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 | DOI: 10.31588/2413-4201-1883-243-3-40-44
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.