Вплив гіпохлориту натрію на перекисне окиснення ліпідів і системи антиоксидантного захисту головного мозку тварин за експериментального Т-2 токсикозу

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ІВАНА ФРАНКА

ГОЛОВЧАК НАТАЛІЯ ПЕТРІВНА

УДК: 577.352.38+572.788+615.9+57.0123

ВПЛИВ ГІПОХЛОРИТУ НАТРІЮ НА ПЕРЕКИСНЕ ОКИСНЕННЯ ЛІПІДІВ І СИСТЕМИ АНТИОКСИДАНТНОГО ЗАХИСТУ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ТВАРИН ЗА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО Т-2 ТОКСИКОЗУ

03.00.02 - біофізика

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Львів - 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Львівському національному університеті імені Івана Франка Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор

Санагурський Дмитро Іванович,

Львівський національний університет імені Івана Франка,

завідувач кафедри біофізики та біоінформатики

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор

Островська Галина Віталіївна,

Київський національний університет імені Тараса Шевченка,

професор кафедри цитології, гістології та біології розвитку

доктор біологічних наук, професор

Янович Вадим Георгійович,

Інститут біології тварин УААН,

головний науковий співробітник лабораторії живлення

великої рогатої худоби

Захист відбудеться “19” червня 2008 р. о 14.00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 35.051.14 у Львівському національному університеті імені Івана Франка за адресою: 79005, м. Львів, вул. Грушевського, 4, біологічний факультет, ауд. № 333.

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Львівського національного університету імені Івана Франка за адресою: 79005, м. Львів, вул. Драгоманова, 17.

Автореферат розісланий “17” травня 2008 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради К 35.051.14,

кандидат біологічних наук, доцент В.В. Манько

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Одним із актуальних питань сучасної біофізики є дослідження процесів пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) та впливу деяких чинників на їх інтенсивність. Вільнорадикальне окиснення ліпідів властиве всім тканинам аеробних організмів у мембранах і ліпопротеїнових структурах і є вироджено-розгалуженим ланцюговим процесом. Процеси ПОЛ поділяють на етапи: зародження ланцюгів, розвиток ланцюгових реакцій і їх розгалуження, обрив ланцюгів. На початковому етапі зародження ланцюгів із валентно-насичених молекул ліпідів у біологічних системах утворюються вільні радикали. Зародження ланцюгів з утворенням первинних радикалів R* відбувається під дією екзогенних фізичних або хімічних факторів, таких як іонізуюча радіація, ультрафіолетове випромінювання, ксенобіотики (токсини) та ін. (Меньщикова Е.Б. и др., 2006). Останнім часом почали вивчати речовини, які зумовлюють зростання інтенсивності процесів ПОЛ, що призводять до пошкодження гепатоцитів, еритроцитів, зниження імунітету, порушення обміну речовин. До них належать мікотоксини, представником яких є Т-2 токсин, який є поширеним контамінантом сільськогосподарських кормів.

Порушення функціонального стану клітин різного типу, зокрема нейронів, є однією із актуальних проблем біофізики. З огляду на унікальність характерних особливостей будови та взаємодії нейронів (просторове розділення головної частини клітини та аксонів, незалежність нерва і глії, мієлінізація, синаптогенез, нейротрансмісія) нервові клітини зазнають специфічного пошкодження під впливом різних чинників. Дослідження клітинних та субклітинних елементів нервової тканини за патологій є актуальними у галузі нейробіофізики, оскільки у багатьох випадках вони зумовлені змінами проникності гематоенцефалічного бар'єру (Лихолат О., 2003).

До речовин, що спричиняють пошкодження нейронів відносять мікотоксини, зокрема Т-2 токсин, який є високотоксичною сполукою (Духницький В.Б., 2003; Смоляр В.І., 2004). При мікотоксикозах відмічено підвищення інтенсивності ПОЛ, що призводить до пошкодження мембран, апоптозу і порушення синтезу ДНК та білків (Хмельницький Г.О. та ін., 2000; Сурай П., Дворская Ю., 2005). Важливе значення у попередженні накопичення продуктів ПОЛ та їх детоксикації має антиоксидантна система (Верніковська Я. та ін., 2002; Тарновська А.В. та ін., 2004; Меньщикова Е.Б. и др., 2006).

Для детоксикації організму при постійному надходженні токсичних речовин у медицині та ветеринарії застосовують широкий спектр сорбентів, наприклад “Чікатокс”, “Ентеросгель”, “Активоване вугілля”. Однак дані препарати діють на рівні шлунково-кишкового тракту, а токсини, які потрапили у кров'яне русло розносяться до органів та тканин. Нині як антисептик та детоксикант при різних отруєннях організму почали використовувати розчин гіпохлориту натрію (ГХН), який діє не тільки у шлунково-кишковому тракті, а й у крові та тканинах органів, де хімічно зв'язує токсичні сполуки. Для хімічної нейтралізації Т-2 токсину використовують 3-5 % розчин ГХН. У зазначених концентраціях він не токсичний, виводиться з організму, має невелику молекулярну масу, завдяки чому швидко проходить через клітинні мембрани, і, як наслідок, може окиснювати токсини, що знаходяться не тільки в крові, але й у тканинах (Эвентов В.Л. и др., 1998; Артюх В.П. и др., 2002; Петров С.И. и др., 2004).

З огляду на це, вивчення прооксидантно-антиоксидантного гомеостазу тканин головного мозку свиней за впливу розчину гіпохлориту натрію на тлі Т-2 токсикозу набуває теоретичного та практичного інтересу.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у рамках держбюджетних тем: “Еволюція іонтранспортних систем в період раннього розвитку зародків риб”, номер державної реєстрації 0105U002210 (2005-2006 рр.) та “Гідробіоценози заповідних та антропогеннозмінених територій західноукраїнської частини Головного європейського вододілу”, номер державної реєстрації 0107U002035 (2007 р.) і програми ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок: № А 0101U006354 “Розробити і модифікувати методи контролю, провести порівняльну оцінку ефективності нових хіміко-фармацевтичних, біологічно активних, рослинних препаратів та кормових добавок”.

Мета і завдання роботи. З'ясувати вплив розчину гіпохлориту натрію на функціональні і структурні параметри нервової тканини на тлі експериментального Т-2 токсикозу свиней. Цьому підпорядковані основні завдання дисертаційної роботи:

1. Вивчити динаміку інтенсивності процесів ліпопероксидації та активності ферментів антиоксидантної системи у контрольних пробах головного мозку на 10-ту та 20-ту доби досліду.

2. Дослідити інтенсивність процесів ПОЛ та активність ферментів антиоксидантного захисту (АОЗ) у корі головного мозку, мозочку та довгастому мозку на 10-ту та 20-ту доби Т-2 токсикозу.

3. Вивчити вплив розчину ГХН на процеси ліпопероксидації та активність ферментів антиоксидантної системи організму на 20-ту добу токсикозу.

4. Дослідити гістологічні зміни у тканинах головного мозку за дії Т-2 токсину та розчину ГХН на 10-ту та 20-ту доби досліду.

5. Дослідити взаємозв'язок процесів ПОЛ та активності ферментів системи АОЗ організму.

Об'єкт дослідження - процеси саморегуляції прооксидантної і антиоксидантної систем у центральній нервовій системі.

Предмет дослідження - перекисне окиснення ліпідів і стан антиоксидантної системи та гістологічні зміни головного мозку свиней за дії Т-2 токсину та розчину ГХН.

Методи досліджень - спектрофотометричні методи, біохімічні, методи патогістологічної техніки, методи математичної статистики (порівняльний, кореляційний аналіз) для оцінки вірогідності отриманих результатів.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше було проведено дослідження впливу Т-2 токсину на нервову тканину, а саме кору головного мозку, мозочок та довгастий мозок свиней. Встановлено, що дія Т-2 токсину призводить до підвищення вмісту продуктів ПОЛ на 10-ту добу досліду та сповільнення їх зростання на 20-ту добу. Показано (10-та доба досліду), що дія токсину порушує узгодження функціонування ферментів АОЗ, зокрема відзначено зниження активності супероксиддисмутази і каталази та підвищення активності глутатіонпероксидази і глутатіонредуктази. Зазначено високу активність усіх досліджуваних ферментів на 20-ту добу токсикозу. Встановлено, що на фоні зростання процесів ПОЛ виявлено пошкодження структури нервових клітин та провідних шляхів лобної частки кори головного мозку, мозочку, довгастого мозку. На 10-ту добу дії Т-2 токсину переважають дистрофічні прояви, тоді як на 20-ту добу токсикозу - атрофічні ознаки. Показано, що дія розчину ГХН призводить до зниження інтенсивності процесів ПОЛ та підвищення активності досліджуваних ферментів антиоксидантної системи (супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази). З'ясовано, що розчин ГХН поліпшує гістоструктуру нейронів. Збільшується кількість грудочок хроматофільної речовини, чітко проглядаються контури клітин, з'являються нейрони, ядра котрих містять по два ядерця.

Практичне значення одержаних результатів. Виконані досліди розширюють уявлення про дію Т-2 токсину на організм тварин; показують зв'язок симптомів токсикозу з порушенням структурної і функціональної цілісності досліджуваних ділянок головного мозку. Показано, що розчин ГХН призводить до відновлення нервової тканини, покращує загальний стан організму. Беручи до уваги зазначене, дані результати мають наукову цінність для біофізики, фармакології, ветеринарії та медицини. Результати досліджень можуть бути використаними у навчальному процесі при викладанні загального курсу біофізики та спецкурсів з біофізики мембран та фізико-хімічних методів досліджень у Львівському національному університеті імені Івана Франка.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно опрацьована вітчизняна та іншомовна література з теми дисертаційного дослідження. Комплекс експериментальних досліджень спланований під керівництвом наукового керівника д.б.н., професора Д.І. Санагурського і виконаний автором самостійно. Дисертантом узагальнені та проаналізовані отримані дані, розроблені висновки, написані всі розділи дисертації.

Апробація результатів дослідження. Основні наукові результати дисертаційної роботи щорічно доповідались на звітних наукових конференціях співробітників Львівського національного університету імені Івана Франка (2006-2008 рр.). Матеріали роботи апробовані на ІІІ міжнародній науковій конференції студентів і аспірантів “Молодь та поступ біології” (Львів, 2007), 10-й Пущинській школі-конференції молодих вчених, присвяченій 50-річчю Пущинського наукового центру РАН “Биология - наука ХХІ века” (Пущино, 2006), IX Українському біохімічному з'їзді (Харків, 2006), ІІІ Всеукраїнській науковій конференції, присвяченій 70-річчю від дня народження Г.М. Чайченка “Психофізіологічні та вісцеральні функції в нормі і патології” (Київ, 2006), міжнародній науковій конференції, приуроченій 60-літтю новоствореної кафедри фізіології людини і тварин Львівського університету імені Івана Франка “Механізми функціонування фізіологічних систем” (Львів, 2006), VII міжнародній конференції “Биоантиоксидант” (Москва, 2006), IV з'їзді Українського біофізичного товариства (Донецьк, 2006), 6-й Парнасівській конференції молекулярних механізмів клітинної сигналізації (Краків, 2007) та міжкафедральному семінарі біологічного факультету Львівського національного університету імені Івана Франка (Львів, 2007).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 14 наукових праць, у тому числі 6 статей у фахових виданнях, затверджених переліком ВАК України, 8 тез доповідей у матеріалах міжнародних та вітчизняних наукових конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, огляду літератури, матеріалів та методів досліджень, результатів досліджень, їх обговорення, висновків, списку використаних літературних джерел (230 найменувань), а також додатку. Робота викладена на 151 сторінці, ілюстрована 49 рисунками і 15 таблицями.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У розділі “Огляд літератури” узагальнено сучасні уявлення про систему прооксидантно-антиоксидантного гомеостазу нервової тканини, проаналізовано критерії впливу Т-2 токсину та ГХН на інтенсивність вільнорадикальних реакцій різних ділянок головного мозку, розглянуто механізм дії системи АОЗ нервової тканини.

Дослідження проведено на свинях великої білої породи, віком 2,5 місяці, вагою 18-20 кг. Тварин розділено на 3 групи (по 8 голів у кожній). Першій групі (контрольній) згодовували повноцінний корм і випоювали воду. Тваринам другої та третьої (дослідних) груп 20 діб згодовували комбікорм, до складу якого входила дрібно змелена кукурудза, контамінована Т-2 токсином (вміст Т-2 токсину в комбікормі становив 61 мкг/кг корму) і випоювали воду. Починаючи з 10-тої доби тваринам ІІІ групи замінювали воду на розчин ГХН („Септокс”, виробник - Український державний хіміко-технологічний університет, м. Дніпропетровськ) у концентрації 200 мг/л та продовжували згодовувати корм, уражений Т-2 токсином. На 10-ту і 20-ту доби по 4 тварини з кожної групи забивали, відбирали проби кори головного мозку (фронтальну кору), мозочка, довгастого мозку.

Для вивчення стану прооксидантно-антиоксидантної системи матеріал заморожували у рідкому азоті. Інтенсивність процесів ПОЛ оцінювали за накопиченням первинних продуктів ПОЛ (дієнових кон'югатів (ДК)) та вторинних продуктів ПОЛ, що реагують з 2-тіобарбітуровою кислотою (малоновим діальдегідом (МДА)) (Стальная И.Д., 1977; Тимирбулатов и др., 1981). Активність ферментів системи АОЗ визначали такими методами: супероксиддисмутаза (СОД) (супероксид: супероксид-оксидоредуктаза (КФ 1.15.1.1)) (Костюк и др., 1990), каталаза (КАТ) (гідроген-пероксидаза: гідроген-пероксид оксидоредуктаза (КФ 1.11.1.6)) (Королюк, 1988), глутатіонредуктаза (ГР) (глутатіонредуктаза (КФ 1.6.4.2)) (Прохорова М.И., 1982), глутатіонпероксидаза (ГПО) (глутатіонпероксидаза (КФ 1.11.1.9)) (Моин, 1986). Концентрацію білка визначали за методом Лоурі та ін. (Lowry et al., 1951).

Для вивчення структури головного мозку за дії Т-2 токсину та гіпохлориту натрію шматочки тканин фіксували у 15 %-му нейтральному формаліні і фарбували гематоксилін-еозином та за методами Ніссля, Ван-Гізона.

Статистичне опрацювання експериментальних даних здійснювали з використанням програмного пакета Microsoft Excel. Вірогідність змін встановлювали за t-критерієм Стьюдента. Кореляційний аналіз проводили за допомогою програм статистичної обробки Microsoft Excel. Критичні рівні вірогідності в процесі перевірки статистичних гіпотез у дослідженнях приймали за 0,95; 0,99; 0,999.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

1. Перекисне окиснення ліпідів у нервовій тканині головного мозку за дії Т-2 токсину та гіпохлориту натрію. При спостереженні за тваринами, що споживали Т-2 токсин, відмічено нервові явища, зокрема порушення координації рухів, тремор скелетних м'язів. Це пов'язано з роботою певних структур головного мозку, тому актуальним є вивчення моторної зони кори головного мозку, де знаходяться рухові центри, мозочок, що відповідає за рухову активність та довгастий мозок, який містить ядра життєво важливих функцій організму.

У здорових (контрольних) свиней в корі головного мозку (КГМ) встановлено високий рівень продуктів ПОЛ (ДК та МДА), тоді як у довгастому мозку (ДМ) їх виявлено в меншій кількості порівняно з КГМ та мозочком (рис. 1, 2).

На 10-ту та 20-ту доби Т-2 токсикозу у всіх досліджуваних ділянках мозку зростає вміст ДК порівняно з контролем. У ДМ відбуваються найінтенсивніші процеси ПОЛ, про що свідчить найбільш виражене достовірне підвищення первинних продуктів ПОЛ - ДК (рис. 3).

Порівняльний аналіз інтенсивності процесів ПОЛ на 10-ту та 20-ту доби Т-2 токсикозу свідчить про те, що на 20-ту добу вміст ДК у ДМ, мозочку та КГМ є дещо нижчим, ніж на 10-ту добу (див. рис. 3).

Застосування ГХН на 20-ту добу досліду спричинює зниження вмісту первинних продуктів ПОЛ у досліджуваних ділянках головного мозку (КГМ, мозочку та ДМ) на фоні Т-2 токсикозу. Найбільше зниження кількості ДК простежується у ДМ - на 28 % (див. рис. 3).

За дії Т-2 токсину вміст МДА зростає у всіх досліджуваних ділянках головного мозку впродовж експерименту (рис. 4).

Застосування розчину ГХН як детоксикаційного препарату призводить до зниження вмісту МДА у КГМ - на 22 %, у мозочку - на 25 %, у ДМ - на 17 % відносно Т-2 токсикозу на 20-ту добу досліду (див. рис. 4). Це свідчить про ефективність застосування розчину ГХН.

2. Стан системи антиоксидантного захисту в нервовій тканині головного мозку за дії Т-2 токсину та гіпохлориту натрію. СОД - фермент, що дисмутує О2·Ї до пероксиду водню. Дослідження активності СОД у контрольних тварин показали найвищі її значення у КГМ і найнижчі у ДМ впродовж експерименту (рис. 5).

При дослідженні Т-2 токсикозу на 10-ту добу активність СОД знижується порівняно з контролем (КГМ - 21 %, мозочок - 38 %, ДМ - 30 %) (рис. 6). На 20-ту добу досліду при Т-2 токсикозі у КГМ зафіксоване достовірне зростання активності СОД (на 17 % відносно контролю) (див. рис. 6). Аналогічна тенденція до зміни активності ферменту відмічена на 20-ту добу токсикозу і в мозочку. За дії Т-2 токсину на 20-ту добу досліду відбувається значна активація СОД у ДМ, про що свідчить зростання активності ферменту - на 85 % відносно контролю (див. рис. 6).

Для детоксикації Т-2 токсину в організмі використовували ГХН, який на 20-ту добу досліду спричинює зростання активності ферменту СОД у всіх досліджуваних ділянках головного мозку. Активність СОД достовірно зростає у КГМ та ДМ відповідно на 10 % та 20 % відносно Т-2 токсикозу на 20-ту добу досліду (див. рис. 6).

Порівнюючи зростання активності СОД за Т-2 токсикозу на 20-ту добу та за дії ГХН на тлі Т-2 токсикозу можна зробити висновок, що дія детоксиканту призводить до активації ферменту в усіх досліджуваних ділянках мозку, а отже, ГХН позитивно впливає на ферменти системи АОЗ тканин головного мозку свиней (див. рис. 6).

Пероксид водню, який утворюється внаслідок реакції дисмутації СОД, відновлюється КАТ до води і молекулярного кисню. При дослідженні активності КАТ різних ділянок головного мозку контрольних тварин встановлено найвищу її активність у КГМ (рис. 7).

Отже, на 10-ту добу токсикозу відмічена тенденція до зниження активності КАТ у всіх досліджуваних ділянках мозку, а найбільше - у ДМ. На 20-ту добу досліду в мозочку зростання активності КАТ відбувається інтенсивніше порівняно з КГМ та ДМ. ГХН як детоксикант позитивно діє на активність КАТ, яка посилюється у всіх досліджуваних ділянках, переважаючи навіть активність її на 20-ту добу токсикозу (рис. 8).

Активність ферментів антиоксидантної системи організму, а саме СОД, КАТ, ГПО, є найвищою в КГМ контрольних тварин. У ДМ активність ГПО найнижча (рис. 9).

При Т-2 токсикозі відмічено тенденцію до підвищення активності ГПО на 10-ту добу досліду у всіх досліджуваних ділянках головного мозку (у ДМ - на 14 %, у КГМ - на 10 %, у мозочку - на 8 % відносно контролю) (рис. 10).

На 20-ту добу токсикозу активність ГПО зростає в КГМ на 24 % відносно контролю, у мозочку - на 27 %. У ДМ встановлено також тенденцію до зростання активності ГПО (на 18 % відносно контролю) (див. рис. 10).

Порівнюючи активність ГПО на 10-ту та 20-ту доби досліду, слід зазначити, що на 20-ту добу токсикозу у КГМ та мозочку відбувається посилена активація ферменту. У ДМ на 20-ту добу досліду за Т-2 токсикозу активність ферменту незначно посилюється порівняно з активністю ГПО 10-ї доби токсикозу (див. рис. 10).

За дії ГХН зростання ГПО найактивніше відбувається у ДМ, тоді як у даній ділянці мозку за Т-2 токсикозу 20-ї доби активність ГПО підвищується незначною мірою порівняно з КГМ та мозочком (див. рис. 10).

У ДМ контрольних тварин активність ГР є найнижчою, у КГМ - найвищою (рис. 11).

За Т-2 токсикозу на 10-ту добу досліду відбувається достовірне підвищення активності ГР у КГМ - на 17 % (рис. 12). За Т-2 токсикозу на 20-ту добу нами показано підвищення активності ГР у всіх досліджуваних ділянках головного мозку (у КГМ на 33 %, у мозочку на 51 %, у ДМ на 58 % відносно контролю) (див. рис. 12). Найбільш інтенсивно зростання ферментативної активності відбувається у мозочку та ДМ.

При використанні ГХН як детоксиканту встановлено достовірне зростання активності ГР у КГМ (на 8 %) та ДМ (на 18 %) відносно Т-2 токсикозу на 20-ту добу досліду (див. рис. 12).

На 20-ту добу досліду активність ферменту зростає інтенсивніше порівняно з 10-тою добою, а за дії ГХН відбувається значне посилення активності ГР у досліджуваних ділянках головного мозку, проте у довгастому мозку ферментативна активність є найбільш високою (див. рис. 12).

Отже, дія Т-2 токсину веде до розбалансованості системи АОЗ на 10-ту добу токсикозу, про що свідчить зниження активності СОД, КАТ та зростання активності ГПО, ГР. Розчин ГХН повертає прооксидантно-антиоксидантну рівновагу головного мозку.

3. Морфологічний аналіз тканин головного мозку за дії різних чинників. Зважаючи на те, що під час експерименту у свиней, уражених Т-2 токсином, спостерігалися нервові симптоми, ми досліджували саме фронтальну кору, мозочок і довгастий мозок.

На 10-ту добу токсикозу в корі головного мозку виявили виражені структурні зміни гемокапілярів, нейрогліального комплексу, нейронів та їх відростків. Ураження судин мікроциркуляторного русла проявлялось повнокрів'ям, плазматизацією стінок судин, явищем стазу, дистонією. Превалювали ознаки периваскулярного і перицелюлярного набряку, що вказувало на зростання проникності мікросудин і порушення осмотичної рівноваги в нервовій тканині. Зазначені зміни мікроциркуляції призвели до набубнявіння нейроцитів, їх хроматолізу. Клітини погано вбирали фарбу, змінювали свою форму. Хроматофільна речовина цитоплазми набубнявілих нейронів вогнищево розплавлена і заповнена круглими, різної форми міхурцями. Внаслідок цього краї клітин випинались назовні розтягнутими вакуолями (рис. 13).

Тривала дія Т-2 токсину (20-та доба) зумовила нові умови існування клітин, поступову перебудову механізмів регуляції структурно-функціональної активності мозку. Разом із вираженими структурно-функціональними змінами на 20-ту добу токсикозу наростали компенсаторно-адаптативні процеси, які характерні для фази реактивних змін. У переважної більшості нейронів ІІ і ІІІ шарів кори головного мозку зменшений вміст хроматофільної субстанції, проте спостерігалось збільшення об'єму ядер, поява в них двох ядерець (рис. 14). Такі процеси свідчать про яскраво виражену пластичність нервових клітин в умовах тривалого токсикозу. Ймовірно, така гіпертрофія мала компенсаторний характер і була направлена на відтворення функціонального навантаження прогресуючих у ході токсикозу дистрофічних, атрофічних процесів. У цей період гідропія була менше виражена.

Одночасно з порушенням структурних елементів фронтальної кори виявлені значні морфологічні зміни сірої і білої речовини мозочку та довгастого мозку. Виражені структурні порушення спостерігали в клітинах Пуркін'є і нервових волокнах мозочка. Деякі грушоподібні клітини набубнявілі, цитоплазма, особливо на периферії клітини, при фарбуванні за Нісслем, забарвлена слабо, що вказувало на зменшення хроматофільної речовини. Інші клітини, навпаки, зменшені в розмірі, нейроплазма їх грудкувата або дифузно ущільнена й інтенсивно вбирала фарбу (рис. 15).

Характерною особливістю атрофованих клітин було їх морщення. Тіла набували видовженої неправильної форми. Морщення клітин супроводжувалось каріорексисом окремих клітинних елементів, їх відмиранням і появою ділянок спустошення. Такі явища були найвиразніші на 20-ту добу токсикозу, що свідчило про виражену апоптичну дію Т-2 токсину на структурні елементи мозочка (рис. 16).

У стовбуровому відділі мозку на 10-ту добу токсикозу спостерігались виразні зміни клітин ретикулярної формації і моторних нейронів, подекуди порушувалась структура клітин аж до розвитку незворотних змін. Ядра нейронів неправильної форми втрачали оболонку, лізувались. Контури клітин ставали розпливчасті. Хроматофільна речовина розплавлювалась і давала картину пилу: були наявні ряди базофільних зерен, розташованих у напрямку до периферії набряклої клітини і вздовж деяких клітинних відростків. В окремих клітинах ядерце зникало. Сукупність ознак вказувало на розвиток не тільки дистрофії, але й некрозу (рис. 17).

У стовбуровому відділі в збережених клітинах ретикулярної формації і нейронах черепно-мозкових нервів різко знижувався вміст хроматофільної субстанції. Більшість клітин з слабо забарвленою цитоплазмою мали виражені гідропічні зміни і в їх цитоплазмі виявлялись дрібні прозорі міхурцеподібні утворення. Ядра зміщувались до периферії. На фоні таких змін в окремих клітинах ретикулярної формації, специфічних ядрах зорового горбика, ядрах варолієвого мостаспостерігали не тільки зміни у вигляді гідропічної дистрофії, а й деструктивні процеси з вираженим дифузним каріоцитолізом. При цьому ядра нейронів лізувались, контури клітин стирались, що вказувало не тільки на прояв дистрофії, але й розвиток незворотних змін - апоптозу і некрозу. Пучки мієлінових волокон значно розрихлювались з вираженою криброзністю тканини між пучками (рис. 18).

За дії розчину ГХН у клітинах головного мозку поросят 3-ї групи спостерігали репараційні процеси, хоча потрапляли в поле зору окремі хроматолітично змінені нейрони з невеликими вакуолями, розміщеними в зоні просвітленої цитоплазми. Проте в усіх шарах кори головного мозку домінували нейрони з великими овальними ядрами та інтенсивно забарвленими ядерцями. Помітно групи гіпертрофованих нейронів з добре оконтурованою цитоплазмою, з великими овальними ядрами та інтенсивно забарвленими ядерцями. У V шарі кори головного мозку, де розміщувалися пірамідні клітини, переважали нейрони, цитоплазма яких інтенсивно забарвлювалась тіоніном, що вказувало на зростання вмісту хроматофільної субстанції, а ядра вміщували виразно забарвлені ядерця. Активація ядерних структур супроводжувалася перинуклеарним гіперхроматозом. Гіпертрофія нейронів та їх ядерець, з тенденцією зміщення ядерець в сторону каріолеми, а самих ядер на периферію клітини, вказувала на активні репаративні процеси (рис. 19). Відростки нейронів проглядалися на невеликій відстані від тіла клітини.

При застосуванні розчину ГХН у поросят ІІІ групи репаративні процеси спостерігали також у клітинах мозочка. У молекулярному шарі мозочка значна кількість нервових клітин структурована з вираженим сателітозом. Переважна більшість еферентних клітин збагачувалась хроматофільною субстанцією, ядра ставали соковитими (рис. 20). Навколо клітин Пуркін'є виразно формувались сплетіння кошикових клітин. Клітини-зерна набували округлої форми, в яких більшу частину займало чітко окреслене ядро з ядерцем.

Нейрони довгастого мозку збільшувались у розмірах, їх ядра інтенсивніше забарвлювались. Гіпертрофовані клітини містили масивні скупчення хроматофільної субстанції, зосередженої навколо ядра. Ядерця великі за розмірами, розташовані в центральній частині ядра. Цитоплазма, ядра та ядерця зафарбовувались інтенсивно, що свідчило про функціональну напруженість цих клітин (рис. 21).

Отже, на 10-ту добу токсикозу в досліджуваних ділянках головного мозку переважають дистрофічні зміни, тоді як на 20-ту добу - атрофічні. Застосування розчину ГХН веде до збільшення гіперхромних клітин з посиленою функціональною активністю.

ОБГОВОРЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕНЬ

На 10-ту добу досліду дія Т-2 токсину призводить до зростання процесів пероксидоутворення, що виражається в підвищенні рівня первинних та вторинних продуктів ПОЛ у досліджуваних ділянках мозку. На фоні активації ПОЛ показано тенденцію до зростання активності ГПО, ГР та зниження активності СОД та КАТ. Відомо, що Т-2 токсин негативно діє на гемато-енцефалічний бар'єр. Підвищена проникність цієї бар'єрно-транспортної системи створює умови для проходження до мозку токсичних для ендотелію судин метаболітів (Ионов И.А., 2001). Окрім того, Т-2 токсин негативно впливає на білоксинтезуючу функцію клітин (Артюх В.П., 2002; Котик А.Н. , 1993, 1997, 1999). В умовах ініціації пероксидного окиснення відбувається тенденція до активації ГПО на 10-ту добу токсикозу (Оковитый С.В., 2003). При біотрансформації Т-2 токсину до його функціональної групи приєднується відновлений глутатіон у реакціях кон'югації, що каталізуються специфічними ферментами (Керимов Б.Ф., 2004; Чубар О.М., 2006). Ймовірно, глутатіонова ланка системи АОЗ є стійкою до дії різних токсинів.

Негативний вплив активації процесів ПОЛ на мембрани нейронів тканин головного мозку за дії досліджуваного токсину підтверджується гістологічним дослідженням. Так, на 10-ту добу Т-2 токсикозу в нейронах КГМ та ДМ нами показані дистрофічні зміни. Вакуольна дистрофія характеризується появою в клітині вакуоль, заповнених цитоплазматичною рідиною. Великий вплив на розвиток дистрофії має порушення проникності мембран клітини, що супроводжується їх розпадом. Це призводить до активації гідролітичних ферментів лізосом, які розривають внутрішньомолекулярні зв'язки з приєднанням води. Тому функція органів і тканин при гідропічній дистрофії різко знижена (Харламова А.В., 2000; Благодаров В.М., 2004; Шлопов В.Г., 2004). У мозочку, КГМ та ДМ на 10-ту добу токсикозу відмічено гомогенізацію цитоплазми нейронів, хроматоліз. Крім клітин з хроматолізом у мозочку виявлені кошикоподібні клітини, які є зморщеними (пікноморфними). Їх особливістю є зменшені розміри і кутаста форма, ядро містить багато хроматину. Нейрони перебувають у зниженому функціональному стані (Меркулова О.С., 1982). У ДМ вже на 10-ту добу дія Т-2 токсину призводить також до незворотних змін деяких нейронів. Відбувається зникнення ядерця, ядра, розпорошення хроматофільної речовини, а в кінцевому результаті і зникнення чітких контурів клітини.

КГМ є найменш чутливою до дії Т-2 токсину. У корі півкуль великого мозку знаходяться кіркові аналізатори, які тісно взаємозв'язані. Кора здійснює аналіз і синтез, виробляє реакції у відповідь (Ярослав С.Ю., 1971; Батуев А.С., 1973; Максимова Е.В., 1990; Чайченко Г.М., 2003; Шкробот С.І., 2003). Ймовірно, захисні реакції від пошкоджень в КГМ здійснюються на найвищому рівні. Найбільш негативний вплив токсину відмічено у ДМ. Ймовірно, це пов'язано з тим, що до структури ДМ входить ретикулярна формація, яка чутлива до дії багатьох чинників, зокрема токсинів, а також велика кількість провідних шляхів, де зосереджений великий вміст ліпідів мієлінової оболонки (Филимонов В.И., 2003).

На фоні посилення процесів ліпопероксидації на 20-ту добу токсикозу відбувається зростання активності всіх досліджуваних ферментів антиоксидантної системи (СОД, КАТ, ГПО, ГР). Висока антиоксидантна активність сприяє залученню метаболітів ПОЛ (ДК, МДА) до енергетичного і пластичного обміну шляхом підтримання стабільності та високої активності ферментів окисно-відновних і антиоксидантних ферментів (Тимочко М.Ф., 1998). Є дані щодо прямої залежності між функціональним станом системи АОЗ і здатністю організму до адаптації за умов дії стрес-факторів різної природи та сили (Гложик І. та ін., 2002; Голубій Є.М. та ін., 2006). Ймовірно, на 20-ту добу активуються адаптаційні процеси організму і тому активність ферментів системи АОЗ зростає у КГМ, мозочку, ДМ. При введенні в організм Т-2 токсину на 20-ту добу в досліджуваних ділянках головного мозку свиней переважають атрофічні процеси. За таких обставин відбувається зменшення розмірів клітин, а в подальшому кількості клітин, які складають тканину, що супроводжується зниженням або припиненням їхньої функції (Шлопов В.Г., 2004). Патологічна атрофія є зворотним процесом. За умови ліквідації чинника її утворення можливе повне відновлення структури і функції органу, якщо атрофія не досягла високого ступеня. При нейрогенній дистрофії відбуваються біофізичні зміни, що стосуються насамперед білкового й енергетичного стану клітин (Боднар Я.Я. та ін., 2000).

При застосуванні ГХН відмічено зниження інтенсивності ПОЛ нижче контрольних показників. У КГМ вміст МДА знижується на 22 % відносно Т-2 токсикозу на 20-ту добу досліду. При дії ГХН на мозочок вміст ДК досягає контрольних значень. У ДМ рівень ДК знижується на 28 %, а кількість МДА - на 17 % порівняно з Т-2 токсикозом. Встановлена позитивна кореляційна залежність між ДК та МДА (r = 0,83; р ? 0,95, n = 12). Отже, ГХН знижує вміст продуктів ПОЛ у всіх досліджуваних ділянках мозку, що підтверджує ефективність його застосування для корекції порушень прооксидантно-антиоксидантної рівноваги за умов Т-2 токсикозу.

СОД, КАТ та ГПО є ключовими ферментами АОЗ. У КГМ встановлено позитивну кореляційну залежність між активністю СОД та ГПО (r = 0,76; р ? 0,95, n = 12). Проте, у ДМ виявлено позитивну кореляційну залежність між СОД та КАТ (r = 0,92; р ? 0,95, n = 12). Дана закономірність є відповіддю на високий вміст утворених продуктів ПОЛ (рівень МДА збільшується на 87 % відносно контролю). За дії досліджуваного детоксикаційного розчину у корі, мозочку та ДМ встановлено переважання гіпертрофованих клітин. Причиною гіпертрофії є посилене навантаження збереженої тканини (Боднар Я.Я., Файфура В.В., 2002; Шлопов В.Г., 2004). У гіпертрофованих клітин збільшується кількість базофільної речовини, гіпертрофуються ядра, збільшуються розміри і кількість ядерець. Це свідчить про активацію в таких клітинах білоксинтезуючого апарату (Пермяков Н.К., 1986).

Оскільки Т-2 токсин має низьку молекулярну масу, він може легко проникати через клітинну мембрану. У клітині Т-2 токсин інгібує біосинтез білка, внаслідок чого сповільнюється синтез ферментів антиоксидантної системи захисту організму. При пригніченні системи АОЗ за умов токсикозу відбувається накопичення активних форм кисню, що і стимулює процеси ПОЛ. Детоксикація організму при введенні ГХН відбувається вже у кров'яному руслі, проте низькі концентрації розчину ГХН потрапляють безпосередньо у тканини (у нервову тканину головного мозку, долаючи гемато-енцефалічний бар'єр) де взаємодіють з Т-2 токсином за реакцією гідроксилювання (Владимиров Ю.А., 1972; Труфанова В.О., 2005; Лопатин С.В., 2005).

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі відповідно до поставленої мети і завдань досліджено вплив Т-2 токсину та ефектів ГХН на інтенсивність процесів ПОЛ та стан антиоксидантної системи різних структур головного мозку (КГМ, мозочка, ДМ), а також з'ясовано шляхи їх впливу на систему прооксидантно-антиоксидантного гомеостазу нервової тканини, що суттєво вплинуло на морфологію клітин.

1. Т-2 токсин спричиняє підвищення інтенсивності процесів ПОЛ, які в свою чергу активують ферменти АОЗ. Проте активація цієї системи АОЗ недостатня для зниження інтенсивності процесів ПОЛ до контрольного рівня. Використання розчину ГХН призвело до істотного зниження кількості продуктів ліпопероксидації в усіх досліджуваних ділянках головного мозку та стимуляції підвищення активності досліджуваних ферментів системи АОЗ.

2. У контрольних зразках виявлено високий рівень продуктів ПОЛ та активність ферментів антиоксидантної системи у корі головного мозку та низький - у довгастому мозку, що підтверджує літературні дані щодо інтенсивного протікання процесів окиснення у корі головного мозку, тоді як у довгастому мозку вони відбуваються найповільніше.

3. За Т-2 токсикозу як на 10-ту, так і на 20-ту доби досліду процеси ПОЛ активуються у всіх досліджуваних ділянках мозку. Однак найінтенсивніше процеси ліпопероксидації проходять у довгастому мозку, а найслабше - у корі головного мозку. На 10-ту добу токсикозу активність СОД і КАТ на тлі високої активності ферментів глутатіонової ланки є низькою із поступовим зростанням активності усіх досліджуваних ферментів на 20-ту добу досліду (компенсаторний процес для знешкодження продуктів ПОЛ).

4. Дія Т-2 токсину призводить до структурних змін у корі головного мозку, мозочку та довгастому мозку. Причому введення токсину протягом 10-ти діб у досліджуваних ділянках мозку зумовлює більшою мірою дистрофічні порушення (вакуолізацію клітин, набряк, хроматоліз), тоді як згодовування протягом 20-ти діб - атрофічні явища (морщення клітин, пікноз ядер, гомогенізація цитоплазми). Найчутливішим до дії Т-2 токсину виявився довгастий мозок, про що свідчить лізис нейронів уже на 10-ту добу досліду.

5. Введення розчину ГХН знижує інтенсивність процесів ПОЛ та активує систему АОЗ у корі головного мозку, мозочку та довгастому мозку. Це дає змогу вважати, що ГХН виступає як фактор знешкодження токсинів.

6. Дія ГХН призводить до посилення функціональної активності клітин, в яких збільшується кількість ядерець у ядрі, гіпертрофії клітин і утворення скупчень хроматофільної субстанції; відбувається відновлення мієлінової оболонки провідних шляхів.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Головчак Н.П., Тарновська А.В., Коцюмбас Г.І., Санагурський Д.І. Антиоксидантно-прооксидантний гомеостаз у нервовій тканині свиней за впливу Т-2 токсину // Наук. вісник Львів. нац. акад. вет. медицини ім. С.З. Ґжицького. - 2006. - Т. 8, № 4(31), ч. 1. - С. 39-43. (Здобувач провела дослідження та статистичне опрацювання результатів, проаналізувала та узагальнила літературні джерела, взяла участь в аналізі експериментальних даних та в їх обговоренні, підготувала до друку статтю).

2. Головчак Н.П., Тарновська А.В., Коцюмбас Г.І., Санагурський Д.І. Вплив Т-2 токсину на активність каталази нервової тканини головного мозку свиней // Біологія тварин. - 2006. - Т. 8, № 1-2. - С. 200-204. (Здобувач провела дослідження та статистичне опрацювання результатів, проаналізувала та узагальнила літературні джерела, взяла участь в аналізі експериментальних даних та в їх обговоренні, підготувала до друку статтю).

3. Головчак Н.П., Коцюмбас Г.І., Тарновська А.В., Санагурський Д.І. Дія Т-2 токсину на перекисне окиснення ліпідів у головному мозку свиней // Львівський медичний часопис. - 2006. - Т. 12, № 2. - С. 135-137. (Здобувач провела дослідження та статистичне опрацювання результатів, проаналізувала та узагальнила літературні джерела, взяла участь в аналізі експериментальних даних та в їх обговоренні, підготувала до друку статтю).

4. Головчак Н.П., Тарновська А.В., Коцюмбас Г.І., Санагурський Д.І. Морфологічний стан нервової тканини головного мозку свиней за дії розчину гіпохлориту натрію на тлі експериментального Т-2 токсикозу. Біохімічний та гістологічний аспекти // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. - 2007. - № 1(36). - С. 34-42. (Здобувач провела дослідження та статистичне опрацювання результатів, проаналізувала та узагальнила літературні джерела, взяла участь в аналізі експериментальних даних та в їх обговоренні, підготувала до друку статтю).

5. Головчак Н.П. Структура та вплив мікотоксинів на живі організми // Вісник Львів. ун-ту. Сер. біол. - 2007. - Вип. 43. - С. 33-47. (Здобувач провела дослідження та статистичне опрацювання результатів, проаналізувала та узагальнила літературні джерела, взяла участь в аналізі експериментальних даних та в їх обговоренні, підготувала до друку статтю).

6. Головчак Н.П., Тарновська А.В., Коцюмбас Г.І., Санагурський Д.І. Вплив Т-2 токсину на функціональні параметри нервових клітин та застосування ГХН як детоксиканту // Медична хімія. - 2007. - Т. 9, № 1. - С. 58-60. (Здобувач провела дослідження та статистичне опрацювання результатів, проаналізувала та узагальнила літературні джерела, взяла участь в аналізі експериментальних даних та в їх обговоренні, підготувала до друку статтю).

7. Головчак Н.П., Тарновская А.В., Коцюмбас Г.И., Санагурский Д.И. Активность глутатионредуктазы и каталазы головного мозга свиньи в условиях экспериментального Т-2 токсикоза // Биология - наука ХХІ века: 10-я Пущинская школа-конференция молодых ученых посвященная 50-летию Пущинского научного центра РАН. Пущино, 17-21 апреля 2006 г. - Пущино, 2006. - С. 107. (Здобувач провела дослідження, взяла участь в аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез доповіді, представляла стендову доповідь на конференції).

8. Головчак Н.П., Тарновська А.В., Коцюмбас Г.І., Санагурський Д.І. Інтенсивність вільнорадикальних реакцій тканин мозку свиней за впливу ГХН на фоні експериментального Т-2 токсикозу // IX з'їзд Українського біохімічного товариства. Харків, 24-27 жовтня 2006 р. - Харків, 2006. - Т. 2, - С. 41. (Здобувач провела дослідження, взяла участь в аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез доповіді, представляла стендову доповідь на конференції).

9. Головчак Н.П., Тарновська А.В., Коцюмбас Г.І., Санагурський Д.І. Вплив Т-2 токсину на функціональні процеси головного мозку // Психофізіологічні та вісцеральні функції в нормі і патології: III Всеукраїнська наук. конф. Київ, 4-6 жовтня 2006 р. - Київ, 2006. - С. 26-27. (Здобувач провела дослідження, взяла участь в аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез доповіді, представляла стендову доповідь на конференції).

10. Головчак Н.П., Тарновская А.В., Санагурский Д.И. Активность глутатионредуктазы при експериментальном Т-2 токсикозе свиней // Биоантиоксидант: Тезисы докладов VII Междунар. конф. Москва, 25-26 октября 2006 г. - Москва, 2006. - С. 97-98. (Здобувач провела дослідження, взяла участь в аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез доповіді, представляла стендову доповідь на конференції).

11. Головчак Н.П., Тарновська А.В., Коцюмбас Г.І., Санагурський Д.І. Вплив гіпохлориту натрію на активність каталази та СОД при Т-2 токсикозі // Механізми функціонування фізіологічних систем: Матеріали Міжнар. наук. конф., приуроченій 60-літтю новоствореної кафедри фізіології людини і тварин Львівського ун-ту ім. Івана Франка. Львів, 8-11 листопада 2006 р. - Львів, 2006. - С. 47-48. (Здобувач провела дослідження, взяла участь в аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез доповіді, представляла стендову доповідь на конференції).

12. Головчак Н.П., Тарновська А.В., Коцюмбас Г.І., Санагурський Д.І. Активність глутатіонпероксидази при експериментальному Т-2 токсикозі свиней // ІV з'їзд Українського біофізичного товариства: Донецьк, 19-21 грудня 2006 р. - Донецьк, 2006. - C. 109-110. (Здобувач провела дослідження, взяла участь в аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез доповіді, представляла стендову доповідь на конференції).

13. Головчак Н.П., Тарновська А.В., Галан М.Б., Санагурський Д.І. Кореляційні зв'язки між активністю ферментів системи антиоксидантного захисту та процесами ПОЛ кори головного мозку свиней при Т-2 токсикозі // Молодь та поступ біології: Збірник тез третьої Міжнар. наук. конф. студентів і аспірантів. Львів, 23-27 квітня 2007 р. - Львів, 2007. - С. 7-8. (Здобувач провела дослідження, взяла участь в аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез доповіді, представляла стендову доповідь на конференції).

14. Holovchak N., Tarnovska A., Sanagursky D. Influence of T-2 toxin on neural cells functional parameters and application of sodium hypochlorite as a detoxicant // 6th Parnas Conference Molecular Mechanism of Cellular Signalling, May 30th- June 2nd, 2007, Krakow, Poland, - P. 57 (Здобувач провела дослідження, взяла участь в аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез доповіді, представляла стендову доповідь на конференції).

натрій гіпохлорит ліпопероксидація

АНОТАЦІЯ

Головчак Н.П. Вплив гіпохлориту натрію на перекисне окиснення ліпідів і системи антиоксидантного захисту головного мозку тварин за експериментального Т-2 токсикозу. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.02-біофізика. - Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2008.

Дисертація присвячена дослідженню процесів ПОЛ у тканині головного мозку за умов дії Т-2 токсину та ГХН. Вперше проведено дослідження впливу Т-2 токсину (з групи мікотоксинів) на систему прооксидантно-антиоксидантного гомеостазу нервової тканини. Встановлено, що дія Т-2 токсину реалізується на мембранному рівні, а саме через активування інтенсивності вільнорадикальних реакцій та зміну ензиматичної активності антиоксидантної системи. Систематичне введення Т-2 токсину призводить до пошкодження мембранної структури клітини, про що свідчить аналіз гістопрепаратів та посилення процесів ПОЛ.

Показано, що використання розчину ГХН як детоксикуючої речовини призводить до зниження інтенсивності процесів ліпопероксидації на фоні підвищення активності ферментів системи АОЗ (СОД, КАТ, ГПО, ГР). Дія ГХН зумовлює відновлення структури клітин нервової тканини, при цьому збільшується кількість ядерець, глибок хроматофільної речовини, відновлюється структура ядра, контури мембрани нейронів чітко виражені. Нервові клітин стають функціонально активними.

Ключові слова: перекисне окиснення ліпідів, ферменти антиоксидантного захисту, нервова тканина, Т-2 токсин, гіпохлорит натрію.

АННОТАЦИЯ

Головчак Н.П. Влияние гипохлорита натрия на перекисное окисление липидов и систему антиоксидантной защиты головного мозга животных при експериментальном Т-2 токсикозе. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.02-биофизика. - Львовский национальный университет имени Ивана Франко, Львов, 2008.

Диссертация посвящена исследованию процессов ПОЛ в ткани головного мозга при действии Т-2 токсина и ГХН. Впервые проведено исследование влияния Т-2 токсина (из группы микотоксинов) на систему прооксидантно-антиоксидантного гомеостаза нервной ткани. Установлено, что действие Т-2 токсина реализуется на мембранном уровне, а именно путем активирования интенсивности свободнорадикальных реакций и изменения энзиматической активности антиоксидантной системы. Показано, что на 10-тые сутки Т-2 токсикоза количество продуктов ПОЛ (ДК и МДА) интенсивно возростает. На фоне усиления процессов ПОЛ при этом идет возрастание активности таких ферментов, как ГПО и ГР, в то время как активность СОД и КАТ понижается. На 20-тые сутки действия Т-2 токсина количество ДК и МДА остается выше контрольных значений, но активность всех исследуемых ферментов повышается.

Систематическое введение Т-2 токсина ведёт к повреждению мембранной структуры клетки, о чем свидетельствует анализ гистопрепаратов и усиление процессов ПОЛ. На 10-тые сутки Т-2 токсикоза в нейронах выявлены дистрофические изменения, в клетках появляются вакуоли, заполненные цитоплазматической жидкостью. При дальнейшем введении Т-2 токсина в головном мозге проявляются атрофические процессы (уменьшение количества, размеров клеток).

Показано, что использование расствора ГХН в качестве детоксицирующей жидкости ведёт к уменьшению интенсивности процессов липопероксидации на фоне возрастания активности ферментов системы АОЗ (СОД, КАТ, ГПО, ГР). Действие ГХН стимулирует восстановление структуры клеток нервной ткани, в частности возрастает количество ядрышек, глыбок хроматофильной жидкости, восстанавливается структура ядер, контуры мембран нейронов чётко выражены. Нервные клетки становятся функционально активными.

Ключевые слова: перекисное окисление липидов, ферменты антиоксидантной защиты, нервная ткань, Т-2 токсин, гипохлорит натрия.

SUMMARY

N.P. Holovchak. The sodium hypochloride effect on peroxide lipid oxidation and animal brain antioxidant protection system under the experimental T-2 toxicosis. - Manuscript.

The thesis for the Ph D degree with specialization 03.00.02 in biophysics. - Ivan Franko National University of Lviv, Lviv, 2008.

The research presented in the thesis is devoted to peroxide lipid oxidation processes in brain tissue under adverse effects of the T-2 toxin and sodium hypochlorite. The investigation into the T-2 toxin (one of micotoxins) effect on the prooxidant-antioxidant homeostasis system of nerve tissue has been conducted for the first time. It was found that the T-2 toxin acts on the membrane level, i.e. through the activation of free radical reactions and the change of enzymatic intensity of the antioxidant system. The systematic administration of the T-2 toxin causes the cell membrane structure damage, which was certified by the histopreparation analyses and the increased intensity of peroxide lipid oxidation (PLO).

It was demonstrated that the usage of sodium hypochloride solution as the detoxicant results in the decrease of lipoperoxidation intensity as well as the increase of ferment intensity of the antioxidant protection system (APS). Sodium hypochloride helps to regenerate the structure of nerve system cells, i.e. the number of nucleoli and chromatophilic lumps are growing; the nucleus structure is restored; and neurone membrane contours are clearly-cut. Nerve cells become functionally active.

Key words: peroxide lipid oxidation; antioxidant protection ferments; nerve tissue; T-2 toxin; sodium hypochloride.

Размещено на Allbest.ru