Вплив комплексів антиоксидантів на біохімічні показники сироватки крові щурів за умов гострого гепатиту

Размещено на http://www.allbest.ru/

Миколаївський національний аграрний університет

факультет агротехнології

ВПЛИВ КОМПЛЕКСІВ АНТИОКСИДАНТІВ НА БІОХІМІЧНІ ПОКАЗНИКИ СИРОВАТКИ КРОВІ ЩУРІВ ЗА УМОВ ГОСТРОГО ГЕПАТИТУ

Я.В. Діордіца, асистент

Анотація

Ураження щурів гідразин сульфатом викликає активізацію процесів перекисного окиснення ліпідів, а також зумовлює розвиток деструктивних процесів у печінці, що підтверджується зростанням концентрації трансаміназ і білірубіну та зниженням вмісту загального холестерину у сироватці крові. Застосування комплексу антиоксидантів у складі «Тріовіт» + кверцетин сприяло нормалізації процесів перекисного окиснення ліпідів та відновленню структурно- функціонального стану печінки.

Ключові слова: гострий гепатит; аланінамінотрансфераза; аспартатаміно- трансфераза; білірубін; холестерин; кверцетин; «Тріовіт»; а-ліпоєва кислота.

Аннотация

Я. В. Диордица

Николаевский национальный аграрный университет, кафедра почвоведения и агрохимии,

ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСОВ АНТИОКСИДАНТОВ НА БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЫВОРОТКИ КРОВИ КРЫС В УСЛОВИЯХ ОСТРОГО ГЕПАТИТА

Введение. Гепатиты разной этиологии - глобальная проблема, которая обусловлена их высокой социально-экономической значимостью и широкой распространенностью среди людей работоспособного возраста. Одной из актуальных проблем является поиск эффективных комбинаций веществ, которые проявляют антиоксидантные и гепатопротекторные свойства. К наиболее распространенным антиоксидантам, что используются для коррекции гепатитов относятся а-липоевая кислота, кверцетин и витамины А, Е, С.

Цель. Исследовать эффективность применения комплексов антиоксидантов в составе «Триовит» + кверцетин и «Триовит» + кверцетин + а-липоевая кислота в условиях развития острого гепатита.

Методы. Острый гепатит вызывали путем одноразового внутрибрюшинного введения раствора гидрозин сульфата 100 мг/кг. Антиоксиданты вводили сразу же после введения токсиканта в таких концентрациях: «Триовит» - 50 мг/кг; кверцетин - 20 мг/кг; а-липоевая кислота - 100 мг/кг. Животных выводили с эксперимента через 24 часа после его начала. Интенсивность свободнорадикальных процессов оценивали по концентрации диеновых коньюгатов. Состояние гепатоцитов оценивали по активности АлАТ, АсАТ и концентрации билирубина в сыворотке крови. Синтетическую способность печени оценивали по количеству холестерина в сыворотке крови.

Результаты. Проведенные исследования показали, что использование комплекса антиоксидантов «Триовит» + кверцетин нормализует показатели свободнорадикальных процессов в печени, способствует восстановлению показателей аминотрансфераз и холестерина, однако не снижает концентрацию билирубина в сыворотке крови. При использовании комплекса антиоксидантов «Триовит» + кверцетин + а-липоевая кислота наблюдали повышение концентрации ДК и снижение активности аминотрансфераз относительно показателей интактной группы.

Выводы. Использование комплекса антиоксидантов «Триовит» + кверцетин более эффективно, чем «Триовит» + кверцетин + а-липоевая кислота при коррекции острых гепатитов.

Ключевые слова: острый гепатит; аланинаминотрансфераза; аспартатамино- трансфераза; билирубин; холестерин; кверцетин; «Триовит»; а-липоевая кислота.

Annotation

Y. V. Diorditsa

Mykolayiv National Agrarian University, Department of Soil Science and Agricultural Chemistry,

THE INFLUENCE OF ANTIOXIDANT COMPOUNDS ON THE BIOCHEMICAL INDICATORS OF RATS' BLOOD SERUM UNDER ACUTE HEPATITIS

Introduction. Hepatitis of various etiologies is a global problem, which is caused by their high socio-economic significance and widespread prevalence among people of working age. One of the actual problems is the search for effective combinations of substances that have antioxidant and hepatoprotective properties. The most common antioxidants used to correct hepatitis include a-lipoic acid, quercetin and vitamins A, E, C.

Aim. The aim of the work was to study the effectiveness of using the antioxidant complexes «Triovit» + quercetin and «Triovit» + quercetin + a-lipoic acid under the conditions of acute hepatitis.

Methods. Acute hepatitis was caused by single intraperitoneal injection of hydrazine sulfate (100 mg/kg). Antioxidants were injected immediately after the injection of hydrazine sulfate in the following concentrations: «Triovit» - 50 mg / kg; quercetin - 20 mg / kg; a-lipoic acid - 100 mg / kg. The experiment lasted 24 hours. The intensity of free radical processes was determined by the concentration of diene conjugates. The state of hepatocytes was determined by the activity of ALT, AST and bilirubin concentration in serum. Synthetic function of the liver was determined by concentration of cholesterol in serum.

Results. The results of the conducted research prove that using the antioxidant complex which contains quercetin and “Triovit” normalizes indexes of free radical processes in liver, promotes recovering aminotransferase and cholesterol indexes, but does not reduce the bilirubin concentration in serum. Using the antioxidant complex which contains “Triovit” + quercetin + a-lipoic acid caused activation of lipid peroxidation processes, decrease in the activity of aminotransferases and cholesterol level.

Conclusion. Using the complex of antioxidants «Triovit» + quercetin is more effective in correction of acute hepatitis in comparison with «Triovit» + quercetin + a-lipoic acid.

Key words: acute hepatitis; alanine aminotransferase; aspartate aminotransferase; bilirubin; cholesterol; quercetin; «Triovit»; a-lipoic acid.

Виклад основного матеріалу

Печінка - важлива залоза нашого організму, яка бере активну участь у біотрансформації ксенобіотиків ендогенного та екзогенного походження та забезпечує сталість внутрішнього середовища організму. Надмірне надходження ксенобіотиків в організм порушує рівновагу між окиснювальними процесами та захисними системами в організмі і сприяє активізації вільнора- дикальних процесів у клітинах [1, 2, 5]. Активізація перекисного окиснення ліпідів спричиняє пошкодження мембран гепатоцитів та зумовлює швидке надходження внутрішньоклітинних компонентів у кров, що спричиняє ендогенну інтоксикацію [3, 14].

Для усунення проявів ендогенної інтоксикації застосовують антиоксиданти. Протекторні властивості антиоксидантів сприяють стабілізації системи гомеостазу, перешкоджаючи утворенню вільних радикалів, і попереджають порушення функцій тканин, які викликані вільними радикалами [17, 18].

Визнаними антиоксидантами, що використовуються для корекції гепатитів є кверцетин [7, 10], вітаміни А, Е, С [10, 13] та а-ліпоєва кислота [8-10, 21], проте, як правило, вони застосовуються окремо. Комбінація антиоксидантів «Тріовіт» + кверцетин + а-ліпоєва кислота та «Тріовіт» + кверцетин, їх вплив на печінку та процеси ПОЛ раніше не досліджувалась.

Метою дослідження було дослідити ефективність застосування комплексів антиоксидантів у складі «Тріовіт» + кверцетин та «Тріовіт» + кверцетин + а-ліпоєва кислота за умов розвитку гострого гепатиту.

Матеріали та методи дослідження

Дослідження проводили на білих лабораторних щурах-самках лінії Вістар стадного розведення, середньою масою 280 г, які утримувалися в стандартних умовах віварію на збалансованому раціоні, що містив усі необхідні компоненти. Питну воду та їжу тварини отримували без обмежень. Усі маніпуляції з тваринами проводили відповідно до правил «Європейської конвенції захисту хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та інших наукових цілей» (Страсбург, 1986) та загальних принципів експериментів на тваринах, схваленими на національному конгресі з біоетики (Київ, 2001).

Тварин було поділено на 4 групи по 6 особин у кожній: І група - контроль (інтактна); ІІ - гострий токсичний гепатит, викликаний шляхом одноразового внутрішньоочеревинного введення розчину гідразин сульфату (100 мг/кг); ІІІ - гострий токсичний гепатит + «Тріовіт» (50 мг/кг) + «Кверцетин» (20 мг/кг); ГУ - гострий токсичний гепатит + «Тріовіт» (50 мг/кг) + «Кверцетин» (20 мг/ кг) + ліпоєва кислота (100 мг/кг). Комплекс препаратів щури отримували per os (перорально) відразу ж після введення розчину гідразин сульфату. Тварин виводили з експерименту під тіопенталовим наркозом, шляхом тотального кровопускання з серця через 24 години від початку експерименту. У тварин забирали кров із серця, центрифугували зі швидкістю 3000 об./хв протягом 30 хв. Отриману сироватку використовували для подальших досліджень.

Інтенсивність вільнорадикальних процесів в організмі щурів оцінювали за накопиченням дієнових кон'югатів (ДК). Концентрацію ДК визначали за здатністю утворювати спряжені подвійні зв'язки за наявності вільних радикалів у молекулах поліненасичених вищих жирних кислот за методом Левицького та ін. [12]. Кількість ДК виражали у ммоль/л.

Структурно-функціональні зміни печінки оцінювали за показниками печінкових маркерів. Ступінь цитолізу гепатоцитів оцінювали за активністю алані- намінотрансферази (АлАТ) та аспартатамінотрансферази (АсАТ). Активність АлАТ та АсАТ в сироватці крові визначали динітрофенілгідразиновим методом [6]. Активність АлАТ та АсАТ виражали в мккат/л.

Рівень білірубіну використовували для встановлення глибини уражень печінки [5]. Загальний білірубін у сироватці крові визначали за здатністю з діазотованою сульфаніловою кислотою утворювати забарвлені дізосполуки червоного кольору. Інтенсивність забарвлення вимірювали фотометрично [6]. Кількість загального білірубіну виражали в мкмоль/л.

Найбільше практичне значення для оцінки функціонального стану печінки має вміст холестерину в крові [15]. Вміст холестерину визначали ферментативним методом за допомогою набору реактивів «Холестерин-Ф», фірми Філісіт Діагностика (Україна), виражали в ммоль/л сироватки крові.

Статистичне опрацювання результатів досліджень проводили за допомогою програми BioStat 2008 5.8.4.3 для Windows. Вірогідність різниці між вибірками оцінювали за t-критерієм Стьюдента. Розбіжності вважали вірогідними за Р < 0,05.

Результати дослідження та їх обговорення

При моделюванні гострого токсичного гепатиту спостерігаємо зростання показників ДК у сироватці крові щурів ІІ групи порівняно з інтактною групою на 27 % (табл. 1), що свідчить про активацію вільнорадикальних процесів в організмі уражених щурів під впливом гідразин сульфату. При застосуванні «Тріовіту» та кверцетину спостерігається зниження ДК на 10,7 % відносно тварин ІІ групи, що свідчить про зменшення інтенсивності процесів ПОЛ. При застосуванні «Тріовіту», кверцетину та а-ліпоєвої кислоти спостерігаємо зростання показників ДК на 39 % порівняно з інтактною групою, та на 9 % порівняно з тваринами ІІ групи, що не отримували корекцію антиоксидантами. Отримані дані свідчать про те, що даний комплекс антиоксидантів не мав позитивного впливу на концентрацію ДК. Отримані дані збігаються з даними інших авторів [11] про те, що при одноразовому введенні а-ліпоєвої кислоти у дозі 100 мг/кг вона протягом 24 год викликає активізацію ПОЛ. Прооксидантні властивості на початкових етапах застосування можуть бути пов'язані з тим, що ліпоєва кислота відновлюється в цитоплазмі клітини глу- татіонпероксидазою до дегідроліпоєвої кислоти з використанням НАДФН, а потім переходить в позаклітинне середовище, де швидко окиснюється і знову надходить у клітину. Ці процеси тривають до встановлення рівноваги дегідроліпоєвої кислоти, що значно виснажує запас НАДФ та пригнічує глутатіонову антиоксидантну систему.

Таблиця 1

Показники сироватки крові щурів за дії гідразин сульфату та корекції антиоксидантами

Примітка: * - статистично значуща різниця порівняно з інтактною групою (р < 0,05); ** - статистично значуща різниця порівняно з ІІ групою (р < 0,05); *** - статистично значуща різниця порівняно з ІІІ - групою (р < 0,05).

гепатит антиоксидант тріовіт кверцетин

Досліджено коригувальний вплив комплексів антиоксидантів на стан плазматичних мембран гепатоцитів. Унаслідок деструкції та зміни проникності плазматичних мембран клітин після ураження гідразин сульфатом спостерігаємо вірогідне підвищення активності АлАТ на 35 %, а АсАТ - на 15 % порівняно з інтактною групою. Підвищення активності в сироватці крові АлАТ та АсАТ свідчить про цитоліз гепатоцитів та переміщення ферментів у кров, що є маркером гострого ураження печінки [5]. Корекція «Тріовітом» та кверцетином знижувала показники АлАТ на 21 %, а АсАТ - на 16 % порівняно з тваринами ІІ групи, що не отримували корекції. При цьому показники АсАТ та АлАТ майже відновились до рівня показників інтактної групи. При застосуванні «Тріовіту», кверцетину та а-ліпоєвої кислоти спостерігаємо найнижчі показники АлАТ та АсАТ серед усіх груп. При цьому рівень АлАТ знизився на 37 % порівняно з тваринами ІІ групи та на 15 % порівняно з тваринами інтактної групи. Отримані дані були на 20 % нижчими, ніж у тварин ІІІ групи. Концентрація АсАТ знизилась на 23 % порівняно з тваринами ІІ групи, на 11 % порівняно з інтактними тваринами та на 8 % порівняно з тваринами ІІІ групи.

Більш інформативним показником стану печінки є не лише абсолютні метаболічні показники АлАТ та АсАТ, а й співвідношення активностей трансаміназ у сироватці крові АсАТ/АлАТ - коефіцієнт де Рітіса. АлАТ міститься лише в цитоплазмі, а АсАТ - як в цитоплазмі, так і в мітохондріях гепатоцитів. У цитоплазмі концентрація АлАТ вища за концентрацію АсАТ. Отже, при розвитку гострого токсичного гепатиту, де первинним є ураження клітинних мембран, у кров'яне русло проникає більше цитоплазматичних, ніж мітохондріальних ферментів і коефіцієнт де Рітіса знижується відносно норми. У разі патологічних станів некротичного типу, що призводять до повного руйнування клітин печінки, концентрація АсАТ різко зростає за рахунок мітохондріальної фракції і коефіцієнт де Рітіса збільшується понад норму [3, 20].

Згідно з отриманими даними у щурів інтактної групи коефіцієнт АлАТ/ АсАТ становив 2,21. У тварин ІІ групи, яким вводили гідразин сульфат співвідношення АсАТ/АлАТ становило 1,88, що свідчить про значне пошкодження клітинних мембран гепатоцитів та вихід АлАТ у кров з пошкоджених тканин печінки [4]. У тварин ІІІ групи, що отримували для корекції «Тріовіт» + кверцетин, коефіцієнт де Рітіса становив 2,02. У тварин IV групи, що отримували «Тріовіт», кверцетин та ліпоєву кислоту, коефіцієнт де Рітіса становив 2,3, що вказує на підвищення рівня АсАТ у сироватці крові тварин даної групи. Таке збільшення АсАТ має місце при руйнуванні печінкової тканини [3, 15].

Ще одним маркером, що відображає стан гепатоцитів є вміст білірубіну у сироватці крові. При моделюванні гострого гепатиту у тварин ІІ групи спостерігаємо зростання показників білірубіну на 15 % відносно рівня інтактних тварин, що свідчить про порушення поглинання, кон'югації та виведення білірубіну в жовч [4]. При застосуванні обох комплексів антиоксидантів спостерігаємо зростання рівню білірубіну, що вказує на порушення пігментної функції печінки [19].

Виражене зростання у крові тварин ІІ групи концентрації білірубіну та амінотрансфераз свідчить про розвиток гострого гепатиту, що викликаний дією гідразин сульфату.

Печінка є одним із провідних органів регуляції ліпідного обміну, тому зміна її функціонального стану через вплив токсичних речовин може викликати порушення обміну холестерину в крові. У сироватці крові щурів на тлі гострого гепатиту спостерігаємо зниження показників загального холестерину на 34 % відносно інтактних тварин. Гіпохолестеринемія є ознакою порушення гепато- цитів, що виконують провідну роль у синтезі холестерину та регулюють його рівень у крові і може свідчити про розвиток печінкової недостатності [4, 15]. Введення комплексу «Тріовіт» + кверцетин на фоні гострого гепатиту викликає у щурів підвищення рівня холестерину на 23 % відносно тварин, що не отримували корекції. При використанні для корекції гепатиту «Тріовіту», кверцетину та а-ліпоєвої кислоти не спостерігаємо вірогідних змін порівняно з тваринами ІІ групи, проте отримані показники були на 13 % нижчими від показників тварин ІІІ групи.

Висновки

1. Введення гідразин сульфату призводить до гіпохолестеринемії з одночасним зростанням концентрації дієнових кон'югантів, білірубіну, ас- партат- та аланінамінотрасфераз, що свідчить про порушення функціонального стану печінки та розвиток гострого гепатиту.

2. Застосування комплексу антиоксидантів у складі «Тріовіт» + кверцетин позитивно впливає на показники дієнових кон'югантів, аспартат- та аланінамінотрасфераз відновлюючи їх до показників норми та проявляє тенденцію до відновлення концентрації холестерину, тобто проявляє ге- патопротекторну дію.

3. Застосування комплексу антиоксидантів у складі «Тріовіт» + кверцетин + а-ліпоєва кислоти підвищує рівень дієнових кон'югантів та знижує рівень трансаміназ відносно показників інтактної групи.

4. Застосування комплексу антиоксидантів у складі «Тріовіт» + кверцетин є більш ефективним у корекції гострих гепатитів порівняно з комплексом «Тріовіт» + кверцетин + ліпоєва кислота.

Список використаної літератури

1. Баглай О. М. Фізіолого - біохімічні, біотехнологічні та морфологічні способи підвищення продуктивності тварин / О. М. Баглай, С. Д. Мурська, Б. В. Гутий // Науковий вісник ЛНУВМБТ ім. С. З. Гжицького. 2011. Т 3, №4(50), ч. 2. С. 3-11.

2. Барабой В. А. Биоантиоксиданты / В. А. Брабой. К.: Книга плюс, 2006. 462 с.

3. Бойків Д. П. Клінічна біохімія: підручник / Д. П. Бойків, за ред. О. Я. Склярова. К.: Медицина, 2006. 432 с.

4. Влізло В. В. Жовчоутворення та жовчовиділення у щурів при гострому експериментальному ураженні печінки / В. В. Влізло, О. І. Приступа // Біологія тварин. 2011. Т 13. С. 305-308.

5. Галенова Т. І. Зміна біохімічного профілю організму за умов тетрахлорметан-індукованого ураження печінки у щурів / Т І. Галенова, Н. Г. Ракша, О. М. Савчук // Scientific journal «Science Rice: Biological Science». 2016. №2. С. 47-54.

6. Горячковский А. М. Клиническая биохимия в лабораторной диагностике: [справочное пособие] / М. Горячковский. Одеса: Екология, 2005. 616 с.

7. Доркина Е. К. Влияние биофлаваноидов на перекисное окисление липидов и антиоксидантные системы печени крыс при остром алкогольном отравлении / Е. К. Доркина, Е. О. Сергеева, Э. Т. Оганесян, Е. П. Парфентьева // Вестник Вол ГМУ. 2007. № 3(23). С. 50-52.

8. Журавлева Л. В. Влияние сочетаной терапии альфа-липоевой кислоты и бенфотиамина на течение неалкогольной жировой болезни печени / Л. В. Журавлева, Е. М. Кривоносова // Практикуючий лікар. 2014. № 4. С. 42^7.

9. Карлович Т. И. Альфа-липоевая кислота в гепатологии / Т И. Карлович, Л. Ю. Ильченко // Здоров'я України.- 2009. С. 28-29.

10. Лавришин Ю. Ю. Біологічне значення системи антиоксидантного захисту організму тварин / Ю. Ю. Лав- ришин, І. С. Вархоляк, Т. В. Мартишук // Науковий вісник Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій ім. С. З. Гжицького. 2016. Т. 18, № 2(66). С. 100-111.

11. Лалетин В. С. Липоевая кислота как потенциальный прооксидант / В. С. Лалетин, Л. С. Колесниченко // Сибирский медицинский журнал. 2010. № 1. С. 72-74.

12. Левицький А. П. Методы исследования жиров и масел: [методические рекомендации] / А. П. Левицкий, О. А. Макаренко, И. В. Ходаков. Одесса: КП «ОГТ», 2015. 32 с.

13. Лихацька Г. В. Структурно-функціональні зміни печінки та мінеральної щільності кісткової тканини та їх корекція у хворих на виразкову хворобу: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня, канд. мед. наук.: 14.01.36 «Гастроентерологія» / Г. В. Лихацька. Івано-Франківськ, 2006. 19 с.

14. Лучак М. В. Маркери ранніх стадій ушкодження гепатобіліарної системи у дітей, які проживають в регіонах з різним характером забруднення довкілля: дис. канд. мед. наук: 14.01.10 / Марта Володимирівна Лучак. Львів, 2016. 176 с.

15. Майданник В. Г. Пропедевтична педіатрія: підручник для студентів вищих медичних навчальних закладів / Під ред. В. Г. Майданник. Вінниця: Нова книга, 2012. 880 с.

16. Присяжнюк В. П. Особливості використання кверцетину у комплексному лікуванні хворих на цироз печінки невірусного походження // В. П. Присяжнюк // Вісник наукових досліджень. 2013. № 2. С. 25-27.

17. Резніков О. Г. Про- та антиоксидантна системи і патологічні процеси в організмі людини / О. Г. Резніков, О. М. Полумбрик, Я. Г. Бальон // Вісник НАН України. 2014. № 10. С. 19-29.

18. Усенко В. Ф. Дослідження переносимості та безпеки нового оригінального препарату «Квертин» / Ф. Усенко, І. А. Зупанець, Н. П. Безлуга // Український медичний альманах. 2011. Т. 14, № 4. 208-209.

19. Ференц Н. М. Порушення окремих показників пігментного та ліпідного обміну при експериментальній пневмонії за умов іммобілізаційного стресу і корекція їх корвітином / Н. М. Фернц // Медична та клінічна хімія. 2015. Т 17, № 2. С. 60-62.

20. Чорненька Н. Біохімічні зміни в сироватці крові щурів за умов експериментальної опікової хвороби та їх корекція мелатоніном / Н. Чорненька, Я. Раєцька, О. Савчук // Вісник Київського національного університету ім. Т. Шевченко. 2016. № 2(21). С. 44-48.

21. Stankovic M. N. The effects of a-lipoic acid on liver oxidative stress and free fatty acid composition in methionine-choline deficient diet-induced NAFLD / M. N. Stankovic, D. Mladenovic, M. Nincjvic // Journal of Medicinal Food. 2014. Vol. 17(2). Р 254-261.

Размещено на Allbest.ru