Экспериментальная медицина ВЛИЯНИЕ ВИТАМИНОВ

Э к с п е р и м е нтальная
медицина
УДК 612.015.11:615.356
ВЛИЯНИЕ ВИТАМИНОВ-АНТИОКСИДАНТОВ С И Е
НА СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В КРОВИ КРЫС
Н.К. Кличханов, М.Т.Д. Маяхи, Ж.Г. Исмаилова, М.Д. Астаева,
ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный университет», г. Махачкала
Кличханов Нисред Кадирович – е-mail: [email protected]
Целью исследования было изучение возможности предупреждения развития окислительного
стресса в крови крыс при кратковременной гипотермии (30°С) путем введения витаминов С и Е.
Исследования выполнены на самцах крыс линии Wistar массой 200±5 г. Температуру тела
животных снижали до 30°С (кратковременная умеренная гипотермия). Животным в течение семи
дней однократно внутрибрюшинно вводили витамины С и Е. Первой группе вводили альфатокоферол (фармакопейный препарат Е-Selenium) в дозе 40 мг на кг веса тела, второй группе –
аскорбиновую кислоту (фармакопейный препарат, лиофилизированный, для инъекций) в дозе 100
мг на кг веса тела, третьей группе – альфа-токоферол и аскорбиновую кислоту совместно в тех
же дозах. Об интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ) в эритроцитах судили по
содержанию малонового диальдегида (МДА). Об интенсивности окислительной модификации
белков (ОМБ) мембран эритроцитов судили по содержанию в них карбонильных групп,
реагирующих с 2,4-динитрофенилгидразином. В эритроцитах определяли содержание
восстановленного глутатиона (GSH), активности супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы.
Ввявлено, что курсовое совместное введение витаминов С и Е предотвращает активацию
свободнорадикальных процессов (СРП) в крови и защищает мембрану эритроцита от
окислительных повреждений при кратковременной умеренной гипотермии.
Ключевые слова: кратковременная гипотермия, эритроциты, перекисное окисление липидов.
The purpose of the research was to study any possibilities to prevent the oxidative stress development in
the blood of rats under short-time hypothermia (30°C) by injecting vitamins C and E. The testing was
performed with Wistar male rats weighted 200±5 g. The animals’ body temperature was reduced to 30°C
(short-time hypothermia). The animals were given single intraperitoneal vitamins C and E injections within
seven days. To the first group alpha-tocopherol (Codex E-Selenium) was administered in the dose of 40
mg per kg of the body weight, to the second group ascorbic acid was injected (Codex drug, lyophilized, for
injections) in the dose of 100 g per kg of the body, to the third group alpha-tocopherol and ascorbic acid
were introduced together in the same doses. The lipid peroxidation (LPO) intensity in erythrocytes was
assessed by malondialdehyde (MDA) contents. The oxidative protein modification intensity in erythrocyte
membranes was assessed by carbonyl groups contained therein and reacting with 2,4-dinitrophenylhydrazine. In erythrocytes the contents of reduced glutathione (GSH), the activity of superoxide dismutase
(SOD) and catalase were determined. It was found that the combined course vitamin C and E introduction
prevented the FRP activation in blood and protected the erythrocyte membrane from oxidative affection
under short-term moderate hyperthermia.
Key words: short-term hyperthermia, erythrocytes, lipid peroxidation.
Т
емпература тела является важной физиологической
константой, и поддержание ее в определенном диапазоне является необходимым условием правильного функционирования всех органов и систем. У строгих гомойотермов даже небольшое снижение температуры тела от нормы
может привести к серьезным изменениям метаболизма с
развитием холодовой болезни [1]. Данные научной литературы указывают на возможность активации свободнорадикальных процессов (СРП) в тканях при гипотермии.
Выяснение характера и степени выраженности нарушений
свободнорадикального статуса при гипотермии позволило
бы предложить способы их коррекции. Одним из способов
коррекции дисбаланса прооксидантно-антиоксидантного
равновесия при состояниях, сопровождающихся окислительным стрессом, в том числе и при гипотермии, является
назначение антиоксидантной терапии.
Целью настоящего исследования было изучение возможности предупреждения развития окислительного
стресса в крови крыс при кратковременной гипотермии
30°С путем введения витаминов С и Е.
56
Материалы и методы Исследования выполнены на самцах крыс линии Wistar
массой 200±5 г. Температуру тела животных снижали до
30°С (кратковременная умеренная гипотермия). Животным
в течение семи дней однократно внутрибрюшинно вводили витамины С и Е. Первой группе вводили -токоферол
(фармакопейный препарат Е-Selenium) в дозе 40 мг на кг
массы тела, второй группе – аскорбиновую кислоту (фармакопейный препарат, лиофилизированный, для инъекций) в дозе 100 мг на кг массы тела, третьей группе –
-токоферол и аскорбиновую кислоту совместно в тех же
дозах. На восьмой день после инъекций витаминов животного брали в эксперимент. Контрольным животным вводили соответствующий объем физиологического раствора. Об интенсивности перекисного окисления липидов
(ПОЛ) в эритроцитах судили по содержанию малонового
диальдегида (МДА) [2]. Об интенсивности окислительной
модификации белков (ОМБ) мембран эритроцитов судили по содержанию в них карбонильных групп, реагирующих с 2,4-динитрофенилгидразином [3]. В эритроцитах
№ 3 (27) авг уст 2013 МЕДИЦИНСКИЙ А ЛЬМАНАХ
Экспериментал ь н а я
меди ц и н а
определяли содержание восстановленного глутатиона
(GSH), активности супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы [3].
Результаты исследования
Анализ продуктов ПОЛ показал, что при гипотермии
30°С содержание МДА в эритроцитах возрастает на 18,2%
относительно контроля. Исследование карбонильных
групп показало, что их содержание в белках мембран эритроцитов при гипотермии 30°С существенно (на 56%) увеличивается. При гипотермии содержание GSH в эритроцитах снижается на 17,3%, активность СОД повышается на
22,7%, а активность каталазы не изменяется.
Курсовое раздельное введение витамина С способствует
стимуляции процессов ПОЛ в эритроцитах, введение витамина Е, наоборот, тормозит процессы пероксидации мембранных липидов эритроцитов при гипотермии.
Совместное введение витаминов С и Е полностью предотвращает активацию процессов ПОЛ в эритроцитах.
Раздельное введение витаминов С и Е потенцирует окислительную деструкцию белков мембран эритроцитов при
умеренной гипотермии. Сочетанное введение витаминов
С и Е предотвращает повышение степени ОМБ эритроцитов при гипотермии. Как раздельное, так и совместное
введение витаминов С и Е предотвращает снижение содержания GSH, а также повышение активности СОД эритроцитов при гипотермии. Раздельное и совместное введение
витаминов С и Е не оказало влияния на активность каталазы эритроцитов при гипотермии.
Обсуждение и выводы
Анализ маркеров окислительной модификации липидов (МДА) и белков (карбонильные группы) позволил
установить, что при кратковременной гипотермии 30°С
существенно возрастает ПОЛ и ОМБ мембран эритроцитов. Окислительные повреждения липидных и белковых
компонентов мембран эритроцитов происходят при этом
на фоне снижения уровня GSH и компенсаторного повышения активности СОД в клетке. Следовательно, при кратковременной умеренной гипотермии в крови развивается
окислительный стресс.
57
Известно, что факторами, контролирующими интенсивность образования АФК, гидроперекисей липидов и белков в тканях, являются, наряду с антиоксидантными ферментами, неферментативные антиоксиданты. В экспериментах на крысах было показано, что содержание крыс на
диете с высоким содержанием витаминов С и Е приводит к
снижению интенсивности СРП в тканях [4]. Наши результаты согласуются с этими данными. Но следует отметить, что
только совместное введение крысам витаминов С и Е полностью предотвращает интенсификацию процессов ПОЛ и
ОМБ мембран эритроцитов при гипотермии 30°С. Это, в
свою очередь, свидетельствует о том, что витамины оказывают, по крайней мере, аддитивный, если не синергичный,
антиоксидантный и цитозащитный эффекты. Это согласуется с данными М. Wei и соавт. [5], которые показали, что
витамин С повышает антиоксидантную активность витамина Е за счет восстановления токоферил радикалов в активную форму витамина.
Таким образом, курсовое совместное введение витаминов С и Е предотвращает активацию СРП в крови и защищает мембрану эритроцита от окислительных повреждений при кратковременной умеренной гипотермии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мищук Н.Е. Холодовая болезнь (гипотермия). Медицина неотложных
состояний. 2006. Т. 4 (5). С. 42-47.
2. Андреева Л.И., Кожемякин А.А., Кишкун А.А. Модификация метода
определения перекисей липидов в тесте с тиобарбитуровой кислотой. Лаб.
дело. 1988. № 11. С. 41-43.
3. Арутюнян А.В., Дубинина Е.Е., Зыбина Н.Н. Методы оценки свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма. Методические
рекомендации. СПб.: ИКФ «Фолиант», 2000. 104 с.
4. Ryan M.J., Dudash H.J., Docherty M., Geronilla K.B., Baker B.A., Haff G.G.,
Cutlip R.G., Alway S.E. Vitamin E and C supplementation reduces oxidative stress,
improves antioxidant enzymes and positive muscle work in chronically loaded
muscles of aged rats. Exp Gerontol. 2010. V. 45 (11). P. 882-895.
5. Wei M., Arnold L., Cano M., Cohen S.M. Effect of co-administration of
antioxidants and arsenicals on the rat urinary bladder epithelium. Toxicol. Sc. 2005.
V. 83. P. 237-245.
№ 3 (27) авг уст 2013 МЕДИЦИНСКИЙ А ЛЬМАНАХ