Корреляция распределения концентрации ферментов системы ПОЛ-АО в сыворотке крови и тканях сердца крыс
Автор: Борискин П.В., Гуленко О.Н., Девяткин А.А., Каримова Р.Г., Леонов В.В., Павлова О.Н., Тороповский А.Н.
Статья в выпуске: 3 т.243, 2020 года.
Бесплатный доступ
В статье представлено исследование взаимосвязей распределения концентраций ферментов системы ПОЛ-АО в сыворотке крови и тканях сердца белых беспородных крыс. С помощью коэффициентов корреляции Спирмена, гамма корреляции и Кендела Тау выявлено достоверное наличие слабой силы корреляционной связи между концентрацией глутати-онпероксидазы в сыворотке крови и тканях сердца (Spearman R =0,18 при p
Оксидативный стресс, сердце, сыворотка крови, каталаза, супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза, глутатионредуктаза
Короткий адрес: https://sciup.org/142226029
IDR: 142226029 | УДК: 57.023:57.085.2 | DOI: 10.31588/2413-4201-1883-243-3-40-44
Correlation of the distribution of the concentration of enzymes in the blood serum and heart tissues of rats
The article presents the study of the interrelations between the concentration distribution of POL-AO enzymes in blood serum and heart tissues of white non-pedigree rats. The correlation coefficients of Spearman, the gamma of correlation and Kendela Tau revealed a reliable presence of a weak correlation between the concentration of glutathione peroxidase in blood serum and heart tissues (Spearman R = 0.18 at p
Текст научной статьи Корреляция распределения концентрации ферментов системы ПОЛ-АО в сыворотке крови и тканях сердца крыс
Широчайшая распространённость сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) является причиной роста смертности и инвалидизации трудоспособного населения в экономически развитых странах. Поиски первопричин этимологии разнообразных заболеваний неуклонно приводят к понятию оксидативного стресса, который развивается на фоне нарушения гомеостатического равновесия организма под воздействием эндо- и экзогенных факторов.
Интенсификация окислительно-востановительных процессов усиливает образование активных форм кислорода (АФК) таких как пероксинитрит, супероксидный анион и другие, провоцирует дисфункцию эндотелия сосудов, лишая его возможности адаптироваться к изменениям гемодинамики, усиливая вазоконстрикцию, что в свою очередь ведет к развитию ряда заболеваний: атеросклерозу, ишемической болезни сердца, артериальной гипертензии (АГ), сахарному диабету [7].
Одним из частых вариантов развития ССЗ становится формирование хронической сердечной недостаточности, при- чем чем больше факторов риска данной патологии выявлено, тем интенсивнее протекают процессы окисления в организме [9]. Свободные радикалы вызывают повреждения кардиомиоцитов, нарушают структурную модификацию липидного слоя с последующим ремоделированием миокарда, тем самым ухудшая его сократительные функции, оказывая прямой отрицательный инотропный эффект [1, 5, 8, 10, 11, 12].
Несмотря на достаточно глубокую изученность патологий сердечнососудистой системы сведения о функциональной активности клеток миокарда при деструктивных воздействиях и оксидатив-ном стрессе все же недостаточны.
Таким образом, цель нашего исследования состояла в изучении взаимосвязей распределения концентраций ферментов системы ПОЛ-АО в сыворотке крови и тканях сердца белых беспородных крыс.
Материал и методы исследований. Исследование проводили на белых беспородных половозрелых здоровых крысах-самцах одного месяца рождения, массой 180-200 г в количестве 150 штук, которые содержались в виварии в стандартных условиях.
Исследование выполнено в соответствии с правилами лабораторной практики в Российской Федерации: приказ Минздрава СССР № 755 от 12.08.1977 г.; приказ МЗ РФ № 267 от 19.06.2003 г.; закон «О защите животных от жестокого обращения» гл. V, ст. 104679-ГД от 01.12.1999 г. Определение активности каталазы проводили по стандартной методике Королю-ка М.А. [3]. Активность супероксиддисму-тазы определяли по методу В.С. Гуревича и соавторов [4]. Определение активности глутатионпероксидазы осуществляли по методу В.М. Мойн. Активность глутати-онредуктазы и диеновых конъюгатов определяли спектрофотометрически при длине волны 340 нм и 233 нм, соответственно [6]. Определение концентрации МДА осуществляли по методике В.В. Рогожина [2]. Концентрации ферментов изучали в тканях сердца и сыворотке крови. Для этого крыс убивали в соответствии с этическими нормами под эфирным нарко- зом методом декапитации, затем проводили извлечение необходимых тканей, которые (кроме сыворотки крови) промывали физиологическим раствором и сразу замораживали. Гомогенаты готовили механическим измельчением тканей массой 1 г с 9 мл трис-буфера (рН 7,4), со скоростью 5000 об/мин в сосуде с двойными стенками, постоянно охлаждаемом проточной водой [6].
Цифровой материал подвергали статистической обработке путем непараметрического корреляционного анализа по Спирмену, а также с использованием коэффициентов гамма корреляции и Кендел-ла Тау.
Результаты исследований. В результате экспериментов был получен массив числовых концентраций каталазы, СОД, ГП, ГР, МДА и диеновых конъюгатов сыворотке крови и тканях сердца белых беспородных крыс. Полученные результаты подвергали статистической обработке (Таблица 1). На первом этапе проведения статистического анализа проводили проверку на соответствие нормальному распределению концентраций ферментов системы ПОЛ-АО в сыворотке крови и тканях сердца крыс. Для этого использовался одновыборочный критерий Колмогорова-Смирнова. В результате было установлено, что распределение концентрации ферментов системы ПОЛ-АО в сыворотке крови и тканях сердца крыс не соответствует нормальному. В связи с тем при дальнейшей статистической обработке нами были применены непараметрические методы анализа.
Для оценки взаимосвязи распределения концентраций ферментов системы ПОЛ-АО в сыворотке крови и тканях сердца малых экспериментальных животных проводили исследование корреляций внутри группы наблюдения по непараметрическому коэффициенту корреляции Спирмена (Таблица 2). По данным, представленным в таблице 2, прослеживается достоверно наличие слабой силы прямой корреляционной связи между концентрацией глутатионпероксидазы в сыворотке крови и тканях сердца (0,18 при p<0,029408).
Таблица 1 – Распределение значений концентраций ферментов системы ПОЛ-АО в сыворотке крови и тканях сердца белых крыс
|
Показатель |
N |
M |
Me |
Min |
Max |
25 Perc |
75 Perc |
10 Perc |
90 Perc |
|
Каталаза |
|||||||||
|
Сыворотка крови |
150 |
19,72 |
19,60 |
17,40 |
22,10 |
18,90 |
20,40 |
18,35 |
21,40 |
|
Сердце |
150 |
29,25 |
29,40 |
27,10 |
30,90 |
28,50 |
30,10 |
28,10 |
30,60 |
|
Супероксиддисмутаза |
|||||||||
|
Сыворотка крови |
150 |
29,01 |
29,10 |
27,30 |
30,70 |
28,40 |
29,60 |
28,00 |
30,20 |
|
Сердце |
150 |
96,96 |
96,80 |
94,80 |
98,90 |
96,30 |
97,70 |
95,60 |
98,45 |
|
Глутатионпероксидаза |
|||||||||
|
Сыворотка крови |
150 |
123,50 |
123,50 |
122,10 |
125,10 |
123,10 |
124,20 |
122,60 |
124,70 |
|
Сердце |
150 |
272,04 |
271,90 |
270,70 |
273,80 |
271,50 |
272,60 |
271,25 |
273,10 |
|
Глутатионредуктаза |
|||||||||
|
Сыворотка крови |
150 |
70,75 |
70,80 |
69,40 |
71,80 |
70,40 |
71,20 |
69,80 |
71,60 |
|
Сердце |
150 |
53,44 |
53,40 |
52,10 |
54,90 |
53,10 |
53,80 |
52,60 |
54,30 |
|
М |
алоновыйдиальдегид |
||||||||
|
Сыворотка крови |
150 |
6,31 |
6,35 |
5,30 |
7,90 |
5,90 |
6,70 |
5,70 |
6,90 |
|
Сердце |
150 |
6,58 |
6,60 |
5,40 |
7,50 |
6,20 |
6,90 |
5,85 |
7,20 |
|
Диеновые конъюгаты |
|||||||||
|
Сыворотка крови |
150 |
34,31 |
34,30 |
32,90 |
35,60 |
33,90 |
34,70 |
33,50 |
35,10 |
|
Сердце |
150 |
58,24 |
58,30 |
57,10 |
59,80 |
57,60 |
58,70 |
57,30 |
59,20 |
Таблица 2 – Коэффициент корреляции Спирмена по распределению концентрации ферментов системы ПОЛ-АО в сыворотке крови и тканям сердца крыс и значение р
|
Фермент |
Корреляция по Спирмену |
ValidN |
SpearmanR |
p-level |
|
Каталаза |
сыворотка крови & сердце |
150 |
-0,072130 |
0,380397 |
|
Супероксиддисмутаза |
сыворотка крови & сердце |
150 |
-0,079408 |
0,334076 |
|
Глутатиопероксидаза |
сыворотка крови & сердце |
150 |
0,177898 |
0,029408 |
|
Глутатионредуктаза |
сыворотка крови & сердце |
150 |
0,059254 |
0,471360 |
|
Малоновыйдиальдегид |
сыворотка крови & сердце |
150 |
0,113406 |
0,167040 |
|
Диеновые конъюгаты |
сыворотка крови & сердце |
150 |
0,119623 |
0,144822 |
Таблица 3 – Коэффициенты гамма и Кенделла Тау корреляции по распределению концентрации ферментов системы ПОЛ-АО в сыворотке крови и тканям сердца крыс
|
Коэффициент гамма корреляции |
|||||
|
MD pairwise deleted Marked correlations are significant at p <0,05000 |
|||||
|
Фермент |
Корреляция |
Valid N |
Gamma |
Z |
p-level |
|
Каталаза |
сыворотка крови & сердце |
150 |
-0,050561 |
-0,88672 |
0,375229 |
|
Супероксиддисмутаза |
сыворотка крови & сердце |
150 |
-0,056349 |
-0,985468 |
0,324394 |
|
Глутатиопероксидаза |
сыворотка крови & сердце |
150 |
0,136009 |
2,351434 |
0,018701 |
|
Глутатионредуктаза |
сыворотка крови & сердце |
150 |
0,045872 |
0,780006 |
0,435388 |
|
Малоновыйдиальдегид |
сыворотка крови & сердце |
150 |
0,083248 |
1,412586 |
0,157778 |
|
Диеновые конъюгаты |
сыворотка крови & сердце |
150 |
0,086370 |
1,48474 |
0,137613 |
|
Коэффициент Кенделла Тау корреляци |
|||||
|
MD pairwise deleted Marked correlations are significant at p <,05000 |
|||||
|
Фермент |
Корреляция |
Valid N |
KendallTau |
Z |
p-level |
|
Каталаза |
сыворотка крови & сердце |
150 |
-0,048831 |
-0,88672 |
0,375229 |
|
Супероксиддисмутаза |
сыворотка крови & сердце |
150 |
-0,054268 |
-0,985468 |
0,324394 |
|
Глутатиопероксидаза |
сыворотка крови & сердце |
150 |
0,129490 |
2,351434 |
0,018701 |
|
Глутатионредуктаза |
сыворотка крови & сердце |
150 |
0,042954 |
0,780006 |
0,435388 |
|
Малоновыйдиальдегид |
сыворотка крови & сердце |
150 |
0,077789 |
1,412586 |
0,157778 |
|
Диеновые конъюгаты |
сыворотка крови &сердце |
150 |
0,081763 |
1,48474 |
0,137613 |
Так как никаких взаимосвязей распределения концентраций ферментов системы ПОЛ-АО в сыворотке крови и тканях сердца крыс с помощью коэффициента корреляции Спирмена выявлено не было, решено было провести анализ с использованием критериев гамма корреляции и Кенделла Тау (Таблица 3).
Заключение. По данным, представленным в таблице 3 видно, что при изучении распределения концентраций ферментов системы ПОЛ-АО в сыворотке крови и тканях сердца крыс выявлена прямая достоверная корреляционная связь слабой силы между концентрацией глутатионпероксидазы в сыворотке крови и тканях сердца белых беспородных крыс: Gamma 0,14 при p≤0,018701; KendallTau 0,13 при p≤0,018701.
Резюме
В статье представлено исследование взаимосвязей распределения концентраций ферментов системы ПОЛ-АО в сыворотке крови и тканях сердца белых беспородных крыс. С помощью коэффициентов корреляции Спирмена, гамма корреляции и Кендела Тау выявлено достоверное наличие слабой силы корреляционной связи между концентрацией глутатионпероксидазы в сыворотке крови и тканях сердца (Spearman R =0,18 при p≤0,029408, Gamma = 0,14 при p≤0,018701; Kendall Tau =0,13 при p≤0,018701).
Список литературы Корреляция распределения концентрации ферментов системы ПОЛ-АО в сыворотке крови и тканях сердца крыс
- Закирова, А.Н. Клиникогемодинамические эффекты карведилола, влияние на перекисное окисление липидов и маркеры воспаления у больных ИБС с ХСН. / А.Н. Закирова, Р.Р. Габидуллин, Н.Э. Закирова // Сердечная недостаточность. -2006. - № 7. - С. 1-14.
- Коробейникова, О.Н. Модификация определения продуктов перекисного окисления липидов в реакции с тиобарбитуровой кислотой / О.Н. Коробейникова // Лаб. дело. - 1989. - № 7. - C. 8-10.
- Королюк, М.А. Метод определения активности каталазы / М.А. Королюк, Л.И. Иванова, И.Т. Майорова // Лаб. дело. - 1988. - № 1. - С. 16-19.
- Максимович, Д.И. Исследование активности антиоксидантных ферментов у крыс с экспериментальным метаболическим синдромом / Д.И. Максимович, Е.О. Корик // ИНТЕРНАУКА. - 2017. - № 12-1 (16). - С. 10-12.
- Сторожук, П.Г. Ферменты прямой и косвенной антирадикальной защиты эритроцитов и их роль в инициации процессов оксигенации гемоглобина, антибактериальной защите и делении клеток / П.Г. Сторожук // Вестник интенсивной терапии. - 2003. - № 3. - С. 8-13.
- Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / под ред. Р.У. Хабриева. 2-изд., перераб. и доп. - М.: Медицина. - 2005. - 832 с.
- Cai, H. Endothelial dysfunction in cardiovascular diseases: the role of oxidant stress / H. Cai, D.G. Harrison // Circ. Res. -2000. - V. 87:840. - P. 4.
- Giordano, F.J. Oxygen, oxidative stress, hypoxia, and heart failure / F.J. Giordano // J Clin Invest. - 2005. - V. 115. -P. 500-508.
- Griendling, K.K. Oxidative stress and cardiovascular injury / K.K. Griendling, G.A. Fitz Gerald // Part I: basic mechanisms and in vivo monitoring of ROS. Circulation. - 2003. - V. 108. - P. 1912-1916.
- Heitzer, T. Endothelial dysfunction, oxidative stress and risk of cardiovascular events in patients with coronary disease / T. Heitzer, T. Schlinzig, K. Krohn [et al.] // Circulation 2001. - V. 104. - P. 263-268.
- Landmesser, U. Vascular oxidative stress and endothelial dysfunction in patients with chronic heart failure: role of xanthine-oxidase and extracellular superoxide dismutase / U. Landmesser, S. Spiekermann, S. Dikalov [et al.] // Circulation. - 2002. - V. 106. - 3073-3078.
- Lopez, F. Heart failure, redox alterations, and endothelial dysfunction / F.A. Lopez, S. Casado // Hypertension. - 2001. -V. 38. - P. 1400-1405.
