У щурів дослідної групи, яким вводили ацетат свинцю, спостерігалось зростання активності нітратредуктази в аорті та печінці у першому періоді досліджень, а у постекспозиційному періоді активність даного ферменту знижувалась в аорті та істотно зростала в печінці. Зростання активності нітратредуктази можна розглядати як компенсаторний механізм в умовах гіпоксії при виникненні відносного чи абсолютного дефіциту оксиду азоту в організмі.
Активність аргінази у щурів при введенні ацетату свинцю порівняно із контрольними показниками у першому періоді досліджень зростала у печінці та аорті, а у постекспозиційному періоді суттєво зростала в еритроцитах, печінці та плазмі. Активація аргіназного шляху обміну аргініну, що має місце при дії свинцю, може створити дефіцит даної амінокислоти та конкуренцію за даний субстрат між аргіназою та NO-синтазою, що, в результаті, може порушити продукцію оксиду азоту.
При застосуванні глутаргіну та екстракту S. сoronata у інтактних тварин не виявлено істотних змін показників продукції та обміну оксиду азоту. При використанні даних препаратів у експонованих свинцем щурів спостерігалась нормалізація активності NO-синтази (зниження активності індуцибельної її ізоформи та зростання активності конститутивної), нормалізація активності аргінази та нітратредуктази, а також рівня основних метаболітів оксиду азоту (ВМНТ, НМНТ, нітрит- та нітрат-аніону) в аорті, печінці, еритроцитах та плазмі дослідних щурів, причому вказана позитивна динаміка зберігалась у постекспозиційному періоді через 1 місяць після припинення введення свинцю.
При дослідженні функціональної активності судинної стінки на препаратах ізольованих сегментів аорти щурів експонованих свинцем виявлено порушення вазоконстрикторної реакції та ендотелійзалежного розслаблення. Так у тварин даної дослідної групи у 36,4 % випадків у першому періоді досліджень та у 50% випадків у постекспозиційному періоді спостерігалась атипова реакція на норадреналін (НА), що проявлялась двохфазною констрикторно-дилятаторною або слабкою констрикторною реакцією. При цьому констрикторна реакція на гіпертонічний КСl зберігалась і була аналогічною до реакції у контролі. Порушення реакції на норадреналін може бути пов’язано із безпосередньою дією свинцю на адренорецептори судинної стінки, або на самі гладкомя’зеві клітини. Наявні експериментальні дані інших авторів свідчать про роль гіперпродукції NO (Стокле Ж.-К., 1998), а також залучення тіолзалежного механізму (Трахтенберг И.М., 1992) у виникненні атипових реакцій судинної стінки на норадреналін. Варто зазначити, що пероксинітрит, який утворюється внаслідок взаємодії оксиду азоту із АФК, шляхом модифікації тіолових груп ключових ферментів у клітині також може впливати на тонус судинної стінки.
У щурів експонованих свинцем виявлено порушення ендотелійзалежної вазодилатації: зменшення амплітуди розслаблення, яка у першому періоді досліджень становила 36,5 ± 4,6 % від скорочення на НА, а у постекспозиційному – 53,7 ± 7,9 %. Окрім того, у 34 % випадків спостерігалась двохфазна дилататорно-констрикторна реакція, із переважанням констрикторної реакції у відповідь на дію ацетилхоліну. При цьому у щурів даної дослідної групи зберігалась нормальна реакція на екзогенний ендотелійнезалежний нітровазодилататор (нітропрусид натрію). Вазо-констрикторну реакцію у відповідь на дію ендотелійзалежного вазодилататора (ацетилхоліну) у даному випадку можна пояснити його прямою дією на гладкомя’зеві рецептори, що призводить до підвищення внутрішньоклітинного вмісту Ca2+, внаслідок порушення NO-залежного механізму вазодилятації.
Виявлені істотні порушення ендотелійзалежних реакцій у експонованих свинцем щурів свідчать про наявність вираженої ендотеліальної дисфункції, що може бути пов’язано із розвитком оксидативного стресу, зміною рівня тіолів, підвищеним утворенням високотоксичного пероксинітриту внаслідок взаємодії АФК із оксидом азоту та виникнення в організмі відносного дефіциту останнього.
Результати даного дослідження показали, що застосування глутаргіну та екстракту S. сoronata у інтактних щурів не призводить до зміни функціональної активності судинної стінки. У разі їх застосування у дослідних тварин на фоні експозиції ацетатом свинцю спостерігалась нормалізація вазоконстрикторної відповіді на норадреналін в обох періодах досліджень та ендотелійзалежного розслаблення у першому періоді досліджень, причому більш виражений ефект спостерігався при застосуванні екстракту S. сoronata. Подібні зміни можна пояснити антиоксидантною дією досліджуваних препаратів, а також їх здатністю позитивно впливати на обмін оксиду азоту та рівень тіолів в організмі експонованих свинцем тварин.
ВИСНОВКИ
У дисертаційній роботі проведено теоретичне узагальнення та експериментальне дослідження актуальної наукової проблеми – визначення ролі свинцю у патогенезі серецево-судинної патології та пошук нових засобів біологічної профілактики інтоксикацій.
1. На підставі результатів проведеного експериментального дослідження на фоні розвитку свинцевої інтоксикації у дослідних тварин виявлені ознаки вазотоксичної дії свинцю та доведено залучення порушень обміну оксиду азоту в їх реалізації, а також розроблені додаткові патогенетично обґрунтовані критерії їх діагностики та проведено пошук нових засобів біологічної профілактики.
2. У щурів дослідної групи після експозиції ацетатом свинцю у дозі 1,53 мг/кг протягом 1 місяця спостерігалось значне накопичення цього металу в аорті, крові, печінці, серці та нирках, що спричиняє розвиток свинцевої інтоксикації у експериментальних тварин. Збільшення вмісту свинцю в аорті в 10 разів свідчить про його здатність із високою спорідненістю накопичуватись в судинах, що у подальшому призводить до виникнення вазотоксичних ефектів.
3. Гематотоксична дія свинцю проявлялась ураженням переважно еритроцитарного ряду клітин крові: зменшенням кількості еритроцитів, зниженням концентрації гемоглобіну, зростанням кількості еритроцитів з базофільною зернистістю, а також зниженням стійкості еритроцитів до кислотного гемолізу. Виявлені морфо-функціональні зміни в еритроцитах, порушення синтезу гемоглобіну та еритропоезу можуть бути причиною розвитку гіпоксичного стану в організмі, призводити до порушень обміну оксиду азоту і негативно впливати на регуляцію судинного тонусу.
4. У експонованих свинцем тварин у печінці спостерігались зміни рівня тіолових сполук: зниження концентрації високомолекулярних та зростання низькомолекулярних. Зниження високомолекулярних тіолів може бути обумовлено окислювальною модифікацією АФК, підвищеним нітрозилюванням SH-груп, а також їх взаємодією з катіонами свинцю, що призводить до зміни функціональної активності білкових молекул, а також порушення обміну оксиду азоту в організмі.
5. Значне зростання рівня показників генерації АФК (супероксид-аніону, пероксиду водню, гідроксил-радикалу) в печінці та аорті дослідних тварин свідчить про розвиток оксидативного стресу при дії свинцю та може негативно вплинути на перебіг багатьох фізіологічних процесів, а також на регуляцію судинного тонусу .
6. Зміни в системі оксиду азоту при дії свинцю в тканинах аорти, печінки, плазмі та еритроцитах дослідних тварин характеризувались підвищеною активністю NO-синтази (переважно за рахунок її індуцибельної ізоформи) та зростанням концентрації стабільних метаболітів NO (нітрит-аніону, нітрат-аніону, ВМНТ та НМНТ), що свідчить про підвищену продукцію оксиду азоту. При дії свинцю в організмі щурів на фоні розвитку оксидативного стресу створюються передумови до утворення високотоксичного пероксинітриту внаслідок взаємодії АФК із оксидом азоту та виникнення в організмі відносного дефіциту останнього.
7. Зміни функціональної активності ізольованих сегментів аорти у експонованих свинцем щурів характеризувались порушенням вазоконстрикторної реакції та ендотелійзалежного розслаблення судинної стінки, причиною чого є порушення обміну оксиду азоту, та свідчить про розвиток вираженої ендотеліальної дисфункції як наслідку вазотоксичної дії досліджуваного металу.
8. На підставі отриманих результатів дослідження токсичної дії свинцю на судини на фоні зростання вмісту цього металу у біологічних середовищах дослідних тварин доведена наявність ознак вазотоксичної дії свинцю та розроблені додаткові патогенетично обґрунтовані критерії їх діагностики:
- зростання показників продукції активних форм кисню в тканинах аорти та розвиток оксидативного стресу;