ISSN 2073–4034
eISSN 2414–9128

Эффективность действия нового кровезаменителя реоамбрасола при экспериментальной токсической гипоксии

Ж.Д. Хужахмедов (1), Л.И. Шевченко (2), Х.Я. Каримов (2), Т.Р. Алимов (2)

1) Молекулярно-генетическая лаборатория «GenoTexnologiya», Ташкент, Республика Узбекистан; 2) Отдел молекулярной медицины и клеточных технологий, Республиканский специализированный научно-практический медицинский центр гематологии, Ташкент, Республика Узбекистан
Обоснование (актуальность). Увеличение числа смертельных случаев при гипоксических состояниях определяет необходи-мость применения более эффективной антигипоксической инфузионно-трансфузионной терапии. Используя разработанный в Институте химии растительных веществ им. акад. С.Ю. Юнусова (ИХРВ) АН РУз полисахарид и биоэнергетический субстрат в Республиканском специализированном научно-практическом центре гематологии (РСНПМЦГ) Минздрава РУз, разработан кровезаменитель реоамбрасол, способный защищать клетки от свободно радикального окисления и восстанавливать нарушенный энергетический обмен в клетках при гипоксии. Цель исследования: оценить эффективность действия нового кровезаменителя реоамбрасола на содержание гипоксией индуцированного фактора (HIF-1α), перекисное окисление липидов (ПОЛ) и антиоксидантную систему при токсической гипоксии. Методы. Постановку модели токсической гипоксии осуществляли на беспородных крысах-самцах. В крови подопытных животных определяли содержание HIF-1α, биохимические показатели с использованием тест-систем HUMAN (HUMAN Gmbh, Германия), интенсивность ПОЛ по уровню малонового диальдегида, активность ферментов антиоксидантной системы (АОС): каталазы, супероксиддисмутазы, глутатионредуктазы и глутатионпероксидазы. Результаты. Действие реоамбрасола проявилось четко и показало, что новый кровезаменитель восстанавливает биохимичес-кие показатели и снижает содержание HIF-1a и баланс системы ПОЛ/АОС при токсической гипоксии более эффективно по сравнению с реополиглюкином. Биологически активный состав, включающий полисахарид и биоэнергетический субстрат, обладает хорошими антигипоксическим, антиоксидантным, дезинтоксикационным, мембранопротекторным эффектами, что позволяет рекомендовать его при различных гипоксических токсических состояниях. Выводы. Созданный новый кровезаменитель реоамбрасол, содержащий полисахарид и биоэнергетический субстрат, восстанавливал структурно-функциональные параметры печени, что проявлялось замедлением процесса цитолиза, холестаза при токсической гипоксии. Новый кровезаменитель обладает антигипоксантным действием, снижая уровень гипоксия-индуцибельного фактора HIF-1α в 4,5 раза (p1<0,05). Реоамбрасол обладает антиоксидантным действием, снижает интенсивность процессов ПОЛ и восстанавливает активность ферментов АОС.

Ключевые слова

реоамбрасол
токсическая гипоксия
гипоксия-инцубельный фактор (HIF-1α)
перекисное окисление липидов
антиоксидантная система

Обоснование

Увеличением числа смертельных случаев при гипоксических состояниях определяется необходимость использования более эффективной антигипоксической инфузионно-трансфузионной терапии, способной защищать организм от осложнений, вызываемых недостатком кислорода [1, 2].

Основополагающим фактором терапии гипоксических состояний является разработка и внедрение в медицинскую практику средств, способных корригировать нарушения энергетического обмена и их последствия, тем самым повышать устойчивость клеток, органов и организма в целом к недостатку кислорода и другим воздействиям, нарушающим энергопродукцию.

Особое значение приобретают работы с использованием полисахаридов и биоэнергетических субстратов, которые помимо минимальной токсичности имеют антигипоксические, антиоксидантные и цитопротекторные свойства [3].

В институте химии растительных веществ им. акад. С.Ю. Юнусова (ИХРВ) АН РУз разработан полисахарид – биологически активное вещество из местного растительного сырья, способное регулировать жизнедеятельность клеток, восстанавливать нарушенные функции органов, обладающее антибиотической, противовирусной, противоопухолевой, антиоксидантной, дезинтоксикационной, антирадиационной, иммуностимулирующей активностью [4, 5]. С использованием полисахарида и биоэнергетического субстрата в Республиканском специализированном научно-практическом центре гематологии (РСНПМЦГ) Минздрава РУз разработан кровезаменитель реоамбрасол, способный защищать клетки от свободно радикального окисления и восстанавливать нарушенный энергетический обмен в клетках при гипоксии [6].

Цель исследования: оценить эффективность действия нового кровезаменителя реоамбрасола на содержание гипоксией индуцированного фактора (HIF-1α), перекисное окисление липидов (ПОЛ) и антиоксидантной системы (АОС) при токсической гипоксии.

Методы

Постановку модели токсической гипоксии осуществляли на 100 беспородных крысах-самцах. Модель острой гемической гипоксии воспроизводили однократным введением под кожу спины крыс 4%-ного раствора нитрита натрия в дозе 90 мг/кг. Выбор доз был обусловлен предварительным титрованием нитрита натрия, а также данными, опубликованными в работах авторов (Н.Ф. Иваницкая, 1976; Д.В. Срубилин, 2004; Р.К. Игбаев, 2006) [7].

Все животные, использованные в эксперименте, были разделены на следующие четыре равные группы: I (интактную) группу составили крысы (n=10), находившиеся на обычном лабораторном рационе. Животные, у которых вызывали гемическую гипоксию, через 48 часов после введения токсиканта были разделены следующим образом: II – контрольная группа, животные с токсической гипоксией без лечения (n=10); III – группа сравнени, крысы с токсической гипоксией после инфузии реополиглюкина (n=15); IV – опытная группа, ткрысы с токсической гипоксией после инфузии реоамбрасола (n=19). Таким образом, эффективность кровезаменителей при токсической гипоксии исследовали на 54 крысах.

Инфузионную терапию в III и IV группах проводили путем введения кровезаменителей в хвостовую вену крысам в дозе 5 мл/кг массы тела в течение 5 дней. Через 24 часа после заключительного введения препаратов для определения состояния монооксигеназной системы печени крыс ввели в гексеналовый сон по общепринятой методике, продолжительность которого определяли после подкожного введения 0,6%-ного водного раствора гексенала в дозе 60 мг/кг, которая отражает детоксицирующую функцию печени [8], и через 24 часа после него животных забивали под легким эфирным наркозом.

В плазме крови подопытных животных определяли содержание HIF-1α. Концентрацию HIF-1α определяли с помощью иммуноферментного анализа (ИФА, ELISA) с использованием набора для иммуноферментного исследования «Cloud-Clone corp.» (США), согласно инструкции, приложенной к набору. Измерения производили при длине волны 450 нм на микропланшетном фотометре MR96 (Mindray, Китай). Полученные результаты выражали в нг/мл.

В сыворотке крови определяли биохимические показатели с использованием тест-систем HUMAN (HUMAN Gmbh, Германия) на полуавтоматическом биохимическом анализаторе BA88A (Mindray, Китай) [9].

Интенсивность ПОЛ в сыворотке крови определяли по уровню малонового диальдегида (МДА) [10]. Определяли активность ферментов АОС: каталазы, супероксиддисмутазы (СОД) [11], глутатионредуктазы (ГР) и глутатионпероксидазы (ГП) [12]. Все измерения производили на спектрофотометре UNICO2800 (United Products and Instruments, Inc., США).

Статистическая обработка полученных данных производилась с использованием программ «Excel» и «Biostat 4.03». Критерием статистической значимости было значение p<0,05.

Результаты

После введения нитрита натрия у животных наблюдалось развитие синдрома цитолиза (повышение в сыворотке крови крыс уровней аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартат-аминотрансферазы (АСТ) в 13 и 12,7 раза соответственно и холестаза (увеличение общего билирубина в 2,5 и прямого в 4,1 раза) (р<0,05, табл. 1).

104-1.jpg (140 KB)

Концентрация HIF-1α в крови при токсической гипоксии возрастала в 6,4 раза (p1<0,05) (табл. 2).

104-2.jpg (212 KB)

Интересные результаты, полученные при исследовании ПОЛ в крови (уровня МДА, диеновых конъюгатов и диеновых кетонов), показали увеличение как промежуточных, так и конечных продуктов ПОЛ (табл. 2). Так, в плазме МДА повысилось в 2,0 раза (p1<0,05), диеновые кетоны в 1,9 (p1<0,05), диеновые конъюгаты в 2,1 раза (p1<0,05). Гиперлипопероксидация может быть обусловлена дисбалансом в системе АОС. Для этой цели была изучена активность АОС в плазме крови. Активность ферментов системы АОС при гипоксии изменялась следующим образом: каталазы снижалась в 1,6 раза (p1<0,05), ГР понизилась в 1,4 (p1<0,05), глутатиоперкидазы (ГПО) в 1,5 (p1<0,05), СОД в 2,4 раза (p1<0,05).

Таким образом, введение нитрита натрия вызывает цитолиз, холестаз, гипоксию, активизацию процессов ПОЛ и истощение факторов антиоксидантной защиты в крови.

Введение крысам нитрита натрия приводило к гибели 50% животных (p1<0,05). Применение кровезаменителя реоамбрасола, содержащего полисахарид и биоэнергетический субстрат при интоксикации нитритом натрия, приводило к снижению смертности до 5% (p2<0,05), которая после применения реополиглюкина доходила до 25% (p3<0,05).

После введения кровезаменителя реоамбрасола происходило снижение уровня АЛТ в 3,7 раза (p2<0,05), а АСТ в 2,9 (p2<0,05), общего и прямого билирубина в 2,0 (p2<0,05) и 1,5 раза (p2<0,05) соответственно (табл. 1), по сравнению со II группой (токсическая гипоксия). При этом по сравнению со значениями данных биохимических показателей после введения реополиглюкина концентрация АЛТ была ниже на 47,6% (p3<0,05), АСТ на 41,9% (p3<0,05), общего билирубина на 40,2% (p3<0,05) и прямого билирубина – на 18,2% (p3<0,05).

Использование кровезаменителя реоамбрасола приводит к вымыванию токсических метаболитов нарушенного обмена веществ.

После применения реоамбрасола концентрация HIF-1α была ниже в 4,5 раза (p2<0,0001), что по сравнению с результатом, полученным после применения реополиглюкина, было ниже на 65,5% (p3<0,05).

Внутривенная инфузия реоамбрасола восстанавливает показатели ПОЛ и активирует ферменты системы АОС в крови. Показатели ПОЛ в крови после введения кровезаменителя реоамбрасола снизились. Так, содержание МДА, диеновых кетонов, диеновых конъюгатов в крови достоверно снижалось в 1,9 (p2<0,05), 1,7 (p2<0,05) и в 1,8 раза (p2<0,05) соответственно относительно значений животных после интоксикации. Причем они были ниже, чем после введения реополиглюкина, на 35,8% (p3<0,05), 28,6 (p3<0,05) и на 30,0% (p3<0,05) соответственно.

Происходила активация каталазы в 1,6 раза (p2<0,05), СОД в эритроцитах в 2,2 (p2<0,05), ГПО в 1,5 (p2<0,05) и ГР в 1,4 раза (p1<0,05) относительно группы животных с токсической гипоксией, в то время как по сравнению с эффектом от введения реополиглюкина активность каталазы была выше на 27,1% (p3<0,05), СОД на 33,3 (p3<0,05), ГР на 15,8 (p3<0,05) и ГПО на 20,8% (p3<0,05) (табл. 2).

Для всех животных проведен гексеналовый сон, характеризующий эффективность действия нового кровезаменителя. Так, после введения нитрита натрия продолжительность гексеналового сна увеличивалась в 4 раза по сравнению с интактными животными, а после инфузии реоамбрасола в 2 раза короче, в случае реополиглюкина в 1,4 раза по сравнению с интоксикацией.

Обсуждение

Таким образом, инфузия реоамбрасола влияла на структурно-функциональные параметры печени, что проявлялось замедлением процесса цитолиза, холестаза.

Применение кровезаменителей сказывалось на восстановлении детоксицирующей функции печени, что проявлялось ускорением метаболизма гексенала, и это приводило к уменьшению явлений эндогенной интоксикации.

Действие кровезаменителя реоамбрасола проявилось четко, было более эффективным по сравнению с реополиглюкином. Биологически активный состав, включающий полисахарид и биоэнергетический субстрат, обладает хорошими антигипоксическим, антиоксидантным, дезинтоксикационным, мембранопротекторным действиями, что позволяет рекомендовать его при различных гипоксических токсических состояниях.

Выводы

Созданный новый кровезаменитель реоамбрасол, содержащий полисахарид и биоэнергетический субстрат, восстановил структурно-функциональные параметры печени, что проявилось замедлением процесса цитолиза, холестаза при токсической гипоксии.

Новый кровезаменитель обладает антигипоксантным эффектом, снижая уровень гипоксия-индуцибельного фактора HIF-1α в 4,5 раза (p1<0,05).

Реоамбрасол обладает антиоксидантным действием, снижает интенсивность процессов ПОЛ и восстанавливает активность ферментов АОС.

Список литературы

1. Лукьянова Л.Д. Современные проблемы адаптации к гипоксии. Сигнальные механизмы и их роль в системной регуляции. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2011;1:3–19.

2. W., Ko J., Ju C., et al. Hypoxia signaling in human diseases and therapeutic targets. Lee J Exp Mol Med. 2019;51:1–13. Doi: 10.1038/s12276-019-0235-1.

3. Срубилин Д.В., Еникеев Д.А., Мышкин В.А. Антирадикальная и антиоксидантная активность комплексного соединения 5-окси-6-метилурацила с янтарной кислотой и его эффективность при гипоксических состояниях. Фундаментальные исследования. 2011;6:166–70.

4. Рахманбердыева Р.К., Филиппов М.П. Исследование семян Gleditsia macrocantha методом ИК-спектроскопии. Химия природные соединения. Ташкент. 2011;2:166–68.

5. Rakhmanberdieva R.K. Arabinogalactomannan from Gleditsia macrocantha Seeds. Chem. Natural. Compounds. New-York. Spring. 2009;2(45):145–47.

6. Шевченко Л.И., Каримов Х.Я., Рахманбердиева Р.К., Сагдуллаев Ш.Ш. Полифункциональный кровезаменитель гемодинамического действия. Патент IAP 06029 от 28.10.2015. Расмий ахборотнома. 2019;11(223):59–9.

7. Срубилин Д.В., Еникеев Д.А., Мышкин В.А. Антирадикальная и антиоксидантная активность комплексного соединения 5-окси-6-метилурацила с янтарной кислотой и его эффективность при гипоксических состояниях. Фундаментальные исследования. 2011;6:166–70.

8. Удовенко Е.В., Быкова И.В. Изучение механизма защитного действия производного 1-алкенилимидазола в условиях острой гипобарической гипоксии. Безопасность жизнедеятельности: наука, образование, практика. Материалы VII Межрегиональной научно-практической конференции с международным участием: сборник научных статей. Под ред. О.А. Федорова, В.В. Моисеева. 2017. C. 125–27.

9. Камышников В.С. Методы клинических лабораторных исследований. М., 2011. 750 c.

10. Ангалев М.М., Авдеева Е.В., Быстрова Н.А. Исследование антиоксидантной активности антигипоксантов различного механизма действия и L-норвалина в условиях гемической гипоксии. Медико-фармацевтический журнал «Пульс». 2016;18(2):159–63.

11. Гончаренко М.С., Семко Г.А., Гладкая Е.А. Оптимизация обследования здоровья школьников путем использования диагностики эндогенного токсикоза и антиоксидантной защиты. Валеология. 2011;3:11–4.

12. Гунина Л. Окислительный стресс и адаптация: метаболические аспекты влияния физических нагрузок. Наука в олимпийском спорте. 2013;4:19–25.

Об авторах / Для корреспонденции

Автор для связи: Тимур Рауфович Алимов, к.м.н., врач-гематолог, старший науч. сотр. научно-исследовательского гранта, Республиканский научно-практический медицинский центр гематологии; Ташкент, Узбекистан; altirar@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4432-5694; Web of Science ResearcherID: W-1563-2017

Также по теме

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.