Біохімічні механізми дії кверцетину за умов експериментального геморагічного інсульту

Размещено на http://www.allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

УДК 615.45:615.033

БІОХІМІЧНІ МЕХАНІЗМИ ДІЇ КВЕРЦЕТИНУ ЗА УМОВ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ГЕМОРАГІЧНОГО ІНСУЛЬТУ

03.00.04 - біохімія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

ТОРГАЛО ЄЛИЗАВЕТА ОЛЕКСАНДРІВНА

Київ - 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в лабораторії фізико-хімічної біології кафедри біохімії біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка.

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор Остапченко Людмила Іванівна, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, декан біологічного факультету.

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Весельський Станіслав Павлович, Науково-дослідний інститут фізіології імені академіка Петра Богача біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка, старший науковий співробітник відділу загальної фізіології;

кандидат біологічних наук, професор Мельникова Неля Миколаївна, Національний університет біоресурсів і природокористування України Кабінету Міністрів України, завідувач кафедри біохімії тварин, якості і безпеки сільськогосподарської продукції.

Захист відбудеться "_26"__01_____ 2009 р. о 14_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.24 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: м. Київ, просп. академіка Глушкова, 2, корпус 12, біологічний факультет, ауд. 434.

Поштова адреса: 01033, м. Київ, вул. Володимирська, 64, біологічний факультет, спеціалізована вчена рада Д 26.001.24.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка: м. Київ, вул. Володимирська, 58.

Автореферат розісланий "_25__" ___12______2008 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Т.Р. Андрійчук

АНОТАЦІЯ

Торгало Є.О. Біохімічні механізми дії кверцетину за умов експериментального геморагічного інсульту. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 - біохімія. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2008.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню особливостей процесів вільно радикального окиснення ліпідів за умов експериментального геморагічного інсульт у, а також вивченню особливостей дії антиоксидантних препаратів на розвиток даної патології з метою корекції захворювання за допомогою лікувально-профілактичних засобів.

На підставі проведених досліджень встановлено, що цереброваскулярна патологія призводить до змін показників пероксидного окиснення ліпідів. Порушення процесів пероксидації в результаті геморагічного інсульту супроводжується зростанням рівня ТБК-активних продуктів, зниженням зміни активності ключових ферментів супероксиддисмутази (СОД) та каталази, а також вмісту глутатіону. Окрім того, знижується активність глутатіон-залежних ферментів та ключового ферменту інтерферон-індукованого каскаду 2',5'-олігоаденілат-синтетази.

Отже, нашими дослідженнями показано, що геморагічний інсульт супроводжується зниженням активності антиоксидантних ферментів у органах щурів, особливо в тканині головного мозку. Введення антиоксидантних препаратів істотно покращує стан організму, особливо головного мозку, де негативні наслідки були найбільш виражені - активність антиоксидантних ферментів істотно зростає.

Показано, що введення лікувальних препаратів із властивостями антиоксидантів сприяє нормалізації процесів пероксидації. На цій підставі антиоксидантні препарати можуть бути запропоновані з метою профілактики та комплексного лікування цереброваскулярних захворювань.

Ключові слова: геморагічний інсульт, кверцетин, ліпофлавон, ліпосоми, антиоксиданти.

ліпід геморагічний інсульт антиоксидантний

АННОТАЦИЯ

Торгало Е.А. Биохимические механизмы действия кверцетина в условиях экспериментального геморрагического инсульта. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 - биохимия. - Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2008.

Диссертационная работа посвящена особенностям процессов свободнорадикального окисления липидов в условиях цереброваскулярной патологии, а также изучению действия антиоксидантних препаратов на эти процессы. На основании проведенных исследований было установлено, что геморрагический инсульт приводит к изменениям показателей перекисного окисления липидов. Нарушение процессов пероксидации в результате геморрагического инсульта сопровождалось уменьшением активности ТБК- активных продуктов, ключевых ферментов супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы, системы глутатиона, а также глутатион - зависимых ферментов и ключевого фермента интерферон - индуцированного каскада 2',5'-олигоаденилат-синтетазы.

Установлено, что применение антиоксидантного препаратов кверцетина приводит к нормализации исследуемых биохимических показателей в условиях цереброваскулярной патологи. Это свидетельствует о том, что антиоксидантное действие флавоноидов может быть обусловлено их возможностью нейтрализовать активные формы кислорода, а также разрывать свободнорадикальные реакции. Протекторные эффекты флавоноидов могут быть результатом их действия на ферментативную систему, а также комбинации процессов прямого обезвреживания свободных радикалов и взаимодействия с энзимами. Высокую эффективность проявляет липосомальная форма кверцетина-липофлавон. Возможно, что липосомальная форма кверцетина имеет лучший доступ к поврежденым структурам мозга при геморрагическом инсульте. Антиоксидантные препараты кверцетина могут быть предложены для профилактики комплексного лечения цереброваскулярной патологии.

Ключевые слова: геморрагический инсульт, кверцетин, липофлавон, липосомы, антиоксиданти.

SUMMARY

Torgalo E.A. Biochemical mechanisms of quercetin influence under hemorrhage apoplexy progress. - Manuscript.

Dissertation for the PhD degree in speciality 03.00.04 - Biochemistry. - Kyiv National Taras Shevchenko, Kyiv, 2008.

The thesis deals with the peculiarities of the processes of free radical oxidation of lipids under the influence of cerebrovascular pathology. The thesis also deals with the impact of medicine on these processes with the purpose to correct cerebrovascular pathology through treatment and preventive means.

On the basis of the conducted research it was established that hemorrhage apoplexy results in changes of peroxide oxidation of lipids. Changes in the processes of oxidation caused by hemorrhage apoplexy was accompanied by changes in the content of TBA-reactive substances, the activity of the key enzimes of superoxidedismutasе and katalasе, the level of glutation as well as glutation-dependent enzymes and the key ferment of interferon-induced cascade of 2'-5'-OAS. We have shown that the use of antioxidant quercetin preparation leads to normalization of biochemical indications of tissue metabolism. It reveals that regulatory mechanisms participate in formation of adaptive reactions under the given pathology. It has been shown that treatment by medicine with antioxidant properties normalizes peroxidation processes. Thus, antioxidant medicine may be suggested both for prevention and complex treatment of cerebrovascular pathology.

Key words: hemorrhage apoplexy, quercetin, lipoflavon, liposomes, antioxidant.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Протягом останніх років інтенсивно досліджуються механізми розвитку, профілактика та лікування прогресуючих цереброваскулярних захворювань [Ковальов В.Б. та ін., 1999; Тріщинська М.А., 2005]. Розвиток клінічних проявів цих захворювань залежить від адаптаційних можливостей біохімічних систем організму, функціонування яких порушується за екстремальних умов під дією стресу, серцево - судинної гіпертензії, а також, змін у процесах пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) і функціонування системи антиоксидантного захисту.

Відомо, що будь-який запальний процес супроводжується порушенням кисневого гомеостазу в клітинах. Це призводить до накопичення активних форм кисню, виснаження пулу антиоксидантів та активації реакцій ПОЛ, накопиченню токсичних ТБК-активних продуктів. Тому, для профілактики та лікування цереброваскулярної патології, зокрема післяінсультних ускладнень, одним із перспективних напрямків є застосування антиоксидантів [Арутюнян А.В., 2000; Могурова Т.В. та ін., 2000]. В сучасній клінічній практиці застосовуються антиоксиданти - інгібітори вільнорадикальних реакцій, до яких належать різні форми кверцетину [Беленічев І.Ф., 2002; Загайко А.Л. та ін., 2007]. Однак, біодоступність кверцетину до клітин мозку ускладнена у зв'язку з його нерозчинністю у водному середовищі, що виключає внутрішньовенне введення і цілеспрямований швидкий транспорт до зони ураження. Одним з перспективних напрямків усунення цих недоліків є створення спеціальних ліпосомальних лікарських систем. В Україні в Інституті фармакології та токсикології АМН України була відпрацьована схема застосування й активно вивчалась ліпосомальна форма кверцетину, яка за своїми біохімічними властивостями виявилася значно кращою, ніж звичайні антиоксиданти [Конахович Н.Ф., 2001]. В механізмі позитивної дії ліпосомального кверцетину відіграє значну роль сам фосфатидилхолін, що використовується в якості основи для формування ліпосом. Окрім вивчених позитивних впливів на діяльність серця, він виявляє також і нейротропні властивості. Фосфатидилхолін може слугувати постачальником одного з важливих попередників при синтезі нейромедіатора ацетилхоліну. Вищезазначені властивості ліпосомальної форми кверцетину дають підстави передбачати можливий позитивний ефект при його проникненні до уражених мозкових структур за умов розвитку геморагічного інсульту, який є однією з найнебезпечніших хвороб людини. Дослідження по вивченню біодоступності кверцетину до структур мозку, а також інших тканин є важливою проблемою біологічної та медичної біохімії.

Для з'ясування біохімічної дії різних форм кверцетину особливого значення набувають дослідження активності мембранозв'язаних ферментів, визначення вмісту ліпідів у мембранах та особливостей процесів вільнорадикального окиснення ліпідів, які пов'язані із цілісністю та функціональною активністю мембран клітин. Перебіг реакцій вільнорадикального окиснення у ліпідному субстраті сприяє утворенню різноманітних продуктів пероксидного окиснення ліпідів, які здатні гальмувати проліферативну активність клітин. Зниження концентрації вільних радикалів приводить до прискорення клітинного поділу.

Значну роль у регуляції ПОЛ відіграють інгібітори вільнорадикальних реакцій - антиоксиданти, до яких належать різні форми кверцетину [Насибулін Р.С. та ін., 2002; Казимірко В.К., 2004].

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана згідно плану науково-дослідної роботи кафедри біохімії біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка та виконана у рамках по темі "Вивчення біохімічних та цитологічних маркерів розвитку патологічних станів організму з метою розробки засобів направленої корекції і профілактики" (№ д/р 0106U005750).

Мета і завдання дослідження. Метою даної роботи було з'ясування біохімічних механізмів дії різних форм кверцетину за умов експериментального геморагічного інсульту.

Для досягнення мети були поставлені такі завдання:

1. Дослідити особливості розподілення в досліджуваних органах піддослідних тварин введеного кверцетину в різних формах.

2. Вивчити вміст вторинних продуктів ПОЛ у головному мозку, селезінці та нирках щурів при експериментальній моделі геморагічного інсульту та за умов застосування кверцетину і ліпофлавону.

3. Визначити активність супероксиддисмутази і каталази в головному мозку, селезінці та нирках при експериментальній моделі геморагічного інсульту у щурів та за умов застосування кверцетину і ліпофлавону.

4. Дослідити вміст відновленого глутатіону та активність глутатіон-залежних антиоксидантних ферментів в головному мозку, селезінці та нирках при експериментальній моделі геморагічного інсульту у щурів та за умов застосування кверцетину і ліпофлавону.

5. Визначити активність 2'-5'- олігоаденілат-синтетази в головному мозку, селезінці та нирках при експериментальній моделі геморагічного інсульту у щурів та за умов застосування кверцетину та ліпофлавону.

Об'єкт дослідження - функціональний стан захисних систем організму та цереброваскулярна патологія.

Предмет дослідження - активність ферментів антиоксидантного захисту, активність 2'-5'- олігоаденілат-синтетази у клітинах різних тканин за умов геморагічного інсульту та дії різних лікарських систем.

Методи дослідження - біохімічні (визначення активності ферментів, вміст продуктів ПОЛ та глутатіону), спектрофотометричні, хроматографічні та методи математичної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено комплексне дослідження стану антиоксидантної системи та вмісту продуктів пероксидного окиснення ліпідів і глутатіону при експериментальному геморагічному інсульті. Виявлено, що введення щурам з даною патологією препаратів кверцетину та ліпофлавону спричиняло зниження вмісту продуктів ПОЛ та підвищення активності антиоксидантних ферментів супероксиддисмутази (СОД) та каталази. Встановлено, що введення препаратів, які виявляють антиоксидантні властивості (кверцетину та ліпофлавону), приводить до нормалізації показників в тому числі вмісту відновленого глутатіону у досліджуваних органах, що вказує на стимуляцію захисних реакцій організму. Досліджено активність ключового ферменту інтерферон-індукованого каскаду - 2',5'- олігоаденілат-синтетази в органах щурів. Показано, що введення кверцетину та ліпофлавону супроводжується активацією 2,5-олігоаденілат-синтетази в органах за умов геморагічного інсульту.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані дані щодо впливу різних форм кверцетину на стан мембран та процеси ПОЛ за умов цереброваскулярної патології (геморагічного інсульту) можуть бути впроваджені в клінічну практику для підвищення ефективності комплексної терапії вже зазначеної патології. Встановлено, що досліджені форми кверцетину та ліпофлавону є більш ефективними порівняно з існуючими, оскільки вони не мають побічних ефектів і придатні для довготривалого застосування під час післяінсультного періоду.

Особистий внесок здобувача. Здійснення інформаційного пошуку та узагальнення літературних даних, проведення експерименту виконано дисертантом особисто. Планування та розробка методичних підходів, виконання комплексу експериментальних досліджень, аналіз та теоретичне обґрунтування результатів дослідження проведені з науковим керівником д.б.н., професором Остапченко Л.І. Розробка моделі експериментальної цереброваскулярної патології (геморагічного інсульту) була проведена сумісно з відділом фармакокінетики Інституту фармакології та токсикології АМН України.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації представлено на II Науково-практичній конференції молодих вчених та спеціалістів (Київ, 2005); Міжнародному медико-фармацевтичному конгресі (Київ, 2005); Національному з'їзді фармакологів України "Фармакологія 2006 - крок у майбутнє " (Одеса, 2006).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 4 статті у фахових виданнях, які затверджені переліком ВАК України, та 3 тез конференцій.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, огляду наукової літератури, експериментальної частини, висновків, заключення та списку використаних джерел (210 найменувань). Роботу викладено на 118 сторінках друкованого тексту, проілюстровано 7 рисунками та 10 таблицями.

Матеріали та методи досліджень

В дослідах використовували білих щурів-самців лінії Вістар масою 180±10 г, яких утримували на стандартному раціоні віварію. Тварини були поділені на 4 групи.

Перша група (30 щурів) - тварини (контроль), які утримувалися за стандартних умов віварію. Друга група (30 щурів) - тварини, яким відтворювали геморагічний інсульт за модифікованим методом [Ярош О.К. та ін., 2005]. Третя група (30 щурів) - тварини, яким відтворювали геморагічний інсульт та вводили у дозі 10 мг/кг протягом 7-ми діб ліпосомальну форму кверцетину під робочою назвою “Ліпофлавон” виробництва ЗАТ “Біолек” (м. Харків). Четверта група (30 щурів) - тварини, яким відтворювали геморагічний інсульт та вводили перорально у дозі 10 мг/кг протягом 7-ми діб субстанцію кверцетину виробництва Борщагівського хіміко-фармацевтичного заводу (м. Київ).

Тварин декапітували на 7-му добу під легким ефірним наркозом.

За допомогою високоефективної рідинної хроматографії [Schwedhelm E., 2003] визначали розподіл кверцетину в досліджуваних органах при застосуванні різних форм препарату. Вміст ТБК-активних продуктів ПОЛ у тканинах визначали за методом [Барабой В.А., 1991]. Активність СОД визначали згідно з методом [Поберезкін Н.Б. та ін., 1989]. Активність каталази в тканинах щурів визначали, як рекомендовано в роботі [Королюк М.А. та ін., 1988]. Активність глутатіон-залежних ферментів визначали: глутатіонредуктазу (ГР) [КФ 1.6.4.2] глутатіонтрансферазу (ГТ) [КФ 2.5.1.18], глутатіонпероксидазу (ГП) [КФ 1.11.1.9] [Власова С.Н., 1990]. Вміст відновленого глутатіону (GSH) визначали за методом [Lewis C., 1984]. Активність 2?,5?-олігоаденілат-синтетази визначали за методом [Justensen J., 1992]. Концентрацію білка визначали за методом [Bradford M.M., 1976]. Статистичну обробку результатів проводили за допомогою аналітичного пакету програм “Statistica” з використанням критерію Ст'юдента (t), оскільки дані мали нормальний розподіл при їх перевірці за допомогою тесту Шапіро-Уілкса, достовірними вважалися відмінності при р0,05.

Результати досліджень та їх обговорення

Геморагічний інсульт є одним із найпоширеніших та найнебезпечніших цереброваскулярних захворювань. Летальність у гострому періоді становить 40-70%, залежно від важкості крововиливу. У профілактиці і лікуванні в післяінсультний період застосовують фармакологічні препарати, спрямовані на метаболічний захист клітин мозку. Одначе, більшість препаратів не досягають потрібної терапевтичної концентрації в зоні інсульту через слабке проникнення активної субстанції в структури мозку. За допомогою високоефективної рідинної хроматографії було встановлено, що після внутрішньовенного введення ліпофлавону його біохімічні показники в досліджуваних органах мають суттєві відмінності від тих змін, що спостерігалися після введення кверцетину. Використання ліпофлавону значно покращувало показники і прискорювало реабілітацію хворих після перенесеного інсульту. Навіть короткочасна ішемія та гіпоксія, що обов'язково супроводжує інсульти різного генезу, призводить до утворення токсичних вільних радикалів [Коваленко С.І., 2004]. Тому, нами було досліджено розподіл кверцетину та ліпофлавону в різних органах. В результаті проведеної роботи було встановлено, що ліпосомальна форма кверцетину накопичується в тканинах головного мозку, селезінці та нирках, що дало підстави для проведення подальших досліджень цих тканин.

Відомо, що одним із універсальних механізмів пошкодження клітини на рівні біологічних мембран є процеси ПОЛ. В основі серцево-судинних патологічних процесів лежить порушення цілісності мембран кардіоміоцитів та ендотеліоцитів судин, що призводить до активації фосфоліпаз і оксигеназ, які стимулюють утворення вільних радикалів, провокуючи порушення у системі пероксидного окиснення ліпідів та впливають на перебіг мембранодеструктивних процесів у клітинах.

Одним з основних продуктів ПОЛ, вміст яких дозволяє оцінити інтенсивність даних процесів, є ТБК-активні продукти. Під час дослідження вмісту ТБК-активних продуктів нами було встановлено, що за умов геморагічного інсульту відбувається їх зростання у головному мозку на 33%, селезінці - майже на 123%, та в нирках - на 25% (табл. 1). Головний мозок людини найбільш чутливий до вільнорадикального пошкодження. Некерована та некомпенсована активація процесів пероксидного окиснення ліпідів, виснаження пулу ендогенних антиоксидантів та порушення регуляторних механізмів антирадикального захисту є одними з ключових факторів пошкодження нейронів. Швидке та своєчасне усунення таких факторів є актуальною проблемою сучасної клінічної біохімії.

Однак, відновлення постачання тканин киснем може спровокувати некерований приріст активованих форм кисню, що створює умови для виникнення оксидативного стресу. З метою попередження перелічених процесів актуальним є використання сполук з антиоксидантними властивостями. З цієї точки зору, найбільш перспективними можуть стати низькомолекулярні природні чи синтетичні препарати, які здатні долати гематоенцефалічний бар'єр та не утворюють токсичних метаболітів. Такими антиоксидантними препаратами, зокрема, є кверцетин та ліпофлавон.

В результаті проведенних досліджень було показано, що ліпофлавон призводить до зниження вмісту ТБК-активних продуктів у мозку на 76 та нирках на 70, в порівнянні з контрольними значеннями. Введення кверцетину призводило до зниження показників вмісту ТБК-активних продуктів до контрольних величин.

Наступним етапом нашої роботи було визначення активності ферментів антиоксидантної системи при геморагічному інсульті за умов введення різних форм кверцетину. Порушення антиоксидантної рівноваги може бути наслідком змін у механізмах антирадикального захисту. Важливим чинником, від якого залежить концентрація вільних радикалів у клітинах організму, є узгоджене функціонування антиоксидантної системи.

Однією з ланок антиоксидантної системи є ферменти антиоксидантного захисту, зокрема, СОД та каталаза, які задіяні у знешкодженні таких активованих форм кисню, як супероксид-аніон і пероксид водню, відповідно.

Аналіз експериментальних даних вказує на те, що в усіх досліджуваних органах при експериментальному інсульті активність СОД та каталази в порівнянні з контрольними значеннями достовірно знижується. Отримані результати можуть свідчити про різке гальмування роботи антиоксидантного захисту при інсульті, що може бути наслідком безпосередньої інактивації антиоксидантних ферментів продуктами пероксидного окиснення [Яворська В.О., 2004].

При застосуванні досліджуваних препаратів активність СОД змінювалась. Так, при експериментальному інсульті на фоні введення препарату кверцетину активність ферменту підвищувалась в нирках майже в 2 рази та в селезінці - в 1,5 рази, відповідно. Активність каталази при застосуванні кверцетину підвищувалась в мозку, в селезінці активність знижувалась, а в нирках достовірно не відрізнялась від контрольних величин. При дослідженні дії ліпофлавону встановлено, що порівняно з контролем активність СОД зростала в мозку, нирках та селезінці. Активність каталази при введенні ліпофлавону суттєво зростала в головному мозку, в нирках - знижувалась, а в селезінці не відрізнялась від контрольних величин. Таким чином, результати досліджень свідчать про те, що геморагічний інсульт супроводжується зниженням в досліджуваних органах щурів, особливо в тканинах головного мозку, активностей таких антиоксидантних ферментів, як СОД і каталаза.

При застосуванні досліджуваних препаратів активність СОД змінювалась. Так, при експериментальному інсульті на фоні введення препарату кверцетину активність ферменту підвищувалась в нирках майже в 2 рази та в селезінці - в 1,5 рази, відповідно. Активність каталази при застосуванні кверцетину підвищувалась в мозку, в селезінці активність знижувалась, а в нирках достовірно не відрізнялась від контрольних величин. При дослідженні дії ліпофлавону встановлено, що порівняно з контролем активність СОД зростала в мозку, нирках та селезінці. Активність каталази при введенні ліпофлавону суттєво зростала в головному мозку, в нирках - знижувалась, а в селезінці не відрізнялась від контрольних величин. Таким чином, результати досліджень свідчать про те, що геморагічний інсульт супроводжується зниженням в досліджуваних органах щурів, особливо в тканинах головного мозку, активностей таких антиоксидантних ферментів, як СОД і каталаза.

Введення препаратів з антиоксидантими властивостями (зокрема, кверцетину і ліпофлавону) приводить до нормалізації процесів ліпопероксидації і функціонування антиоксидантної системи, що підтверджується зниженням вмісту ТБК-активних продуктів і підвищенням активності СОД та каталази.

Одну з ключових ролей в захисті клітин від оксидативного стресу відводиться системі глутатіону. Співвідношення інтенсивності вільнорадикального окиснення та функціонування глутатіонової ланки визначає антиоксидантний статус клітини.

Тому наступним етапом роботи було дослідження вмісту відновленого глутатіону в різних органах при експериментальній моделі геморагічного інсульту у щурів за умов застосування кверцетину та ліпофлавону (табл. 2). Результати визначення вмісту відновленого глутатіону в гомогенаті різних органів показало, що при геморагічному інсульті відбувається зниження його рівня у порівнянні з контролем. Отримані результати відповідають даним літератури. Так, відомо, що вміст відновленого глутатіону в нервовій тканині знижується при цереброваскулярній патології [Дроздова Ю.И., 2005].

За умов розвитку геморагічного інсульту в організмі відбувається порушення окремих ланок процесу обміну речовин, що є однією з причин зниження інтенсивності захисних реакцій організму, зокрема, зменшення вмісту відновленого глутатіону [Трохимова С.А., 2007].

Активовані форми кисню досить легко вступають у реакції окислення сульфгідрильних груп глутатіону, що є однією з причин порушення процесів загального метаболізму і, зокрема, послаблення антиоксидантного захисту організму [Сутковой Д.А., 1997; Барабой В.А., 2006]. Для зниження негативного впливу різних несприятливих факторів на організм виникає необхідність застосування речовин, які б могли нормалізувати та стимулювати захисні реакції. Дослідження впливу кверцетину на вміст відновленого глутатіону дозволило нам встановити його нормалізуючий вплив на цей показник в досліджених органах. Вивчення дії ліпофлавону показав, що рівень відновленого глутатіону в досліджених органах також наближався до контрольних значень.

Отже, за умов геморагічного інсульту відбувається зниження захисних реакцій організму, на що вказує зниження вмісту відновленого глутатіону. Введення препаратів кверцетину та ліпофлавону призводить до наближення його вмісту до контрольного рівня у досліджуваних органах, що може свідчити про стимуляцію захисних реакцій організму.

Для з'ясування механізму зміни вмісту глутатіону за умов розвитку геморагічного інсульту було визначено активність глутатіонзалежних ферментів: глутатіонпероксидази, глутатіонтрансферази та глутатіонредуктази. Ці ферменти відіграють одну з ключових ролей в механізмах захисту клітин від дії екзогенних та ендогенних вільних радикалів. Узгоджене функціонування глутатіонзалежних ферментів є однією з основних умов пригнічення реакцій пероксидації та блокування процесів поширення неферментативних реакцій і накопичення вторинних метаболітів, які утворюються в результаті підвищення активованих форм кисню в тканинах [Казимірко В.К., 2004].

Нами було досліджено глутатіон-залежні ферментативну систему за умов експериментального геморагічного інсульту (табл. 3). При дослідженні активності глутатіонредуктази в гомогенатах різних органів спостерігалось зниження активності ферменту у селезінці, нирках та мозку. Активність глутатіонпероксидази в різних органах за умов експериментальної моделі геморагічного інсульту знижувалась в мозку, нирках та селезінці. Активність глутатіонтрансферази в досліджених органах також знижувалась в порівнянні з контролем. Зниження активності досліджуваних ферментів може вказувати на ініціацію процесів ліпопероксидації та накопичення продуктів ПОЛ, які, в свою чергу, можуть бути причиною подальшого розвитку патології [Барабой В.А., 1991].

В досліджених органах за умов розвитку геморагічного інсульту відбувається активізація процесів декомпенсації антирадикального захисту. За цих умов знижуються активності глутатіонпероксидази і глутатіонредуктази, що може бути однією із причин порушення проліферації клітин.

Тому, доцільним є вивчення можливостей застосування антиоксидантів для корекції встановлених нами порушень. Антиоксидантна дія флавоноїдів, особливо це стосується кверцетину, обумовлена їх здатністю нейтралізувати активовані форми кисню та блокувати ланцюгові вільнорадикальні реакції. Цитопротекторний ефект флавоноїдів може бути наслідком їх опосередкованої дії на ферментативні системи, а також участі у безпосередньому знешкодженні вільних радикалів та взаємодії з ензимами [Зозуля Ю.А., 2000]. Тому припускають, що головний вплив флавоноїдів на судинну систему пов'язаний саме з антиоксидантною активністю досліджуваних речовин [Гранік В.Г., 2001]. В результаті проведених досліджень нами встановлено, що введення ліпофлавону приводило до достовірної зміни активності глутатіонпероксидази. Активність глутатіонпероксидази в усіх досліджуваних органах зростала майже в два рази порівняно з групою тварин, яким не вводили препарат. При застосуванні препарату кверцетину спостерігали аналогічні зміни.

Активність глутатіонредуктази після введення ліпофлавону відновлювались до контрольних значень у мозку та нирках і підвищувалась у селезінці майже в 4 рази у порівнянні з групою тварин, яким не вводили препарат. Аналогічні зміни спостерігались при введенні препарату кверцетину. Активність глутатіонтрансферази при експериментальній моделі геморагічного інсульту після введення ліпофлавону та кверцетину підвищувалась у всіх досліджуваних органах.

В результаті досліджень нами встановлено, що введення ліпофлавону приводило до достовірного зростання активності глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази, глутатіонтрансферази у мозку, селезінці та нирках. Встановлене підвищення активності може свідчити про активацію процесів знешкодження продуктів пероксидного окиснення ліпідів, ксенобіотиків в результаті реакцій нуклеофільного заміщення та приєднання, а також, про участь ферментів в ендогенному метаболізмі, що забезпечує локальний захист організму, збільшуючи стійкість клітини й організму в цілому.

Отримані результати показали, що за умов геморагічного інсульту відбувається інтенсифікація процесів ПОЛ, про що свідчить встановлене нами підвищення вмісту їх продуктів та зниження активності антиоксидантних ферментів. Введення кверцетину та ліпофлавону приводить до нормалізації стану системи ПОЛ, а саме, до зниження вмісту продуктів ПОЛ та активації ферментів антиоксидантного захисту.

У відповідь на формування та розвиток патологічного стану в першу чергу реагує імунна система. Важливим маркером розвитку запального процесу є система інтерферону, ключовим ферментом якої є 2',5'-олігоаденілат-синтетаза. Нами було досліджено активність зазначеного ферменту в мозку, селезінці та нирках щурів за умов геморагічного інсульту на фоні введення експериментальним тваринам антиоксидантного препарату кверцетину та ліпофлавону.

Дослідження показали, що в умовах розвитку геморагічного інсульту активність 2'-5'-олігоаденілат-синтетази знижується в мозку, селезінці та нирках порівняно з контролем. Вивчення впливу кверцетину та ліпофлавону на активність 2',5'-олігоаденілат-синтетази в головному мозку, селезінці та нирках показало, що застосування цих препаратів сприяло нормалізації досліджених показників і наближення до рівня контрольних величин.

ВИСНОВКИ

1. Досліджено процеси пероксидного окиснення ліпідів, активність компонентів антиоксидантної системи захисту та ферменту 2'-5'-олігоаденілат-синтетази в головному мозку, селезінці, нирках при експериментальному геморагічному інсульті на фоні введення різних форм кверцетину.

2. При експериментальному геморагічному інсульті вміст ТБК-активних продуктів підвищувався в усіх досліджуваних тканинах. Динаміка змін даного показника набуває протилежного характеру за умов введення щурам препаратів кверцетину та ліпофлавону.

3. Встановлено, що при геморагічному інсульті активність антиоксидантних ферментів знижувалась, а за умов введення кверцетину активність супероксиддисмутази і каталази повертались до контрольних значень. Введення ліпофлавону викликало більш виражене відновлення активності ферментів, особливо у головному мозку щурів.

4. Показано, що рівень відновленого глутатіону знижувався за умов геморагічного інсульту, а введення кверцетину та ліпофлавону сприяло зростанню його рівня у досліджених органах.

5. Виявлено, що активність ферментів глутатіонової системи (глутатіонпероксидази, глутатіоредуктази та глутатіонтрансферази) при геморагічному інсульті знижувалась, а на фоні введення кверцетину та ліпофлавону даний показник наближався до контрольних величин. Вплив ліпофлавону був більш ефективним, особливо в тканині головному мозку.

6. Встановлено, що за умов експериментального геморагічного інсульту відбувається зниження активності 2?,5?-олігоаденілат-синтетази, а введення препаратів кверцетину та ліпофлавону сприяє відновленню активності даного ферменту до контрольних значень.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Василенко Є.О. (Торгало Є.О.). Вплив ліпосомальної форми кверцетину на показники пероксидного окиснення ліпідів в нервовій тканині при експериментальній цереброваскулярній патології (геморагічному інсульті) / Василенко Є.О., Степанов Ю.В., Конахович Н.Ф. // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. К., 2005.- № 42/43 - С.71-72. (Здобувачем особисто проведено дослідження рівня пероксидного окиснення ліпідів та підготовлено статтю до друку).

2. Василенко Є.О. (Торгало Є.О.). Вплив кверцетину на стан антиоксидантної системи і процесів ПОЛ при експериментальній моделі геморагічного інсульту у щурів / Василенко Є.О., Раєцька Я.Б., Степанов Ю.В., Остапченко Л.І., Чайка В.О. // Фізика живого. К., 2008. - Т.16, № 1. - С.116-119. (Здобувачем визначено вміст продуктів пероксидації ліпідів, активність антиоксидантних ферментів, обговорено отримані результати).

3. Василенко Є.О. (Торгало Є.О.) Інсульт: сучасні погляди на проблему / Василенко Є.О., Ярош О.К., Остапченко Л.І. // Вісник Національної академії наук України. К., 2007. - № 5. - С.29-34. (Здобувачем особисто проведено опрацювання літератури та підготовлено статтю до друку).

4. Василенко Є.О. (Торгало Є.О.). Визначення вмісту кверцетину і метилкверцетину в різних органах і сироватці крові щурів за умов введення субстанції препарату та його ліпосомальної форми / Василенко Є.О., Дробінська О.В., Остапченко Л.І. // Вісник проблем біології і медицини. П., 2007. Вип. 2. С.9-14. (Здобувачем особисто проведено опрацювання літератури, досліджено вміст кверцетину та метилкверцетину в досліджуваних органах).

5. Василенко Є.О. (Торгало Є.О.). Фармакокінетичний профіль ліпосомального кверцетину в мозковій тканині / Василенко Є.О.,

Ярош О.К.// Фармакологія 2006 - крок у майбутнє: III Національний з'їзд фармакологів України. Матеріалинаук. Конференції.-Одеса 17-20 жовт., 2006. - С. 26-27.

6. Василенко Є.О. (Торгало Є.О.). Вміст кверцетину та показники активності пер оксидного окиснення ліпідів / Василенко Є.О., Кузьменко К.О. // Ліки та Життя: Матеріали Міжнарод. медико-фармац. конгресу, К., 15-18 лют., 2005. - С. 36-37.

7. Василенко Є.О (Торгало Є.О.). Хроматографічні показники фармакокінетики кверцетину при застосуванні ліпосомальної форми / Василенко Є.О., Ярош О.К. // Актуальні проблеми фармакології та токсикології. Матеріали ЙЙ Науково-практична конференції молодих вчених та спеціалістів. К., 22 - 24 груд. 2005 р. 2005. С. 71-72.

Размещено на Allbest.ru