Активация Р-450-зависимых монооксигеназ изменяет иммунотоксичность фосфорорганических соединений в зависимости от характера их метаболизма
Автор: Забродский Павел Францевич, Киричук Вячеслав Федорович, Лим Владимир Григорьевич, Яфарова Инесса Халиковна
Журнал: Саратовский научно-медицинский журнал @ssmj
Рубрика: Физиология и патофизиология
Статья в выпуске: 1 т.6, 2010 года.
Бесплатный доступ
В экспериментах на беспородных белых крысах установлено, что применение индукторов монооксигеназной системы (ИМС) фенобарбитала и бензонала до острого отравления животных хлорофосом в дозе 1,0 ЯД50, метаболизирующегося в организме до соединений с более высокой токсичностью, вызывает увеличение его иммунотоксических свойств. Острое отравление диметилдихлорвинилфосфатом (ДДВФ) (1,0 ЯД50), биотрансформация которого протекает с образованием малотоксичных и нетоксичных соединений после введения ИМС вызывает снижение его супрессирующего влияния на показатели системы иммунитета
Бензонал, диметилдихлорвинилфосфат, иммунотоксичность, карбофос, фенобарбитал, цитохром р-450, cytochrome р-450
Короткий адрес: https://sciup.org/14917007
IDR: 14917007
Текст научной статьи Активация Р-450-зависимых монооксигеназ изменяет иммунотоксичность фосфорорганических соединений в зависимости от характера их метаболизма
Тел.: (845-2) 22-76-25, сот. 8(905)3232751,
E-mail: pz@renet. com. ru также бензпиренгидроксилаза, этоксирезоруфин-О-деэтилаза, аминопирин-н-деметилаза [5].
Данные литературы позволяют полагать, что под влиянием индукторов МС токсичные химические вещества (ТХВ), не метаболирующиеся по типу «летального синтеза» (а это большинство токсикантов), могут ослаблять их иммунотоксические эффекты, в то же время, образование более токсичных продуктов в процессе биотрансформации, может приводить к обратному эффекту [3, 4].
Целью исследования являлось изучение влияния индукторов Р-450-зависимых монооксигеназ (фенобарбитала, бензонала) на иммунотоксические свойства метаболитов фосфорорганических соединений – хлорофоса и диметилдихлорвинилфосфата (ДДВФ), которые метаболизируются до более (хлорофос) и менее (диметилдихлорвинилфосфата (ДДВФ) токсичных веществ.
Методы. Опыты проводили на неинбредных крысах обоих полов массой 180-250 г. В течение трех суток до острой интоксикации ФОС животным вну- трижелудочно вводили индукторы микросомальных энзимов печени фенобарбитал (ФБ) или бензонал (БЗ) в дозах 50 и 70 мг/кг соответственно. После введения хлорофоса и ДДВФ подкожно в дозе 1,0 DL50, которая для данных токсикантов составляла соответственно 430+27,2 и 64,5+2,3 мг/кг, показатели системы иммунитета оценивали общепринятыми методами в экспериментальной иммунотоксикологии [3]. Гуморальную иммунную реакцию к тимусзависимому (эритроцитам барана — ЭБ) и тимуснезависимому (брюшнотифозному Vi-антигену — Vi-Ag) антигенам оценивали через 5 суток по числу АОК в селезенке после острой интоксикации ТХВ с одновременной внутрибрюшинной иммунизацией крыс данными антигенами в дозах 2·108 клеток и 8 мкг/кг соответственно. В использованном тесте гуморальная иммунная реакция на введение ЭБ характеризует способность Т-хелперов типа 1 (Th1) участвовать в продукции В-лимфоцитами (плазматическими клетками) IgM, а гуморальный иммунный ответ на Vi-Ag отражает активность синтеза этими клетками IgM без участия Th1 [3]. Активность естественных клеток-киллеров (ЕКК) определяли по показателю естественной цитотоксичности (ЕЦ) через 48 ч после острого отравления ФОС спектрофотометрически. Функцию К-клеток оценивали по показателю антителозависимой клеточной цитотоксичности (АЗКЦ) через 5 суток после иммунизации крыс 108 ЭБ, используя их спленоци-ты, спектрофотометрическим методом. Формирование гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) определяли у животных по приросту массы стопы задней лапы (в %). При этом крыс внутрибрюшинно иммунизировали 108 ЭБ через 30 мин после введения ТХВ. Разрешающую дозу ЭБ (5·108) вводили под апоневроз стопы задней лапы через 4 суток Реакцию ГЗТ определяли через 24 ч.
Ферментиндуцирующие свойства ФБ и БЗ оценивали по длительности сна, вызванного гексобарбита-лом в дозе 80 мг/кг. По методикам, описанным [7, 8], в микросомальной фракции печени определяли содержание белка и цитохромов Р-450 и b-5 через 3 суток после применения индукторов МС.
Полученные данные обрабатывали статистически с использованием t-критерия достоверности Стьюдента.
Результаты. Применение ФБ (табл. 1) приводило к несущественному увеличению гуморального иммунного ответа к Т-зависимому и Т-независимому антигенам, АЗКЦ и реакции ГЗТ соответственно в 1,26; 1,20; 1,25 и 1,17 раза (p>0,05), а после использования БЗ – соответственно в 1,24; 1,16; 1,31 и 1,22 раза (p>0,05). Под влиянием ФБ и БЗ активность ЕКК повышалась соответственно в 1,24 и 1,36 раза (p<0,05). Иммуностимулирующие эффекты ФБ и БЗ практически не отличались.
Острая интоксикация ДДВФ вызывала снижение Т-зависимого, Т-независимомого ответа гуморальной иммунной реакции, ЕЦ, АЗКЦ и реакции ГЗТ соответственно в 1,77; 1,38; 1,71; 1,69 и 1,98 раза (p<0,05), а хлорофосом соответственно в 2,10; 1,75; 1,49; 1,59 и 2,07 раза (p<0,05).
После действия ФОС с различным характером метаболизма (хлорофос и ДДВФ) после трехдневного введения ФБ и БЗ вызывали статистически значимую редукцию показателей системы иммунитета по сравнению с контролем и параметрами иммунного статуса только после интоксикации ТХВ без применения индукторов МС (p<0,05). При этом хлорофос, метаболизирующийся до более токсичного ДДВФ [6], после применения ФБ вызывал супрессию антитело-продукции (к Т-зависимому и Т-независимому антигенам), активности ЕКК, уменьшение АЗКЦ и функции Th1-лимфоцитов (реакции ГЗТ) соответственно в 3,43; 2,72; 1,82; 2,64 и 3,23 раза (p<0,05), а после использования БЗ – в 3,24; 3,19; 2,57; 2,49 и 3,71 раза (p<0,05) соответственно. Полученные данные свидетельствуют о том, что редукция параметров иммунного статуса под влиянием ферментиндуцирующих средств (ФБ и БЗ) после острой интоксикации ТХВ, в частности хлорофосом, метаболизирующимися до более токсичных соединений (феномен «летального синтеза») более выражена, чем при остром действии ДДВФ (метаболита хлорофоса) (p<0,05).
Иммунотоксичность при остром действии ДДВФ, который биотрансформируется до менее токсич-
Таблица 1
Действие острого отравления хлорофосом и ДДВФ на показатели системы иммунитета у крыс после применения индукторов монооксигеназной системы печени (M±m, n=9-12)
Серии опытов |
АОК к ЭБ, 103 |
АОК к Vi-Ag, 103 |
ЕЦ,% |
АЗКЦ, % |
ГЗТ, % |
Контроль |
30,5±3,0 |
22,3+2,4 |
27,0+ 2,0 |
13,2+ 1,4 |
33,0+2,6 |
Фенобарбитал |
38,4±3,1 |
26,8+2,2 |
33,9+ 2,5 * |
16,5+1,7 |
38,7+2,5 |
Бензонал |
37,9±3,2 |
25,9+2,8 |
36,8+2,7 * |
17,3+1,6 |
40,2+3,1 |
ДДВФ |
17,2±2,3 * |
16,2±2,0 * |
15,7+1,7 * |
7,8±1,5 * |
16,7±1,9 * |
Хлорофос |
14,4±2,1 * |
12,6±1,4 * |
18,0+1,8 * |
8,4±1,3 * |
16,0±1,7 * |
Фенобарбитал + хлорофос |
8,8±1,3 ** |
8,1±1,3 ** |
14,7+1,4 * |
4,9±1,1 * |
10,1±2,0 ** |
Бензонал + Хлорофос |
9,3±1,2 ** |
6,9±1,5 ** |
10,4+1,1 ** |
5,5±1,0 |
8,8 +1,3 ** |
Фенобарбитал + ДДВФ |
24,1±2,4 |
17,9±2,3 |
22,8+1,9 |
9,2±1,3 |
27,5±2,3 |
Бензонал + ДДВФ |
26,7±2,6 |
20,0±2,1 |
25,5+2,2 |
10,5±1,4 |
28,0±2,7 |
Примечание: *p<0,05 по сравнению с контролем; **p<0,05 по сравнению с контролем и показателем после интоксикации ТХВ без применения индукторов МС.
Таблица 2
Влияние фенобарбитала и бензонала на содержание белка и цитохромов в микросомах печени крыс (M±m, n=9-12)
Показатели |
Контроль |
Фенобарбитал |
Бензонал |
Гексобарбиталовый сон, мин |
21,4±2,5 |
5,3±1,8* |
9,1±2,1* |
Белок, мг/орган |
54,7±6,1 |
145,2±14,3* |
135,3±12,9* |
Цитохром Р-450, нмоль/г белка |
0,92±0,05* |
4,41±0,43* |
3,36±0,35* |
Цитохром b5, нмоль/г белка |
0,38±0,03 |
0,63±0,04* |
0,78±0,07* |
Примечание: *p<0,05 по сравнению с контролем.
ных или нетоксичных веществ (диметилфосфата, дихлорвинилового спирта, дихлорацетальдегида, а также дихлорэтанола, дихлоруксусной кислоты) [6] после индукции ФБ и БЗ цитохром Р-450-зависимых монооксигеназ значительно снижалась по сравнению с действием диметилдихлорвинилфосфата без применения индукторов МС и была несущественно ниже контрольных значений (p>0,05). Под влиянием ФБ и БЗ статистически значимо уменьшилось время гексе-налового сна, содержание белка и цитохромов Р-450 и b5 в печени (табл. 2), что, вероятно, обусловливает повышение показателей системы иммунитета.
Обсуждение. Увеличение показателей, характеризующих состояние иммунного статуса у животных, при назначении ФБ и БЗ, может быть обусловлено индукцией цитохром Р-450-зависимых монооксигеназ в лимфоидной ткани (иммунокомпетентных клетках - ИКК). Известно, что витамин А, левамизол, фенобарбитал и другие вещества, индуцирующие МС, способны повышать активность Т-лимфоцитов, ЕКК в результате индукции в ИКК цитохром-Р-450-зависимых монооксигеназ [4].
Цитохром Р-450-зависимые монооксигены печени и лимфоидной ткани, значительно повышая биотрансформацию хлорофоса, превращают его в более токсичный ДДВФ (феномен «летального синтеза») [2, 6], что существенно увеличивает иммунотоксичность подвергшегося биотрансформации хлорофоса.
Угнетение реакций иммунной системы ДДВФ, снижается предварительной индукцией МС, энзимы которой приводят к образованию менее ядовитых (или нетоксичных) соединений. Следует отметить, что при действии хлорофоса иммунотоксичность обусловлена как самим ФОС, так и его метаболитом ДДВФ, а при интоксикации ДДВФ супрессия иммунных реакций связана только с действием диметилдихлорвинилфосфатом (его метаболиты малотоксичны или нетоксичны) [3, 6].
Таким образом, в зависимости от характера метаболизма ФОС (образующихся при их биотрансформации продуктов) цитохром Р-450-зависимые монооксигеназы могут повышать или снижать их иммунотоксичность.
Заключение.
-
1. Использование индукторов монооксигеназной системы фенобарбитала и бензонала перорально в течение трех суток в дозах соответственно 50 и 70 мг/кг до острого отравления животных хлорофосом, метаболизирующегося в организме до высокотоксичного соединения диметилдихлорвинилфосфата (ДДВФ), вызывает увеличение его иммунотоксических свойств.
-
2. Применение индукторов цитохром Р-450-зависимых монооксигеназ до острой интоксикации диметилдихлорвинилфосфата (ДДВФ), который био-трансформируется в организме до малотоксичных или нетоксичных веществ, существенно уменьшают его супрессирующее действие на показатели системы иммунитета.
Список литературы Активация Р-450-зависимых монооксигеназ изменяет иммунотоксичность фосфорорганических соединений в зависимости от характера их метаболизма
- Забродский, П.Ф. Оценка защиты фармакологическими средствами, индуцирующими монооксигеназные энзимы от пестицидов по показателям летальности/П.Ф. Забродский, М.Н. Линючев//Эксперим. и клин. фармакол., 1993. -Т. 56. -№5. -С. 47-49.
- Каган, Ю.С. Использование индукции цитохрома Р-450 как один из новых принципов терапии отравлений фосфорорганическими инсектицидами/Ю.С. Каган, Н.В. Кокшарева, Л.М. Овсянникова//Вестн. АМН СССР. -1980. -№ 8. -С. 55-57.
- Забродский, П.Ф. Иммунотоксикология ксенобиотиков/П.Ф. Забродский, В.Г. Мандыч. -Саратов: СВИБХЗ, 2007. -С. 420.
- О взаимосвязи активности цитохрома Р-450 в лимфоцитах с их иммунной функцией/А.Н. Саприн, А.В. Караулов, Л.А. Пиру-зян//Докл. АН СССР. -1982. -Т. 267. -№ 5. -С. 1276-1280.
- Козлов, В.А. Активность цитохром Р-450-зависимых монооксигеназ и функции иммунокомпетентных клеток/В.А.Козлов, Г.Ю. Любимов, Н.Н. Вольский//Вестн. АМН СССР. -1991. -№ 12. -С. 8-13.
- Общая токсикология//Под ред. Б.А. Курляндского, В.А. Филова. -М.: Медицина, 2002. -С. 56-58.
- Венгеровский, А.И. эффективность ферментиндуци-рующих средств при экспериментальном поражении печени тетрахлорметаном/А.И. Венгеровский, И.М. Седых, А.С. Саратиков//Эксперим. и клин. фармакол. -1993. -Т.56. -№ 5.-С. 47-49.
- Власова, Т.А. Определение содержания белка, цитохромов Р-450 и b-5 после применения индукторов монооксигеназной системы/Т.А. Власова, А.И. Венгеровский, А.С. Сара-тиков//Хим.-фарм. журн. -1994. -№3. -С. 45-47.