+0,023 <0,0011

14. 7-е сутки с

эмоксипином |39 0,028+0,004 >0,05 39 0,582+0,046 >0,05 |

15. 7-е сутки с

димефосфоном 129 0,024+0,003 >0,05 24 1,069+0,057 <0,001|

16. 14-е сутки |48 0,015+0,001 <0,05 48 0,945+0,049 <0,001|

¡7. 14-е сутки с

мексидолом 121 0,008+0,001 <0.001 21 0,991+0,014 <0,0011

18. 14-е сутки с

эмоксипином 135 0,014+0,001 <0,001 36 1,136+0,048 <0,0011

19. 14-е сутки с

димефосфоном 124 0,021+0,003 <0,05 19 0,508+0,038 >0,05 |

|10. 30-е сутки 148 0,016+0,001 <0,001 48 0,772+0,028 >0,05 1

|11. 30-е сутки с

мексидолом 121 0,011+0,001 <0,001 21 1,337+0,014 <0,0011

|12. 30-е сутки с

эмоксипином 133 0,013+0,001 <0,001 30 0,663+0,042 >0,05 |

|13. 30-е сутки с

1 димефосфоном \27 1 0,027+0,004 <0,001 24 0,520+0,030 >0,05 | 1

Примечание: • Достоверность (Р) рассчитана по отношению к исходным данным. I

60-е сутки, наблюдались на фоне повышенной активности СОД и ГП по сравнению с исходным уровнем. Повышение активности СОД в эритроцитах многими авторами расценивается, как компенсаторная реакция организма на усиление пероксидации (Бирюков B.C., 1984). Привлекает внимание и гиперактивация каталазы на 60-е сутки иммобилизации в сравнении с активностью этого фермента на 7-е, 14-е, 30-е сутки иммобилизации и относительно исходного значения. Повышение активности каталазы, мы рассматриваем как благоприятный признак, свидетельствующий о новом этапе адаптации организма к гипоксии.

Таким образом, активация ПОЛ в плазме развивается на фоне напряжения и истощения АОС. На всех сроках иммобилизации активность ГП в плазме превышала исходный уровень. Можно предположить, что повышение активности ГП при сохраняющемся высоком уровне МДА в плазме, является неблагоприятным признаком, свидетельствующим о глубоких повреждениях органов реакциями свободнорадикального окисления (СРО), о нарушении баланса ПОЛ-АОС и исчерпании компенсаторных возможностей ферментов АОС.

2. Перекисное окисление лшшдов и физиологическая антиокси-дантная система органов кроликов при длительной гиподинамии III степени

Результаты проведенных нами исследований на 30-е сутки иммобилизации животных показали, что во всех исследуемых органах происходит активация процессов ПОЛ, сопровождающаяся накоплением МДА.

Из исследуемых органов наиболее выраженное накопление МДА выявлено в печени и сердце, менее выраженное - в головном мозге, легких и кишечнике (рис. 2). Неравнозначное увеличение содержания МДА в различных органах при гиподинамии подтверждает накопление этого продукта вследствие индукции процессов ПОЛ в этих органах.

Согласно нашим данным, печень является первым органом-мишенью, в котором длительный иммобилизационный стресс сопровождался активацией ПОЛ. Обнаружено резкое увеличение концентрации МДА, в 5 раз превышающей исходный уровень (с 10,720 + 0,999 нмоль/г ткани у исходных кроликов до 53,948 + 3,415 нмоль/г ткани в опытной группе) (р < 0,001), на фоне снижения активности главного фермента антиоксидантной запиты - СОД (табл. 2). Заметно снижена и активность ГП в печени опытной группы. Снижение активности СОД могло служить основной причиной активации ПОЛ в условиях дефицита

J исходны©

ГД ЭО-о сутки IXXQ1 га ЭО-о сутки ГЯ 30-е сутки

+ эноксипин + аимв»осч>он

Рис. 2. Концентрация ВДА в органах кроликов на 30-е сутки гиподинамии на фоне введения эмоксипина и димефосфона (в % к исходному уровню): I - сердце II - легкие; III - печень; IV - кишечник; V - мозг. Достоверность различий: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р< 0,001.

Таблица 2

Показатели ангиоксвдантной активности органов кроликов при длительной гиподинамии и на фоне введения эмоксипина и димефосфона (М + т) |-1-1-1-1-1-1

Груп- Супероксиддисму- Глутатионперскси-

I Органы па таза, ус.ед/ г Р даза, мкмоль/ г Р

ткани ткани

1 Сердце 1 25,314 + 2,961 15,807 + 0,779

2 12,513 + 1,519 >0,01 10,936 4 0,856 =0,01

3 20,280 + 2,036 >0,05 24,189 + 1,270 <0,01

4 18,220 + 1,444 <0,05 18,486 + 1,280 >0,05

I Легкие 1 2,235 + 0,193 13,396 + 0,629

2 1,155 + 0,092 <0,001 11,412 + 0,716 =0,05

3 1,999 + 0,285 >0,05 22,356 + 1,948 =0,01

4 1,744 ± 0,344 >0,05 14,240 + 0,547 >0,05

IПечень 1 1,280 + 0,091 20,063 + 1,319

2 0,730 + 0,100 =0,01 13,967 + 0,784 <0,001

3 1,180 + 0,236 >0,05 24,940 +2,589 >0,05

4 1,203 + 0,343 >0,05 17,070 + 0,773 >0,05

|Кишечник 1 2,354 + 0,209 12,859 + 0,494

2 1,493 + 0,208 <0,05 7,979 + 0,968 <0,001

3 2,753 + 0,378 >0,05 12,290 + 0,886 >0.05

4 2,012 + 0,685 >0,05 11,258 + 0,723 >0,05

|Мозг 1 8,678 + 1,928 11,708 + 0,779

2 3,870 + 0,361 <0,05 9,932 + 0,456 <0,05 .

3 7,420 + 0,405 >0,05 14,926 + 0,596 <0,01

4 8,550 + 1,008 >0,05 10.403 + 0,682 >0,05

I_I_I_I_1-1-1

Примечание. Группы животных:

1. Исходные;

2. Гиподинамия 30-е сутки; ;

3. Гиподинамия 30 сутки + эмоксипин;

4. Гиподинамия 30-е сутки + димефосфон. Р - сравниваются группы 2 и 1; 3 и 1; 4 и 1.

- и -

О2. Другой причиной интенсификации ПОЛ в печени в условиях гипоксии является нарушение работы цитохром Р-450, который наряду с микросомальным окислением ксенобиотиков способен нерадикальным путем восстанавливать перекиси лилидов, участвуя в обрыве цепей и торможении перекисных процессов (Кулагин В.К., 1978; Биленко М.В., 1989).

В нашем эксперименте, вторым органом-мишенью после печени, является сердце, в котором стрессорные воздействия, вызванные длительной иммобилизацией животных, приводят к усилению СРО. Отмечалось увеличение содержания ВДА более чем в 3 раза (с 22,588 + 1,922 нмоль/г ткани у исходных до 74,318 + 4,523 нмоль/г ткани у опытных кроликов) (р < 0,001). Интенсификация ПОЛ в сердце, как и в печени, прежде всего сопровождалась угнетением активности СОД, затем ГП. Этот биохимический сдвиг в нарушении баланса ПОЛ-АОС может служить одним из достоверных первичных звеньев механизма ишемического поражения миокарда.

Подверженность легких процессам ПОЛ в условиях гиподинамии мы объясняем особенностью легочной ткани, наличием многочисленных альвеол и капиллярно-альвеолярных контактов, что позволяет рассматривать ее, как одну из наиболее обширных биологических мембран в организме. Активация ПОЛ сопровождалась снижением активности главных биоантиоксидантов легочной ткани СОД и ГП. Развитие АО-недостаточности сопровождалось активацией ПОЛ, уровень ВДА возрастал (С 20,613 + 1,530 нмоль/г ткани у исходных до 47,535 + 3,275 нмоль/г ткани в опытной группе). В литературе сообщается, что СРО липидов в легочной ткани одновременно увеличивает накопление продуктов ПОЛ в плазме крови (Абрамова Ж.И., Оксингендлер Г.И., 1985), что согласуется с результатами наших исследований. Мы наблюдали накопление ВДА в плазме крови во все сроки иммобилизации животных.

Менее выраженное накопление МДА обнаружено в слизистой оболочке кишечника, в которой концентрация ВДА возрастала в 2 раза (с 17,316 + 1,598 нмоль/г ткани у исходных до 35,810 + 3,194 нмоль/г ткани у опытных кроликов) (р < 0,001) на фоне равнозначного снижения активности СОД и ГП ниже исходного уровня (табл.2).

По нашим данным при длительной гиподинамии накопление МДА менее выражено и в головном мозге в сравнении с другими органами, тогда как в мозге в значительной степени соблюдаются условия необходимые для интенсивного протекания процессов ПОЛ. Уровень МДА

в мозге возрастал в 2 раза (с 15,404 + 0,493 нмоль/г ткани у исходных кроликов до 31,953 + 2,688 нмоль/г ткани в опытной группе) (р < 0,001). Вместе с тем, в литературе приводятся данные, что при ишемическом шоке в головном мозге имеет место повышение первичных продуктов ПОЛ (диеновых коньюгатов, гидроперекисей), накопление вторичных продуктов, в частности МДА менее выражено (Би-ленко М. В., 1989). Повышение уровня МДА в мозге наблюдалось на фоне снижения активности СОД и ГП, и усилении каталитических свойств каталазы, что свидетельствует о дифференцированной реакции АОС при гипоксических повреждениях головного мозга кроликов.

Представленные нами данные свидетельствуют о том, что при длительной гиподинамии происходит генерализация процессов ПОЛ в организме, накопление ОДА в ряде жизненно важных органов и в крови, на фоне снижения активности АО-ферментов, причем прежде всего падает активность СОД, затем ГП, менее выражено снижение активности каталазы. Наши данные и данные литературы (Костюк В.А. и соавт., 1990; Максименко A.B., и др., 1991; Морозов В.П., с со-авт., 1992; Алиев М.А., Костюченко Л.С., 1992; Александров Л.А. с соавт., 1993; Ахмедов Д.Р., 1994) позволяют выдвинуть предположение о том, что снижение активности СОД является одной из основных причин активации ПОЛ в условиях дефицита Ог при длительной гиподинамии животных.

3. Влияние эмоксипина и димефосфона на процессы перекисного окисления лигощов и состояние антжжсидантной системы органов при длительной гиподинамии III степени

Применение эмоксипина и димефосфона в течение 30-ти суточной гиподинамии 111 степени ингибировало накопление МДА и активировало АОС во всех исследуемых органах. На процессы ПОЛ в сердце эмоксипин и димефосфон оказывали одинаковые по действию эффекты (рис.2). Оба препарата достоверно понижали уровень МДА.на 54 % (р < 0,001) относительно контрольного показателя, активируя, но не нормализуя активность главного фермента антиоксидантной защиты -СОД. Вместе с тем, эмоксипин проявил более выраженное влияние на активность АО-ферментов (табл. 2). Одинаковый по выраженности эффект на процессы ПОЛ в головном мозге отмечался как в случае с эмоксипином, так и под влиянием димефосфона; уровень ВДА снизился на 56 Z. Применение препаратов способствовало нормализации содержания МДА и восстановлению активности СОД до исходного уровня.

Однако на активацию ГП и каталазы димефосфон в сравнении с эмок-сипином оказывал менее выраженное воздействие.

Сравнивая действие эмоксипина и димефосфона в легких, печени и кишечнике отмечено, что димефосфон уступает по выраженности ин-гибирующего эффекта на процессы ПОЛ, аналогичному действию эмок-сипина. И хотя применение этих препаратов в течение длительной гиподинамии не сопровождалось нормализацией уровня МДА. в легких и печени снижение концентрации ВДА более выражено под влиянием эмоксипина. в кишечнике применение эмоксипина привело к нормализации уровня МДА, в печени - к существенному достоверному снижению концентрации МДА на 63 7. (р < 0,001) от показателя в контроле, тогда как димефосфон понижал уровень МДА в печени на 47 % (р < 0,001). Димефосфон уступает эмоксипину и по своей возможности повышать АОА легких, печени и кишечника, за исключением влияния на активность СОД в печени. Оба препарата оказывали одинаковый эффект на активность СОД, в частности, наблюдалась тенденция к нормализации активности фермента.

В целом полученные результаты позволяют заключить, что оба препарата оказывают ингибирующий эффект на процессы ПОЛ, как путем антирадикального действия, так и путем регулирующего влияния на активность АО-ферментативных систем органов. При сравнении действия препаратов выявлено, что димефосфон уступает по выраженности действия на ПОЛ-АОС, аналогичному действию эмоксипина, за исключением сердца и мозга, где димефосфон оказывал на процессы ПОЛ одинаковый с эмоксипином эффект. По-видимому этот факт можно рассматривать, как проявление органоспецифичности в фармакодина-мике испытуемых препаратов.

4. Влияние ыексидола, эмоксипина и димефосфона на процессы переписного окисления липидов и состояние антиоксидантной системы в плазме крови кроликов при длительной гиподинамии III степени

Как показали результаты наших исследований, мексидол, эмок-сипин и димефосфон ингибировали процессы ПОЛ в плазме на всех сроках иммобилизации животных (рис. 3). На ранних сроках иммобилизации (7-е сутки) препараты проявляли сходное действие на процессы ПОЛ в плазме, в частности, наблюдалось незначительное снижение уровня МДА в сравнении с показателем контрольной группы на данном сроке иммобилизации. Поскольку плазма отражает состояние перекисного гомеостаза всего организма, можно предполагать, что

250

200

iöО

lOO

] исходные

ИШЯГИПОДИНЯМИЯ + амоксипим

4№Ш

гиподинамия гипадинямия

+ мексидол УУУ/УЛ гиподинамия ' "+аимефосщон

Рис. 3. Изменение содержания МДА в плазме крови кроликов в условиях длительной гиподинамии (ГД) под влиянием мексидола, эмоксипина и димефосфона (в % к исходному уровню): I -7е сутки ГД; II - 14е сутки ГД; III - 30е сутки ГД. Достоверность различий: * - Р < 0.05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001.

активность ПОЛ в плазме остается повышенной за счет развития реакций СРО в органах на данном сроке иммобилизации. Вероятно в кровь продолжают поступать продукты пероксидации из органов, однако, как показали наши данные, уже на начальных сроках иммобилизации препараты проявляли ингибирующий эффект на процессы ПОЛ.

На 14-е сутки, эмоксипин и димефосфон оказывали одинаковый эффект на процессы ПОЛ, сопровождающийся более выраженным снижением содержания ВДА в плазме. Вместе с тем уровень ВДА под влиянием эмоксипина и димефосфона сохранялся на 36 % (р < 0,001) выше исходного уровня, тогда как мексидол на 14-е сутки гиподинамии нормализовал протекание процессов ПОЛ в плазме.

Применение эмоксипина и димефосфона в течение 30-ти суток гиподинамии сопровождалось нормализацией процессов ПОЛ в плазме. Содержание МДА достигало исходного уровня, как в случае с эмокси-пином, так и под влиянием димефосфона. Действие мексидола в течение этого срока проявлялось в снижении уровня МДА в плазме ниже исходного.

Таким образом, мексидол способен ингибировать процессы ПОЛ на более ранних сроках иммобилизации животных (в течение 14 суток), тогда как нормализующее действие на процессы ПОЛ эмоксипина и димефосфона проявлялось лишь к 30-м суткам.

Мексидол отличался от эмоксипина и димефосфона и способностью влиять на активность АО-ферментов (табл. 1). В частности, применение мексидола на всех сроках иммобилизации сопровождалось сохранением активности ГП выше исходного уровня, каталазы - ниже исходного уровня. Сопоставляя полученные данные по влиянию эмоксипина и димефосфона на АОС в плазме, отмечено, что на всех сроках иммобилизации кроликов, препараты оказывали противоположные по влиянию эффекты на активность АО-ферментов. Привлекает внимание сохранение цикличности в динамике активности ферментов при длительной гиподинамии на фоне введения АО-препаратов, повторяющей характер динамики активности ферментов при длительной гиподинамии без применения препаратов. Наблюдаемое явление в нашем эксперименте, мы связываем с тонкой аллостерической регуляцией ферментов, не исключая и проявление изоэнзимной регуляции.

5. Влияние мексидола, эмоксипина и димефосфона на процессы переююного окисления липидов и состояние антиоксидантной системы в эритроцитах крови кроликов при длительной гиподинамии III степени

По результатам наших исследований мексидол, эмоксипин и димефосфон проявляли ингибирующие эффекты на процессы ПОЛ в эритроцитах на всех сроках иммобилизации животных (рис. 4). В частности, применение мексидола на 7-е сутки сопровождалось нормализацией протекания процессов ПОЛ, уровень МДА снижался до исходного. Эмоксипин и димефосфон понижали содержание МДА в эритроцитах ниже исходного уровня, причем наибольший эффект проявил димефосфон.

На 14-е сутки иммобилизации отмечался одинаковый эффект мексидола и эмоксипина в подавлении процессов ПОЛ в эритроцитах. Оба препарата оказали ярко выраженный АО-эффект, вызывая существенное снижение уровня МДА в сравнении с контролем на 14-е сутки и ниже исходного уровня. Обращает внимание тот факт, что применение димефосфона в течение 14 суток привело к нормализации уровня МДА, тогда как на 7-е сутки гиподинамии его действие на ПОЛ сопровождалось снижением концентрации МДА ниже исходного уровня.

Примерно равнозначное действие на процессы ПОЛ в эритроцитах препараты оказывали на 30-е сутки иммобилизации. К этому сроку мексидол, эмоксипин и димефосфон сравнительно одинаково сохраняли уровень МДА ниже исходного уровня.

Все три препарата на 7-е сутки снижали активность СОД, с ярко выраженным эффектом у мексидола и димефосфона, под влиянием которых активность СОД не только нормализовалась, но и понизилась ниже нормы (рис. 5). На 14-е сутки гиподинамии активность СОД под воздействием этих препаратов вновь повышалась и продолжала возрастать на 30-е сутки, превышая к этому сроку исходный уровень. Повышение активности СОД коррелирует с заметным снижением уровня МДА в эритроцитах на 30-е сутки иммобилизации. Характер изменения активности СОД повторяет ритмичность в динамике активности других ферментов. На активность каталазы эритроцитов препараты оказывали разное действие. Обнаружен выраженный эффект у эмоксипина, применение которого в большей степени сопровождалось повышением активности каталазы выше исходного уровня на 7-е сутки и нормализацией активности фермента на 14-е и 30-е сутки иммобилизации животных.

В целом полученные результаты позволяют заключить, что исследуемые нами АО-препараты способны ингибировать ПОЛ, снижая уро-

П исходные

тШШ1

¡ф^х^х^ ГИПОДИИЯНИй

э моксипим

гипадмнямип [Z^l гипадинямия

+ мексидал

УУ/У/Л гиподинямия

Рис. 4. Изменение содержания МДА в эритроцитах крови кроликов в условиях длительной гиподинамии (ГД) под влиянием мексидола, эмоксипина и димефосфона (в % к исходному уровню) I - 7е сучки ГД; И - 14е сутки ГД; III - 30е сутки ГД. Достоверность различий: * - Р 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001.

250

aoа

ISO

lOO-

60-

П исходны

гипапмнямии

+ ЭМОКСИПИН

ГЮПИН ЛМИ91

ZZ22Z3

гипвпиняиия + м сгесиаол

ГИППДИНЯИИЯ

«димафосфон

Рис. 5. Активность СОД эритроцитов крови в условиях длительной гиподинамии (ГД) и под влиянием мексидола, эмоксипина и димефосфона (в 7. к исходному уровню): I - 7-е сутки ГД; II - 14-е сутки ГД; III - 30-е сутки ГД. Достоверность различий: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,001.

вень МДА и нормализуя работу антиоксидантных ферментов в тканях и крови при длительной гиподинамии. Исследуемые препараты могут представлять интерес для профилактики осложнений при продолжительных стрессорных воздействиях и длительной гиподинамии.

ВЫВОДЫ

1. Накопление вторичных продуктов перекисного окисления ли-пидов и угнетение антиоксидантной защиты в крови (плазма, эритроциты) и в органах при длительной гиподинамии может служить подтверждением и доказательством перекисного механизма гипоксических повреждений при иммобилизационном стрессе. Из исследуемых нами органов (сердце, легкие, печень, головной мозг, кишечник) выраженное увеличение концентрации малонового диальдегида выявлено в сердце и печени.

2. Ослабление физиологической антиоксидантной системы в крови и органах при иммобилизационном стрессе выражается путем существенного снижения активности антиоксидантных ферментов и носит органоспецифический характер. Прежде всего угнетается супероксид-дисмутаза, затем глутатионпероксидаза и менее всего - каталаза.

3. Производные 3-оксипиридина (мексидол, эмоксипин) и диме-фосфон проявляют антиоксидантное действие в плазме, эритроцитах и тканях при экспериментальной 30 суточной гиподинамии с наиболее выраженным эффектом у мексидола в плазме крови.

4. В наибольшей степени антиоксидантное действие исследуемых препаратов в плазме начинает проявляться на 14 сутки иммобилизации: эмоксипин и димефосфон снижают, а мексидол нормализует уровень малонового диальдегида. Нормализация данного показателя под влиянием эмоксипина и димефосфона наступает на 30 сутки иммобилизации.

В эритроцитах на всех сроках иммобилизации изучаемые препараты снижают уровень малонового диальдегида ниже исходного.

5. Антиоксидантный эффект препаратов по отношению к ферментам антиоксидантной системы крови сопровождается изменением их активности и проявляется по-разному: все исследуемые препараты нормализуют и активируют супероксиддисмутазу эритроцитов; действие мексидола связано с сохранением высокой активности глутати-онпероксидазы в плазме на всех сроках эксперимента; эмоксипин активирует каталазу в эритроцитах на протяжении всего периода иммо-

билизации, а на каталазу плазмы в большей степени распространяется действие димефосфона.

6. Установлен антиоксидантный эффект эмоксипина и димефосфона в органах. Препараты в равной степени ограничивают накопление малонового диальдегида в сердце и головном мозге, а в печени, легких и кишечнике более выраженное действие на перекисное окисление липидов оказывает эмоксипин.

7. Применение эмоксипина в сравнении с димефосфоном приводит к более значимым изменениям активности антиоксидантных ферментов в органах, в больней степени проявляющимся в улучшении функционирования глутатионпероксидазы, что, возможно, способствует более благоприятному течению реакций детоксикации.

СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Барнашова Г.С., Гераськина М.А., Зорькина A.B. Влияние эмоксипина на перекисное окисление липидов при пролонгированном иммобилизавдонном стрессе// XXIV Огаревские чтения: Тез. докл. науч. конф. - Саранск, 1995. - Ч. 2. - С. 9.

2. Гераськина М.А., Барнашова Г.С., Дубовская Т.Н. Применение цитохрома С в условиях пролонгированного иммобилизационного стресса// XXIV Огаревские чтения: Тез. докл. науч. конф. - Саранск, 1995. - Ч. 2. - С. 13.

3. Зорькина A.B., Гераськина М.А., Горшкова Е.В. Профилактика постстрессорных повреждений при пролонгированном иммобилизаци-онном стрессе// XXIV Огаревские чтения: Тез. докл. науч. конф. -Саранск, 1995. - Ч. 2. - С. 81-82.

4. Кудашкин С.С., Зорькина A.B., Гераськина М.А. Влияние димефосфона на активность процессов перекисного окисления липидов и динамику атерогенных сдвигов при длительной гиподинамии// XXIV Огаревские чтения: Тез. докл. науч. конф. - Саранск, 1995. - Ч. 2. - С. 94 - 95.

5. Гераськина М.А., Зорькина A.B., Ламбина С.А., Инчина В.И. Физиологическая коррекция эндотоксикоза при пролонгированном им-мобилизационном стрессе// XXXI науч. конф. препод, и студ. МГПИ имени М.Е.ЕВсевьева: Материалы выступл. - Саранск, 1996. - Ч. II - С. 94 - 96.

6. Гераськина М.А. Перекисное окисление липидов и состояние антиоксидантной системы в сердце кроликов в условиях гиподина-

мии// Вопросы медико-биологических наук: Сб. статей по материал, науч. конф. "XXXII Евсевьевские чтения". - Саранск, 1996. - С. 34 - 38.

7. Зорькина A.B., Родькина Ю.Г., Ширшикова О.В., Гераськина М.А., Инчина В.И. Механизмы защитного действия цитохрома С в условиях хронического стресса// Весник Морд, ун-та. - 1996. - N2. С. 39 - 41.

8. Гераськина М.А. Изменение уровня перекисного окисления липидов крови при длительной гиподинамии// Вестник Морд, ун-та. -1996. - N3. - С. 59 - 60.

9. Зорькина A.B., Кудашкин С.С., Гераськина М.А., Дубовская Т.Н., Подсеваткин В.Г., Госткина И.С. Фармакологическое действие димефосфона при пролонгированном иммобилизационном стрессе// Человек и лекарство: Тез. докл. III Росс. нац. конгр. - М., 1996. -С. 256.

10. Зорькина A.B., Сернов Л.Н., Горшкова Е.П., Винтин H.A., Соколова В.В., Родькина Ю.Г., Гераськина М.А. Влияние эмоксипина на перекисное окисление липидов и атерогенные сдвиги при пролонгированном иммобилизационном стрессе// Человек и лекарство: Тез. докл. III Росс. нац. конгр. - М., 1996. - С. 256.

11. Зорькина A.B., Инчина В.И., Гераськина М.А., Кудашкин С.С., Дубовская Т.Н., Костин Я.В., Подсеваткин В.Г. Стресс-протекторное действие эмоксипина и мексидола при пролонгированном иммобилизационном стрессе// Тез. докл. I Росс, конгр. по патофизиологии. - М., 1996. - С. 210.

12. Инчина В.И., Зорькина A.B., Кудашкин С. С., Гераськина М.А., Миннебаев М.М., Подсеваткин В.Г., Балашов В.П. Оптимизация адаптационных процессов при пролонгированном иммобилизационном стрессе// Тез. докл. I Росс, конгр. по патофизиологии. - М., 1996. - С. 328.