ДОСЛІДЖЕННЯ АКТИВНОСТІ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ПРОЦЕСІВ  У ЩУРІВ ЗА УМОВ ТЮТЮНОВО-НІТРИТНОЇ ІНТОКСИКАЦІЇ  ПІСЛЯ ЗАСТОСУВАННЯ КАРБОЛАЙНУ

П. Г. Лихацький; Л. С. Фіра; Д. Б. Фіра; К. О. Алексевич

doi:10.11603/mcch.2410-681X.2021.i3.12557

Автор(и)

П. Г. Лихацький ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ
Л. С. Фіра ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ
Д. Б. Фіра ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ
К. О. Алексевич ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ

DOI:

https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2021.i3.12557

Ключові слова:

натрію нітрит, тютюновий дим, метгемоглобін, карбоксигемоглобін, енергетичні ензими, карболайн

Анотація

Вступ. Значну роль у розвитку патології відіграють шкідливі звички: тютюнокуріння, зловживання алкологем та медикаментозними засобами. Значною екологічною та медико-біологічною проблемою є комбінована дія на організм людини і тварин неорганічних нітросполук, що супроводжується випадками нітратно-нітритних інтоксикацій. Унаслідок сумації факторів ризику навколишнього середовища може виникнути патологічний процес, в якому задіяні всі органи і тканини. Це зумовлює доцільність вивчення механізмів комбінового впливу на організм нітритів і тютюнового диму.

Мета дослідження – вивчити активність процесів енергозабезпечення у щурів за умов тютюново-нітритної інтоксикації та дослідити ефективність застосування при цій патології ентеросорбенту карболайну.

Методи дослідження. Дослідження проведено на білих щурах-самцях, яких поділили на 3 вікові групи: статевонезрілі, статевозрілі й старечого віку. Тютюновий дим, що утворювався від горіння 6 сигарет із вмістом 0,6 мг нікотину та 8 мг смоли, через отвори в герметичній камері подавали всередину неї, де одночасно перебувало 6 тварин упродовж 6 хв. Натрію нітрит щури отримували одноразово інтрагастрально в дозі 45 мг/кг маси тіла. З експерименту тварин виводили на 45-ту добу тютюнової інтоксикації (і після 24 та 72 год отруєння натрію нітритом) шляхом евтаназії під тіопенталовим наркозом. У нейтрофілах крові визначали вміст активних форм оксигену (АФО), у крові – мет- (MetHb) і карбоксигемоглобіну (НbCO), в легенях та серці – сукцинатдегідрогеназну (СДГ) і цитохромоксидазну (ЦО) активність. Усі експерименти проводили відповідно до положень Європейської конвенції про захист хребетних тварин, що використовуються для дослідних та інших наукових цілей.

Результати й обговорення. На 45-ту добу нітритно-тютюнового токсикозу в крові щурів вірогідно підвищувався вміст АФО, MetHb і НbCO. Найбільш виражені зміни спостерігали у крові статевонезрілих тварин. До кінця дослідження СДГ активність у легенях статевонезрілих щурів знизилась у 2,1 раза, статевозрілих – в 1,9 раза, тварин старечого віку – в 1,7 раза щодо рівня контрольних щурів. Найбільш виражені зміни активності цих ензимів відмічено в міокарді щурів старечого віку. Застосування карболайну призвело до вірогідного підвищення СДГ активності в легенях тварин усіх дослідних груп, у міокарді спостерігали тенденцію до зростання даного показника. У статевонезрілих і щурів старечого віку ЦО активність у легенях знизилась на 60 % після ураження, у статевозрілих – на 50 %. Міокард щурів старечого віку виявився більш чутливим щодо цього показника. Застосування карболайну призвело до часткового відновлення активності ензимів енергозабезпечення.

Висновки. У крові статевонезрілих щурів за умов нітритно-тютюнового токсикозу відмічено найбільш виражене підвищення вмісту активних форм оксигену, який знижувався після застосування ентеросорбенту карболайну. Карболайн спричинив вірогідне зменшення вмісту метгемоглобіну в крові тварин усіх вікових груп. При дослідженні вмісту карбоксигемоглобіну після застосування сорбенту спостерігали тенденцію до його зниження. У міокарді та легенях уражених токсикантами щурів відмічено вірогідне зменшення активності енергетичних ензимів, яке достовірним було у статевонезрілих щурів і тварин старечого віку. Застосування карболайну призвело до незначного підвищення сукцинатдегідрогеназної та цитохромоксидазної активності як у легенях, так і в міокарді щурів усіх вікових груп.

Посилання

Kvasha, Ye.A. (2010). Meditsinskiye aspekty tabakokureniya [Medical aspects of tobacco smoking]. Zdorovia Ukrainy – Health of Ukraine, 20 (249), 40-41. [in Ukrainian].

Pikas, O.B. (2015). Pro stan kurinnia tsyharok u suchasnykh umovakh, yoho vplyv na vynyknennya zakhvoriuvan v orhanizmi liudyny [On the state of cigarette smoking in modern conditions, its impact on the occurrence of diseases in the human body]. Bukovynskyi medychnyi visnyk – Bukovynian Medical Bulletin, 6 (4), 227-230.[in Ukrainian].

Krasovskyy, K.S. (2009). Naslidky hlobalnoi tiutiunovoi epidemii [Consequences of the global tobacco epidemic]. Profilaktychna medytsyna – Preventive Medicine, 4, 72-74 [in Ukrainian].

Ballweg, K., Mutze, K., & Königshoff, M., Eickelberg, O., Meiners, S. (2014). Cigarette smoke extract affects mitochondrial function in alveolar epithelial cells. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol., 307 (11), 895-907.

Oliynyk, S.A., & Kozerenko, O.L. (2010). Okysnyi stres za hipoksychnykh staniv [Oxidative stress in hypoxic conditions]. Visnyk problem biolohiyi i medytsyny – Bulletin of Problems of Biology and Medicine, 1, 15-21 [in Ukrainian].

Bikkad, M.D., Ghuge, S.H., & Somwanshi, S.D., & Ingle, S.B. (2014). Evaluation of Lipid Peroxide and Antioxidants in Smokers. International Journal of Basic and Applied Medical Sciences, 4 (1), 1-6.

Churg, A., & Wright, J. (2010). Animal models of cigarette smoke-induced chronic obstructive pulmonary disease. Expert Rev. Respir. Med., 4 (6), 723-34.

Smolyar, V.I., Tsyhanenko, O.I., & Petrashenko H.I. (2007). Nitraty, nitryty ta nitrozaminy u kharchovykh produktakh i ratsioni [Nitrates, nitrites and nitrosamines in food and diet]. Problemy kharchuvannia – Problems of Nutrition, 3, 7-8 [in Ukrainian].

Andreychyn, S.M., Lototska, S.V., & Meretskyy, V.M. (2015). Zminy pokaznykiv tsytokinovoi lanky imunitetu u khvorykh na KHOZL pry zastosuvanni enterosorbtsiyi [Changes in the indicators of the cytokine level of immunity in patients with COPD with the use of enterosorption]. Infektsiini khvoroby – Infectious Diseases, 3, 44-47 [in Ukrainian].

Rybolovlev, Yu.R., & Rybolovlev, R.S. (1979). Dozirovaniye veshchestv dlya mlekopitayushchikh po konstante biologicheskoy aktivnosti [Dosing of substances for mammals according to the constant of biological activity]. Zhurnal AMN SSSR – Journal of the USSR Academy of Medical Sciences, 247 (6), 1513-1516. [in Russian].

Looney, M.R. (2009). Neutrophil sandwiches injure. Nat. Med., 15 (4), 364-366.

Gladwin, M., Grubina, R., & Doyle, M. (2009). The new chemical biology of nitrite reactions with hemoglobin: R-state catalysis, oxidative denitrosylation, and nitrite reductase/anhydrase. Accounts of Chemical Research, 42 (1), 157-167.

Vlizlo, V.V., Fedoruk, R.S., & Ratych I.B. (2012). Laboratorni metody doslidzhenʹ u biolohiyi, tvarynnytstvi ta veterynarnii medytsyni [Laboratory research methods in biology, animal husbandry and veterinary medicine]. Lviv: Spolom [in Ukrainian].

Gross, D., & Tolba, R.H. (2015). Ethics in animal-based research. Eur. Surg. Res., 55 (1-2), 43-57.

Jannot, A.S., Agoritsas, T., & Gayet-Ageron, A. (2013). Citation bias favoring statistically significant studies was present in medical research. J. Clin. Epidemiol., 66 (3), 296-301.

Ansari, F.A., & Mahmood, R. (2016). Sodium nitrite enhances generation of reactive oxygen species that decrease antioxidant power and inhibit plasma membrane redox system of human erythrocytes. Cell Biol Int., 40 (8), 887-894.

Malinska, D., Szymański, J., & Patalas-Krawczyk, P., Michalska, B., Wojtala, A., & Prill, M. (2018). Assessment of mitochondrial function following short- and long-term exposure of human bronchial epithelial cells to total particulate matter from a candidate modified-risk tobacco product and reference cigarettes. Food and Chemical Toxicology, 115, 1-12.

Dikalov, S.I., Li, W., & Doughan, A.K., Blanco, R.R., Zafari, A.M. (2012). Mitochondrial reactive oxygen species and calcium uptake regulate activation of phagocytic NADPH oxidase. Am. J. Physiol. Regul. Interg. Comp. Physiol., 302 (10), 1134-1142.

Solaini, G., Baracca, A., & Lenaz, G., & Sgarbi, G. (2010). Hypoxia and mitochondrial oxidative metabolism. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics.,1797 (6-7), 1171-1177.

Yang, Z., Harrison, C.M., & Chuang, G.C., Ballinger, S.W. (2007). The role of tobacco smoke induced mitochondrial damage in vascular dysfunction and atherosclerosis. Mutat Res., 621 (1-2), 61-74.