Характеристика свободнорадикального окисления липидов и его связь с обменом железа при терапии хронического гепатита

Введение. Потенциальная опасность воздействия токсинов на организм обусловлена активированием свободнорадикальных реакций, дальнейшим формированием тканевой гипоксии и нарушением детоксикационной функции печени. Система антиоксидантной защиты организма достаточно эффективна, но не рассчитана на длительное воздействие, сопровождающееся истощением и прекращением защитных механизмов [1]. Нарушение процессов свободнорадикального окисления является одним из ведущих компонентов патогенеза заболеваний печени различной этиологии.

Также печень является органом, депонирующим железо, но в высокой концентрации оно может оказывать токсическое действие и способствовать перекисному окислению липидов [2].

Железо – мощный стимулятор перекисного окисления липидов. Оно является побудителем для запуска окислительных реакций, участвует в процессах регенерации и способствует выведению токсинов, но в больших количествах железо можно обнаружить на последних стадиях гепатита печени [3, 4]. Поэтому учет такого значимого показателя при подозрении на гепатит является необходимым.

Цель исследования. Изучение состояния процессов свободнорадикального окисления липидов, активности антиоксидантной системы и их связи с обменом железа в организме белых крыс с экспериментальным ге- патитом, а также после применения гепато-протекторов.

Материалы и методы. Исследования проводили в лаборатории кафедры «Морфология, патология животных и биология» ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова».

Для исследований были сформированы 4 группы белых крыс линии Wistar: масса тела – 180–200 г, возраст – 3 мес. Животных подбирали в группы по принципу аналогов, по 6 крыс в каждой.

Для моделирования экспериментального гепатита животным первой, второй и третьей групп внутрибрюшинно вводили 50 % раствор четыреххлористого углерода (CCl 4 ) на оливковом масле из расчета 1 мл на кг массы тела 2 раза в неделю в течение 20 дней.

Первой и второй группе животных вводили препараты «Берлитион» и «Легалон М» внутримышечно в дозе 0,2 мл на животное 1 раз в сутки в течение 30 дней. Третьей группе животных препараты не вводили, четвертая группа служила контролем.

Декапитацию животных проводили на 35-е сут в соответствии с Европейской директивой по защите животных, используемых в научных целях [5].

В качестве методов диагностики экспериментального гепатита проводили анализ показателей сыворотки крови лабораторными методами.

Определение содержания малонового диальдегида (МДА) проводили с помощью тио-барбитуровой кислоты [6]. Уровень диеновых конъюгатов (ДК) определяли спектрофотометрическим методом [7]. Активность каталазы – по методу М.А. Королюка [8].

Уровень сывороточного железа (СЖ), общую и ненасыщенную железосвязывающую способность (ОЖСС и НЖСС соответственно) сыворотки крови определяли фотометрическим методом [8].

Цифровой материал подвергался статистической обработке с вычислением критерия Стьюдента на персональном компьютере.

Результаты и обсуждение. Результаты исследования по содержанию диеновых конъюгатов в сыворотке представлены на рис. 1.

Рис. 1. Содержание диеновых конъюгатов в сыворотке крови в тканях внутренних органов белых крыс при экспериментальном гепатите, мкмоль/мл

Установлено, что при экспериментальном гепатите уровень ДК составил 16,05± ±0,51 мкмоль/мл, что в 1,8 раза выше, чем у здоровых животных (8,86±0,54 мкмоль/мл) (рис. 1). После введения препаратов «Лега- лон М» и «Берлитион» концентрация ДК снизилась на 58,6 % (14,05±0,87 мкмоль/мл) и 2 раза (8,0±0,17 мкмоль/мл) соответственно по сравнению с животными с экспериментальным гепатитом. Возможно, это связано со способностью изучаемых препаратов ингибировать липооксигеназный путь метаболизма арахидоновой кислоты с подавлением лейкотриенов В4 в купферовских клетках. Установлено, что происходит подавление активации NF-kB и его киназ, что также вносит дополнительный вклад в молекулярные механизмы антиоксидантного эффекта [9].

Результаты исследований по влиянию препаратов «Легалон М» и «Берлитион» на уровень МДА в организме белых крыс представлены в табл. 1.

Таблица 1

Влияние препаратов «Легалон М» и «Берлитион» на содержание малонового диальдегида в тканях внутренних органов белых крыс при экспериментальном гепатите, нмоль/г

Внутренние органы	Здоровые животные	Экспериментальный гепатит	«Легалон М»	«Берлитион»
Сыворотка крови	7,95±0,31	14,87±0,07*	8,06±0,04	7,70±0,18
Печень	14,12±1,24	38,72±2,33*	18,91±0,10*	13,90±0,81
Почки	13,43±1,42	25,57±1,15*	14,14±0,76	12,03±0,23
Легкие	12,95±0,66	26,12±2,24*	17,28±0,19*	15,59±0,19*
Головной мозг	11,64±0,72	22,0±0,62*	13,05±0,20*	11,99±0,02
Сердце	8,39±0,37	16,03±0,87*	11,26±0,31*	11,07±0,30*
Мышцы	7,12±0,65	12,93±1,00*	9,18±0,26*	8,22±0,17
Желудок	8,33±0,72	15,92±1,76*	12,23±0,20*	12,00±0,21*
Тонкий кишечник	4,41±0,53	9,00±0,97*	4,64±0,18	4,63±0,20
Толстый кишечник	7,12±0,47	13,32±1,13*	8,87±0,18	8,09±0,15

Примечание. * - достоверность различий относительно здоровых животных (р<0,05).

После введения препаратов «Легалон М» и «Берлитион» произошло снижение содержания МДА в печени по сравнению животными с экспериментальным гепатитом в 2 и 2,7 раза соответственно. Подобный эффект препаратов, возможно, связан с переводом свободных радикалов в печени в менее токсичные соединения.

В почках после введения препаратов «Легалон М» и «Берлитион» содержание МДА понизилось на 5,2 и 10,4 % соответственно. Очевидно, что усиление пероксидации липидов связано с токсическим поражением почек и вероятным нарушением синтеза и секреции эритропоэтинов, что ведет к снижению интенсивности эритропоэза и уменьшению количества эритроцитов [10].

В легких после лечения «Легалоном М» и «Берлитионом» содержание МДА понизилось на 33,4 и 20,4 % соответственно. Анатомофизиологические особенности легких уже изначально способствуют развитию окислительного стресса, и прежде всего за счёт непосредственного контакта с кислородом атмосферного воздуха, высоких концентраций субстрата окисления ненасыщенных жирных кислот и присутствия в дыхательных путях нейтрофилов и альвеолярных макрофа- гов, продуцирующих активные формы кислорода [11].

Значительные изменения произошли в сердечной мышце. Так, после введения препаратов «Легалон М» и «Берлитион» уровень МДА повысился примерно на 30 % относительно животных, которым препараты не вводили.

Далее мы изучили активность фермента каталазы в сыворотке крови и тканях внутренних органов белых крыс после введения препаратов. Результаты исследований представлены в табл. 2.

Таблица 2

Внутренние органы	Контроль	Экспериментальный гепатит	«Легалон М»	«Берлитион»
Сыворотка крови	19,97±0,53	26,87±0,65*	25,19±1,25*	26,22±0,36*
Печень	64,75±1,15	148,79±3,01*	84,61±1,51*	81,93±0,48*
Почки	62,52±1,23	133,66±2,54*	75,72±3,05*	65,63±0,80
Легкие	40,12±2,02	56,83±1,01*	44,31±1,03	45,13±0,42
Головной мозг	12,63±0,99	17,99±1,00*	17,04±0,71*	16,95±0,20*
Сердце	19,83±1,03	38,12±0,96*	20,32±0,27	19,19±0,09
Мышцы	27,15±0,66	47,13±0,48*	29,85±0,65	27,59±0,20
Желудок	17,23±1,27	24,99±0,99*	21,57±0,55*	22,94±0,28*
Тонкий кишечник	16,13±1,00	26,01±1,11*	17,87±0,36	17,22±0,42
Толстый кишечник	17,21±0,96	25,81±1,12*	19,75±0,74	17,55±0,16

Примечание. * - достоверность различий относительно здоровых животных (р<0,05).

Активность каталазы в тканях внутренних органов белых крыс с экспериментальным гепатитом, ммоль/л

В сыворотке крови и ткани головного мозга снижения активности каталазы не обнаружено.

В многочисленных исследованиях показано, что терапевтические дозы гепатопро-текторов стимулируют антиоксидантную систему и в конечном итоге уменьшают интенсивность свободнорадикальных процессов. Проникая внутрь клеток, действующие вещества гепатопротекторов связываются с содержащимися там полиненасыщенными жирными кислотами и активируют деятельность собственной глутатионовой системы, которая в свою очередь обладает мощным антиоксидантным эффектом [13].

Учитывая тот факт, что в метаболизме железа печень играет ключевую роль, мы изучили влияние препаратов «Легалон М» и «Берлитион» на некоторые показатели обмена железа (табл. 3).

Концентрация СЖ и уровень трансферрина в сыворотке крови у животных с экспериментальным гепатитом после введения препаратов «Берлитион» и «Легалон М» достоверно не изменились. Важное биологическое значение трансферрина для организма определяется его защитной функцией.

Таблица 3

Группа животных	СЖ, мкмоль/л	ОЖСС, мкмоль/л	КНТ, %	НЖСС, мкмоль/л	Трансферрин, г/л
Контроль	109,10±3,17	49,10±1,6	45,00	50,90±1,23	2,57±0,11
Экспериментальный гепатит	115,99±2,08	64,98±0,36*	56,02	61,41±2,78*	2,00±0,78
«Берлитион»	101,03±2,01*	57,28±1,86*	56,69	59,81±2,96*	2,65±0,16
«Легалон М»	100,43±5,15	58,04±1,33*	57,79	53,05±1,14	2,64±0,33

Примечание. * – достоверность различий относительно контроля (р≤0,05).

Влияние препаратов на обмен железа в организме крыс

Железо сыворотки крови, связанное и спо-собное связаться, как известно, определяет ОЖСС. У животных с экспериментальным гепатитом ОЖСС составила 64,98± ±0,36 мкмоль/л, после введения «Берлитио-на» и «Легалона М» этот показатель понизился на 13,4 и 12,0 % соответственно, однако данный показатель оставался выше, чем у здоровых животных. Понижение ОЖСС является первым признаком истощения доступных запасов ионов железа в периферической крови экспериментальных животных [14].

Коэффициент насыщения трансферрином (КНТ) у животных с экспериментальным гепатитом составил 56,02 % , после введения препаратов данный показатель повысился до 57,79 % («Легалон М») и 56,69 % («Берлитион»).

Заключение. Препараты «Легалон М» и «Берлитион» обладают выраженным антиоксидантным эффектом. При экспериментальном гепатите уровень диеновых конъюгатов повысился в 1,8 раза по сравнению со здоровыми животными. После введения препаратов «Легалон М» и «Берлитион» концентрация диеновых конъюгатов снизилась на 58,6 % и в 2 раза по сравнению с показателями животных с экспериментальным гепатитом.

Установлено, что содержание малонового диальдегида достоверно повысилось во всех тканях. После введения препаратов «Ле-галон М» и «Берлитион» произошло снижение содержания малонового диальдегида в печени, по сравнению с животными с экспериментальным гепатитом, в 2,0 и 2,7 раза, в почках – на 5,2 и 10,4 % , в легких – на 33,4 и 20,4 % , в мышечной ткани – на 41 и 30 % соответственно. В тканях кишечника и сыворотке крови уровень МДА вернулся к показателям здоровых животных.

У животных с экспериментальным гепатитом наблюдается сбой обмена железа в организме. После введения препаратов крысам с экспериментальным гепатитом наблюдается активация обмена железа в организме.