27 марта 2016г.
Известно, что в развитии и течении патологий, вызванных нарушением мозгового кровообращения, особое значение имеет усиление генерации активных форм кислорода (АФК), прежде всего, по причине высокой чувствительности головного мозга к их повреждающему действию [2]. Антиоксидантная система (АОС), обеспечивающая защиту организма от свободных радикалов (СР), включает в себя ферментативное и неферментативное звенья. Одним из основных компонентов ферментативного звена АОС является глутатионпероксидазная/ глутатионредуктазная (ГП/ГР) система [7]. Глутатионпероксидаза (ГП, КФ 1.11.1.9) катализирует разложение пероксидов органической и неорганической природы без образования СР, используя в качестве донора водорода восстановленный глутатион (GSH). Функционирование ГП тесно сопряжено с работой глутатионредуктазы (ГР, КФ 1.6.4.2), регенерирующей GSH из его окисленной формы [7]. Однако при развитии окислительного стресса адаптивных возможностей АОС организма недостаточно, что делает важным применение фармакологических средств с антиоксидантным действием для нормализации процессов свободнорадикального окисления (СО) при патологии, в том числе и в мозге. В связи с этим приобретает актуальность исследование активности мелаксена, действующим веществом которого является аналог гормона мелатонина, а также производного янтарной кислоты и хитозана - N-сукцинилхитозана - на фоне развития ишемического повреждения головного мозга. Как известно, мелатонин, являющийся дериватом аминокислот, способен инактивировать СР [1,9]. Янтарная кислота способна проявлять антигипоксантную, ноотропную и антиоксидантную активность [3,4]. Хитозан – β-(1,4)-2-амино-2-дезокси-D-глюкан – деацетилированный аналог хитина, также обладает широким спектром активности: антимутагенная, антиоксидантная, противолучевая, иммуномодулирующая, нормализация обмена липидов [8].
Целью настоящего исследования явилась оценка активности ГП и ГР в мозге крыс при действии мелаксена и N-сукцинилхитозана на фоне развития ишемии/ реперфузии головного мозга (ИРГМ).
В экспериментах использовали белых лабораторных крыс-самцов массой 150-200 г. ИРГМ моделировали путем 30-минутной окклюзии обеих общих сонных артерий и последующего снятия окклюзоров [5]. Через 3 суток животных забивали. В качестве контроля использовали ложнооперированных животных (1-я группа). 2-ю группу составили крысы с патологией. Животным 3-ей группы на фоне развития ИРГМ вводили внутрибрюшинно мелаксен в дозе 5 мг/кг веса один раз в день в течение 3-х суток. 4-ю группу составляли крысы с патологией, которым вводили внутрибрюшинно N-сукцинилхитозан (амид, молекулярная масса 10 кДа) в дозе 6 мг/кг веса дважды в день в течение 3-х суток.
В опытах использовали гомогенат головного мозга животных. Активность ферментов определяли спектрофотометрически при длине волны 340 нм и представляли в виде ферментативных единиц (Е) на грамм сырой массы ткани или мг белка. Общий белок определяли биуретовым методом. Достоверность различий оценивали по t-критерию Стьюдента. Достоверными считали различия при Р<0,05 [6].
Согласно полученным результатам, удельная активность ГП и ГР в мозге крыс с экспериментальной ИРГМ увеличилась в 1,9 и 3,3 раза соответственно по сравнению с контролем (Рисунок 1). При этом активность исследуемых ферментов, выраженная в виде Е/г сырой массы головного мозга, возрастала в 3,3 и 4,2 раза (Рисунок 2). По всей видимости, повышение данных параметров свидетельствует о компенсаторной активации АОС в ответ на интенсификацию СО биомолекул в ткани мозга при ее ишемическом повреждении.
Введение мелаксена животным с ИРГМ сопровождалось снижением удельной активности ГП и ГР в 1,3 и 1,6 раза соответственно (Рисунок 1). Активность ГР и ГП, выраженная в виде Е/г сырой массы, уменьшалась при этом в 1,9 и 1,8 раза (Рисунок 2). Полученные данные согласуются со сведениями о возможности проявления мелатонином антиоксидантной активности [1,9], что в результате может сказываться на меньшей степени мобилизации эндогенной АОС организма в условиях развития патологии.
Наряду с этим было выявлено снижение удельной активности ГП и ГР в мозге при введении N– сукцинилхитозана животным с патологией в 1,1 раза соответственно относительно крыс с ишемией/ реперфузией (Рисунок 1). В этих условиях активности данных ферментов, выраженные в виде Е/ грамм сырой массы, снижались в 1,3 раза соответственно относительно патологии (Рисунок 2).
Таким образом, при введении исследуемых средств животным с ИРГМ было отмечено изменение активностей ГП и ГР в сторону контроля, что, по-видимому, свидетельствует о торможении процессов СО и, следовательно, снижении нагрузки на ГП/ГР АОС вследствие реализации антиоксидантного, антигипоксического и нейропротекторного эффектов фармакологических средств, участия этих соединений в нормализации клеточного метаболизма при патологии, сопряженной с развитием окислительного стресса
[1, 3, 4, 8, 9].
Работа поддержана финансированием по грантам РФФИ р_центр_а №13-04-97536 и мол_а № 14-04-32174.
Список литературы
1. Беспятых А.Ю. Мелатонин как антиоксидант: основные функции и свойства / А.Ю. Беспятых, О.В. Бурлакова, В.А. Голиченков // Успехи современной биологии. – 2010. – Т. 130, №5. – С. 487-496.
2. Биленко М.В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов / М.В. Биленко. - М.: Медицина,1989. - 368 с.
3. Ивницкий Ю.Ю. Янтарная кислота в системе средств метаболической коррекции функционального состояния и резистентности организма / Ю.Ю. Ивницкий, А.И. Головко, Г.А. Софронов. - СПб.: Лань, 1998. - 82 с.
4. Коваленко
А.В.
Янтарная
кислота: фармакологическая
активность и лекарственные
формы / А.В. Коваленко, Н.В. Белякова // Фармация. - 2000. - № 5-6. - С. 40-43.
5. Коррекция последствий постишемического реперфузного повреждения головного мозга цитофлавином /В.В. Бульон [и др.] // Бюлл. экспер. биол. и мед. - 2000. - Т. 129, №20. - С. 345-348.
6. Ллойд Э. Справочник по прикладной статистике / Э. Ллойд, У. Ледерман. - М.: Финансы и статистика, 1990. - 525 с.
7. Свободнорадикальные процессы в биосистемах: учеб. пособие / Т.Н. Попова [и др.]. — Старый Оскол: ИПК Кириллица, 2008. — 192 с.
8.
Biopolymers for medical and pharmaceutical applications / Ed. by A. Steinbeuchel, R.H. Marchessault. - Vol.1. - Weinheim: Wiley-VCH, 2005. - 1145 p.
9. Reiter R.J. Interactions of the pineal hormone melatonin with oxygen-centered free radicals. A brief review / R.J. Reiter
// Braz. Med. Biol. Res. - 1993. – V.6. – P. 1141-1155.
