Влияние лекарственных средств с различными механизмами действия на концентрацию эпихлоргидрина в биологических средах организма в условиях острой интоксикации летучими компонентами эпоксидной смолы

ВЛИЯНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ С РАЗЛИЧНЫМИ МЕХАНИЗМАМИ ДЕЙСТВИЯ НА КОНЦЕНТРАЦИЮ ЭПИХЛОРГИДРИНА В БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДАХ ОРГАНИЗМА В УСЛОВИЯХ ОСТРОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ЛЕТУЧИМИ КОМПОНЕНТАМИ ЭПОКСИДОЙ СМОЛЫ ЭД-20

И.Ю. Высоцкий, доц.

Сумский государственный университет

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Полученные в эксперименте данные по определению динамики изменения концентрации ЭХГ в сыворотке крови крыс после острой ингаляционной интоксикации летучими компонентами ЭС ЭД-20 представлены в табл. 1. Установлено, что максимальная концентрация ЭХГ в исследуемом биосубстрате обнаруживается через 6 часов после окончания ингаляционного воздействия ЭС и составляет 42,27±2,74 мг/л. В дальнейшем, по сравнению с 6 часовой отметкой, отмечается постепенное снижение концентрации ксенобиотика в крови на 31% через 24 часа и на 60% через 72 часа. Однако даже через 72 часа после изъятия животных из камеры определяются еще достаточно высокие концентрации ЭХГ в сыворотке крови (17,03±2,91 мг/л).

Известно, что изучение кинетики токсического эффекта усложняется тем, что токсическое действие в большей мере определяется не содержанием яда в крови, а его концентрацией в районе биологической мишени, что в значительной мере связано с биодоступностью [23].

Тем не менее, если сопоставить ранее полученные нами данные о динамике развития некробиотических, дегенеративных и некротических процессов в печени, которые наиболее выражены на 3-5-е сутки после интоксикации [24], с динамикой изменения концентрации ЭХГ в крови (максимум через 6 часов), можно заключить, что развитие токсического эффекта летучих компонентов ЭС отстает от нарастания концентрации ЭХГ и проявляется после определенного латентного периода. Это характерно для алкилирующих агентов [23], к которым можно отнести и ЭХГ.

Следующая серия исследований посвящена изучению влияния биофлавоноида кверцетина на содержание ЭХГ в крови в различные сроки после интоксикации ЭС.

Из данных, приведенных в табл. 1, видно, что применение кверцетина реализуется достоверным уменьшением концентрации яда в крови во все сроки наблюдения. Через 6 часов под влиянием лечения уровень ЭХГ в исследуемом биосубстрате уменьшался на 36%, через 24 часа - на 43%, а через 72 часа - на 52%. Это наряду с выживаемостью, сроками гибели животных и клинической картиной интоксикации свидетельствует о высокой антидотно-лечебной активности биофлавоноида по отношению к данному галоидоуглеводороду и другим летучим компонентам ЭС [26].

Возможно, определенную роль в уменьшении концентрации ЭХГ играет способность кверцетина оказывать модифицирующее действие на связывание этого эпоксида с белками крови.

Это проявляется, с одной стороны, увеличением сродства яда к сывороточным протеинам, а с другой - одновременным повышением количества фиксируемых его молекул на одной молекуле протеина. Усиление взаимодействия ЭХГ с сывороточными белками в условиях применения кверцетина препятствует переходу изучаемого галоидоуглеводорода в органы и ткани, снижая тем самым реализацию токсических эффектов и концентрацию свободной молекулярной формы яда в крови [25].

Применение препаратов метаболитного типа действия оказывало различное влияние на содержание ЭХГ в крови после острой интоксикации ЭС (табл. 1). Так, если применение флавината приводило к резкому снижению концентрации ЭХГ в 2,8, 2,9 и 11,6 раза соответственно через 6, 24 и 72 часа после изъятия животных из камеры, то действие никотинамида было слабовыраженным и статистически не достоверным. Снижение концентрации ксенобиотика в крови под влиянием никотинамида на 24-м и 72-м часах эксперимента на 8-10% можно характеризовать как соответствующую тенденцию.

Столь выраженный эффект флавината связан, по-видимому, с его непосредственным участием в метаболизме эпоксидов, в том числе восстановлении ЭХГ на флавопротеидном участке монооксигеназной системы микросом [26]. В пользу этого свидетельствует то, что эндоплазматический ретикулум печени помимо окислительных ферментных систем содержит ферменты, которые восстанавливают чужеродные соединения. Причем обе восстанавливающие системы микросом - флавопротеины, у которых простетической группой является ФАД, и их ферментативная активность значительно увеличивается при добавлении рибофлавина, ФМН или ФАД [27].

Кроме того, флавины являются более сильными окислителями, чем НАД+, и могут восстанавливаться как в одно-, так и двухэлектронных процессах. Восстановленные, поверхностно расположенные в мембранах эндоплазматического ретикулума неэкранированные липидами флавины, в том числе НАДФН - специфический флавопротеид, доступны в значительно большей степени, чем НАДН и НАДФН, быстрому и прямому реокислению не только молекулярным кислородом, цитохромами С и Р450 [28, 29], но и вполне возможно такими сильными окислителями, каковыми являются соединения, имеющие в своем составе эпоксигруппу. Причем восстанавливаются как одно-, так и двухэлектронные акцепторы [29, 30].

Этому, вероятно, способствует уменьшение или прекращение тока электронов к цитохрому Р450 в связи с алкилированием ЭС SH-групп данного гемопротеида. Известно, что именно SH-группа цитохрома Р450 может принимать участие в реакциях переноса электронов при гидроксилировании и перекисном окислении в микросомах [29]. Флавопротеиды не содержат в своей структуре SH-групп и как в очищенном виде, так и микросомах не чувствительны к сульфгидрильным ядам, к которым относится ЭХГ и другие ЭС [29].

По-видимому, именно с более высокой способностью флавинов к реокислению связано и значительно большее влияние флавината по сравнению с никотинамидом на уровень ЭХГ в сыворотке крови после острой интоксикации летучими компонентами ЭС.

Возможно также, что моделируемый нами патологический процесс не приводит к развитию дефицита или значительному уменьшению содержания никотинамида в организме. Поэтому микросомальные ферменты НАДФН2-цитохром-с-редуктаза, или НАДН2-цитохром-в-редуктаза восстанавливают ФАД в ФАДН2, который затем неферментативно восстанавливает чужеродные субстраты [27, 31] и, вероятно, ЭХГ. Следует учитывать и существующую возможность восстановления ФАД атомами водорода, транспортируемыми от янтарной кислоты к флавопротеиду, минуя НАД [31], тем более, что ферментные системы метаболизма ксенобиотиков локализуются не только в микросомах и гиалоплазме, а и в митохондриях [38]. В результате восстановления ЭХГ образуется 1-хлор-2-гидроксипропан или 3-хлор-1,2-пропандиол - соединения намного менее токсичные, чем исходный галоидоуглеводород [32].

Кроме этого, флавиновый фермент алкогольоксидаза может участвовать в окислении образующихся при метаболизме ЭС спиртов в соответствующие альдегиды, а ферменты альдегидоксидаза и ксантиноксидаза - в окислении альдегидов до карбоновых кислот [33].

Влияние липина на концентрацию ЭХГ в сыворотке крови отравленных животных хотя и было недостоверным, но снижало его уровень на 23-33%, что можно расценивать как следствие умеренного увеличения фосфолипидами активности эпоксидгидролазы [34]. Что касается ацетилцистеина, то этот SH-содержащий препарат оказывал заметно более выраженное действие как по сравнению с никотинамидом, липином, так и кверцетином, особенно в последний срок после интоксикации.

Уровень ЭХГ в крови под влиянием ацетилцистеина снижался в 1-й срок эксперимента в 2 раза, во второй срок - в 2,3 раза и в 3-й срок - в 4,7 раза. Можно считать доказанным способность ацетилцистеина легко проникать через биологические мембраны клеток, затем деацетилироваться в цистеин и совместно с глутаминовой кислотой и гликоколом участвовать в синтезе глутатиона, который в глутатион-S-трансферазной реакции участвует в метаболизме ЭС [37], а следовательно, в снижении концентрации ЭХГ в крови.

Вышеприведенные данные свидетельствуют, что важным этапом токсикокинетики является процесс метаболизма ЭХГ, от которого во многом зависят длительность и степень развития токсических эффектов. Биотрансформация ЭХГ в организме осуществляется цитозольными и микросомальными эпоксидгидролазами и глутатион-S-трансферазами. В связи с этим представляло интерес изучить влияние индукторов эпоксидгидролазы и глутатион-S-трансферазы на содержание ЭХГ в крови исследуемых животных. Показано, что предварительная обработка белых крыс клофибратом уменьшала концентрацию ЭХГ в изучаемом биосубстрате через 6, 24 и 72 часа соответственно в 1,6, 1,6 и 3,3 раза, а омепразолом - в 2,7, 3,3 и 6,0 раз (табл. 1).

Следовательно, по степени уменьшения концентрации ЭХГ в плазме крови при острой интоксикации летучими компонентами ЭС ЭД-20 изучаемые препараты можно расположить в порядке убывания их активности в следующей последовательности:

- флавинат>омепразол>ацетилцистеин>клофибрат>кверцетин>липин>

>никотинамид.

С целью более полного суждения о токсикокинетике ЭХГ при остром отравлении летучими компонентами ЭС изучали степень экскреции яда с мочой (табл. 2). Установлено, что через 6 часов после интоксикации не удалось собрать мочу у подопытных животных, через 24 часа концентрация ЭХГ в моче составляла 4,80±0,77 мг/л, а через 72 часа - 7,23±1,06 мг/л. Отсутствие мочи в первый срок исследования и низкая концентрация галоидоуглеводорода в последующие сроки косвенно подтверждают имеющиеся данные о том, что наряду с печенью под влиянием летучих компонентов ЭС происходит поражение и почек [8, 35]. Не исключено, что ЭХГ накапливается в клетках различных органов и тканей организма не только за счет активного транспорта, но и путем пассивного связывания, которое оказывается довольно прочным, поэтому выход яда в кровь, а следовательно, и его выделение через почки замедляются [15].

Анализ литературных данных позволяет заключить, что скорость экскреции веществ не соответствует степени их связывания с переносчиком [36]. В предыдущих исследованиях нами показано, что ЭХГ проявляет весьма высокое сродство к транспортному белку альбумину, образовывая с ним обратимые комплексы [13, 25]. По видимому, альбумин, являясь хорошим конкурентным ингибитором экскреции ксенобиотиков, не способствует удалению ЭХГ с мочой. Как видно из полученных данных (табл. 1, 2), ЭХГ экскретируется в сравнительно невысоких концентрациях относительно тех, которые определяются в сыворотке крови.

Заслуживают внимания результаты определения уровня ЭХГ в моче крыс, леченных кверцетином и липином. В полученной под влиянием кверцетина через 6 часов моче концентрация ЭХГ составляла 2,430,40 мг/л (в контрольной группе нет мочи), а через 24 и 72 часа экскреция яда с мочой по сравнению с контролем возросла в 2,4 и 1,7 раза соответственно. Примерно такие же результаты, за исключением 6 часовой отметки, когда мочу получить не удалось, получены при применении по лечебно-профилактической схеме липина (табл. 2).

Достаточно выраженное влияние на восстановление выделительной функции почек и на экскрецию ЭХГ с мочой после острой интоксикации ЭС оказывал ацетилцистеин. Уже в первый срок исследования восстанавливалось выделение мочи, а концентрация яда в ней составляла 7,37±0,77 мг/л.

В последующие два срока выведение с мочой из организма изучаемого галоидоуглеводорода возрастало в 3,1 и 1,7 раза. Это свидетельствует о том, что ацетилцистеин обладает выраженной способностью модифицировать, наряду с другими показателями хемобиокинетики, и процессы экскреции изучаемого галоидоуглеводорода, что реализуется усилением и ускорением выведения яда из организма животных и следует расценивать как одну из сторон механизма детоксицирующего действия препарата.

Таблица 1 - Влияние исследуемых лекарственных средств на концентрацию ЭХГ в сыворотке крови крыс (мг/л) в условиях острой динамической ингаляционной интоксикации летучими компонентами ЭС ЭД-20 (М±m, n=6-8)