научная статья по теме ВЛИЯНИЕ ГАЛАРМИНА НА СОДЕРЖАНИЕ МЕТАЛЛОПРОТЕИНОВ И МАЛОНОВОГО ДИАЛЬДЕГИДА В ТКАНЯХ КРЫС ПРИ ИНСУЛИН-ИНДУЦИРОВАННОЙ ГИПОГЛИКЕМИИ Медицина и здравоохранение

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ ГАЛАРМИНА НА СОДЕРЖАНИЕ МЕТАЛЛОПРОТЕИНОВ И МАЛОНОВОГО ДИАЛЬДЕГИДА В ТКАНЯХ КРЫС ПРИ ИНСУЛИН-ИНДУЦИРОВАННОЙ ГИПОГЛИКЕМИИ»

НЕЙРОХИМИЯ, 2004, том 21, № 4, с. 289-292

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ

УДК 612.82 +616.547

ВЛИЯНИЕ ГАЛАРМИНА НА СОДЕРЖАНИЕ МЕТАЛЛОПРОТЕИНОВ И МАЛОНОВОГО ДИАЛЬДЕГИДА В ТКАНЯХ КРЫС ПРИ ИНСУЛИН-ИНДУЦИРОВАННОЙ ГИПОГЛИКЕМИИ

© 2004 г. А. Р. Варданян1, Р. М. Симонян2, М. А. Бабаян2, Д. М. Геворкян3, М. А. Симонян2*

1Гюмрийский медицинский колледж, Ереван 2Институт биохимии им. Г.Х. Бунятяна НАН РА, Ереван 3Государственный университет им. М. Гераци, Ереван, Армения

Изучено влияние нового, открытого A.A. Галояном и сотр. гипоталамического обогащенного про-лином пептида (галармина) на содержание металлопротеинов антиоксидантного и прооксидантного действия в крови, а также активность супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы, уровень цитохрома С и продукта липидной пероксидации - малонового диальдегида (МДА) в крови, печени, сердце и мозге крыс при инсулин-индуцированной гипогликемии (ИГГ). По сравнению с контрольными показателями на фоне снижения суммарного уровня металлопротеинов антиоксидантного действия (МАД) - Си^п-СОД, каталазы, церулоплазмина (ЦП) и трансферрина (ТФ) имеет место повышение суммарного уровня металлопротеинов прооксидантного действия (МПД) - цитохромов b5, b558III, b558IV и супрола, за исключением сывороточных цитохромов b558I и b558II в крови. Одновременно в тканях печени, сердца и мозга наблюдается повышение суммарного уровня МАД, в частности каталазы в мозге. Уровень МДА снижен в печени и сердце и несколько повышен в мозге. Под воздействием галармина при ИГГ происходит приближение к норме эндогенных уровней цитохромов b558I и b558II, ТФ в крови, СОД и каталазы в мозге. Полученные данные свидетельствуют об определенном дисбалансе между уровнями металлопротеинов - регуляторов метаболизма активных форм кислорода (АФК). Этот дисбаланс снижается под воздействием галармина.

Ключевые слова: инсулин-индуцированная гипогликемия, металлопротеины, малоновый диалъде-гид, галармин.

Известно, что при оксидативном стрессе повреждаются различные звенья перекисного окисления липидов (ПОЛ), система антиоксидантной защиты клетки. Проведенные ранее исследования позволяют отнести инсулин-индуцированную гипогликемию (ИГГ) к категории стрессорных патологий [1]. Обнаруженные при ИГГ изменения носят фазовый характер и зависят от дозы введенного инсулина [2]. Спустя 3 и 72 ч наблюдается угнетение активности ферментов антирадикальной защиты клетки, понижение уровня а-то-коферола (а-Т) в мембранах эритроцитов (МЭ) и мозге, повышение содержания МДА. Спустя 24 ч после ИГГ эти изменения менее выражены.

При ИГГ обнаружено изменение нейротранс-миттерного метаболизма с нарушением функции гематоэнцефалического барьера и уровней анти-оксидантных систем мозга (СОД, каталазы, глу-татионпероксидазы, глутатионредуктазы), а также электрон-транспортной системы в печени и почках [1-4]. В зависимости от доз вводимого инсулина (0.4 и 4 ед/кг веса животного) уже спустя 3 ч наблюдается изменение уровня антиоксидант-

*Адресат для корреспонденции: 375014 Ереван, ул. П. Севака, д. 5/1.

ной системы в тканях крыс, повышается каталаз-ная активность [3]. Гипогликемия у пожилых людей также вызывает изменения активности антирадикальных защитных систем организма [5].

В качестве антистрессорного средства при нарушении метаболизма глюкозы нами ранее были использованы а-Т, дельта-сон индуцирующий пептид [6]. Известно, что регулирующий эффект на некоторые стороны метаболизма глюкозы оказывает нейроактивный обогащенный проли-ном гипоталамический полипептид галармин, аналог открытого А.А. Галояном и сотр. [7] гипоталамического полипептида, обладающего имму-номодулирующей [8], нейропротекторной [9] и антистрессорной активностью [10].

Цель данного исследования - изучение на модели ИГГ регулирующего влияния галармина на содержание про- и антиоксидантных металлопротеинов в различных тканях, а также изменение уровня МДА.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Экспериментальных животных (белые крысы-самцы массой 180-200 г) подразделяли на

3 групы (по 8 крыс в каждой группе). Животным первой опытной группы (ОГ-1) вводили однократно инсулин в дозе 25 Е/кг массы животного. Крысам второй опытной группы (ОГ-2) после введения инсулина непосредственно вводили га-лармин (100 мкг/кг веса животного). Группа контрольных крыс (КГ) получала физраствор вместо инсулина и галармина в том же режиме. Спустя 4 дня животных декапитировали под легким эфирным наркозом и забирали кровь, использовав в качестве антисвертывающего агента 1%-ный раствор оксалата натрия. Одновременно выделяли ткани печени (по 15 г), сердца (по 4 г) и мозга (по 4 г) и гомогенизировали в 0.04 М калий фосфатном буфере, pH 7.4. Липидную пероксидацию определяли в гомогенатах тканей по выходу МДА [11]. Для получения СОД, каталазы и цито-хрома С гомогенаты тканей фракционировали сульфатом аммония и затем подвергали очистке на соответствующих ионообменниках (DE-52 и КМ-52) [12, 13].

Одновременное выделение и очистку метал-лопротеинов крови прооксидантного действия (цитохрома b5 из растворимой фракции эритроцитов, суммарной фракции сывороточных цито-хромов b558I, b558II, супероксидпродуцирующего липопротеина сыворотки - супрола, а также суммарной фракции эритроцитарных мембранных цитохромов b558III и b558IV) и антиоксидантного действия (Си^п-СОД и каталазы из растворимой фракции эритроцитов, церулоплазмина (ЦП) и трансферрина (ТФ) из сыворотки крови) проводили на целлюлозах DE-52, КМ-52 и сефадексе DEAE А-50 (без использования детергента) [13, 14].

В качестве количественного показателя были использованы величины плотностей максимального оптического поглощения: для ЦП - при 610 нм, ТФ - 470 нм, супрола - 430 нм, цитохрома С - 520 нм, цитохрома b5 - 525 нм и цитохромов

b558I-IV - 530 нм. Активность СОД и O2 -продуцирующую активность супрола определяли нитро-тетразолиевым методом [15], анализируя ингиби-рование образования формазана при 560 нм в случае СОД или прирост образования формазана (в случае супрола), принимая за единицу активности 50%-ное ингибирование или стимулирование образования формазана для СОД и супрола соответственно [16]. Каталазную активность определяли перманганометрическим титрованием раствора перекиси водорода, путем расчета количества расщепленной перекиси водорода определенным количеством фракции за 1 мин при 20°С.

Очищенный и простерилизованный препарат галармина был любезно предоставлен академиком A.A. Галояном.

В ходе получения металлопротеинов были использованы центрифуги К-24 и К-70 (Германия).

Оптические спектры поглощения регистрировали на спектрофотометре "Specord М-40" (Германия) при длине оптического пути 1 см. Статистическую обработку полученных результатов проводили методом вариационной статистики Стьюдента-Фишера с определением критерия M ± m и p.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В результате ИГГ в крови крыс на фоне снижения уровней цитохрома b5, супрола, ЦП и каталазы повышается содержание цитохромов b558I, b558II, ТФ, Си,7п-СОД (таблица). В ОГ-1 при небольшом падении уровня МАД в крови происходит повышение уровня МПД и снижение уровня цитохрома С. В ОГ-2 под воздействием галармина происходит приближение к норме эндогенных уровней сывороточных цитохромов b558, ТФ, а также СОД и каталазы в мозговой ткани. Уровни остальных металлопротеинов отличаются от нормы. В то время как в печени и сердце наблюдается падение уровеня МДА, в мозге уровень МДА несколько повышен. Следует заметить, что галармин регулирует изменения уровней МАД (каталазы в мозге) и МПД (цитохромов b558 в сыворотке крови). Возможно, эти изменения - следствие сложных метаболических перестроек, приводящих к регуляции галармином образования АФК и МДА. Уровни остальных металлопротеинов в ОГ-2 отличаются от нормы.

Известно, что нарушение метаболизма глюкозы связано не только с нормальным функционированием клеток панкреаса и метаболизмом инсулина, но и с метаболизмом АФК, уровень которых повышается при увеличении уровня глюкозы [5, 17] и вызывает оксидативное повреждение различных тканей организма [18, 19] с нарушением физиологического равновесия между регулирующими АФК металлопротеинами крови [20].

При гипергликемии резко увеличивается содержание генерированных при расщеплении перекиси водорода O2 in vitro [20], повышается O2 -инициируемое перекисное окисление фосфоли-пидов биомембран [21], соответственно угнетается активность антиоксидантных систем, при этом экзогенная Си^п-СОД оказывает протекторный эффект [22, 23].

Исходя из того, что цитохромы b558, локализованные в мембранах фагоцитирующих лейкоцитов и лимфоцитов, участвуют в иммунной защите организма, можно предположить, что цитохромы b558I-IV, локализованные в сыворотке крови и МЭ, также могут быть участниками иммунной защиты организма (как КАБРН-зависимые O2 -продуцирующие системы). Более того, удельное содержание цитохромов b558I-IV (особенно в МЭ)

ВЛИЯНИЕ ГАЛАРМИНА НА СОДЕРЖАНИЕ МЕТАЛЛОПРОТЕИНОВ 291

Изменения уровней МАД, МПД и МДА (% по сравнению с контролем) в тканях крыс на фоне инсулиновой гипогликемии и под воздействием галармина (контрольные показатели приняты за 100%) (М ± т, п = 4, р < 0.05)

Металлопротеины ОГ-1 ОГ-2

Показатели крови

Цитохром Ь5 -43.2 ± 3.9 -43.5 ± 3.3

^цитохромов b558I и b558II + 133.4 ± 11.3, р < 0.02 +90.9 ± 8.3

^цитохромов b558III и b558IV +5.5 ± 1.6 -15.3 ± 1.5

Супрол -55.6 ± 4.6, р < 0.04 -40.2 ± 3.6

О2-продуцирующая -15.0 ± 1.1 -14.4 ± 2.3

активность супрола

Церулоплазмин -37.5 ± 3.2 -38.0 ± 4.0

Трансферрин +20.0 ± 2.8 Нет изменений

Си^п-СОД +30.1 ± 2.9 -34.4 ± 3.3

Каталаза -27.1 ± 8.1, р < 0.04 -58.9 ± 5.1

Показатели печени

Си^п-СОД +8.3 ± 0.4 +13.6 ± 1.2

Каталаза -3.6 ± 0.2 -56.6 ± 4.4

Цитохром С -41.2 ± 3.0 Нет изменений

МДА -44.5 ± 2.8 -69.5 ± 7.3,р < 0.03

Показатели сердца

Си^п-СОД +31.6 ± 3.1 +73.5 ± 8.1, р < 0.02

Каталаза Нет изменений Нет изменений

Цитохром С -12.3 ± 0.5 -16.1 ± 1.8

МДА -73.1 ± 6.7, р < 0.02 -84.6 ± 6.1

Показатели мозга

Си^п-СОД -9.7 ± 0.2 +3.8 ± 0.3

Каталаза + 149.4 ± 16.1, р < 0.02 Нет изменений

Цитохром С +22.0 ± 1.4 -50.0 ± 7.7

МДА +5.2 ± 0.2 +11.6 ± 1.2

намного превышает уров

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком