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.
Застосування глутаргіну та екстракту S. coronata у експериментальних тварин на фоні експозиції ацетатом свинцю сприяло зниженню рівня цього металу у біологічних середовищах, зменшенню проявів його гематотоксичної дії, покращенню показників продукції АФК та обміну оксиду азоту, рівня тіолових сполук, та скоротливої функції судинної стінки, що свідчить про їх високу протекторну ефективність та перспективність застосування у якості засобів біологічної профілактики.
Ключові слова: свинець, вазотоксична дія, оксид азоту, оксидативний стрес, біологічна профілактика, глутаргін, S. coronata.
Апыхтина Е.Л. Нарушение обмена оксида азота при вазотоксическом действии свинца и поиск новых средств биологической профилактики интоксикаций. - Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук по специальности 14.02.01 - гигиена та профессиональная патология. - ГУ „Институт медицины труда АМН Украины”, Киев, 2008.
Диссертация посвящена изучению влияния свинца на обмен эндогенного оксида азота, сократительные свойства сосудистой стенки как основных звеньев патогенеза его вазотоксического действия, а также разработке новых эффективных средств биологической профилактики.
Исследования проводились в условиях субхронического эксперимента на крысах-самцах линии Вистар. В результате проведенных исследований выявлено значительное накопление свинца в почках, аорте и, в меньшей мере, в печени, сердце, крови экспериментальных животных после 28 внутрибрюшинных введений ацетата свинца в дозе 1,53 мг/кг, что вызывает развитие свинцовой интоксикации. Повышение содержания свинца в аорте в 10 раз свидетельствует о способности исследуемого металла значительно накапливаться в сосудистой стенке, что является причиной его вазотоксического действия.
Установлено, что гематотоксическое действие свинца проявлялось поражением преимущественно клеток эритроцитарного ряда – наблюдалось снижение гемоглобина, уменьшение количества эритроцитов, повышение количества эритроцитов с базофильной зернистостью, а также снижение кислотоустойчивых свойств эритроцитов. Выявленные морфо-функциональные изменения в эритроцитах, нарушение синтеза гемоглобина и эритропоэза могут быть причиной развития гипоксического состояния в организме, приводить к нарушению обмена оксида азота и негативно влиять на регуляцию сосудистого тонуса.
В печени экспонированных свинцом крыс наблюдались изменения уровня тиоловых соединений: снижение белковых и повышение небелковых, что может существенно влиять на обмен оксида азота в организме. Снижение концентрации высокомолекулярных тиолов может быть обусловлено окислительной модификацией SH-групп активными формами кислорода, повышенным нитрозилированием, а также взаимодействием с катионами свинца, что приводит к изменению функциональной активности белковых молекул.
Значительное повышение показателей продукции АФК в аорте и печени экспонированных свинцом крыс, что свидетельствует о развитии окислительного стресса и может негативно повлиять на обмен оксида азота и регуляцию сосудистого тонуса.
Изменения обмена оксида азота в тканях аорты, печени, плазме и эритроцитах экспериментальных животных характеризовались повышением активности NO-синтазы (преимущественно за счет ее индуцибельной изоформы) и повышением концентрации стабильных метаболитов NO: нитрит-аниона, нитрат-аниона, ВМНТ и НМНТ, что свидетельствует о повышенной продукции оксида азота. Таким образом, в организме при воздействии свинца на фоне развития оксидативного стресса создаются предпосылки к образованию высокотоксичного пероксинитрита в результате взаимодействия АФК с оксидом азота и возникновения в организме относительного дефицита последнего.
Выявлены изменения функциональной активности изолированных сегментов аорты у экспонируемых свинцом крыс, которые характеризовались нарушением вазоконстрикторной реакции и эндотелийзависимого расслабления сосудистой стенки, что свидетельствует о развитии эндотелиальной дисфункции причиной как следствия вазотоксического действия исследуемого металла.
Через 1 месяц после прекращения введения ацетата свинца на фоне уменьшения содержания исследуемого металла во внутренних органах и крови экспериментальных животных, а также снижения показателей образования АФК по сравнению с экспозиционным периодом не наблюдалось восстановления гематологических показателей, показателей обмена оксида азота и функциональной активности сосудистой стенки. Это свидетельствует о стойкости выявленных изменений, их высокую чувствительность к действию свинца и может быть обусловлено его высокими кумулятивными свойствами.
Использование глутаргина и экстракта S. coronata у экспериментальных животных на фоне экспозиции ацетатом свинца способствовало снижению уровня этого металла во внутренних органах крыс, уменьшений проявления гематотоксичности металла, улучшения показателей продукции АФК и обмена оксида азота, уровня тиоловых соединений, а также нормализации сократительных свойств сосудистой стенки, что позволяет утверждать об их высокой эффективности при свинцовой интоксикации, а также перспективности их применения в качестве средств биологической профилактики.
Ключевые слова: свинец, вазотоксическое действие, оксид азота, оксидативный стресс, биологическая профилактика, глутаргин, S. coronata.
Apykhtina O.L. Disorders of nitric oxide metabolism in lead vasotoxic action and search for new means of intoxication prevention. Manuscript.
Thesis for a degree of Candidate of Medical Sciences on the specialty 14.02.01 – Hygiene and Occupational Pathology. - Scientific Institution “Institute for Occupational Health of AMS of Ukraine”, Кyiv, 2008.
Theoretical generalization and results of experimental studies of the actual scientific problem - determination of the part of lead in the pathogenesis of the cardio-vascular pathology and search for new means of biological prevention of intoxications - are laid down in the work.
Basing on results of experimental studies, on the background of development of lead intoxication in the tested animals, signs of vasotoxic lead intoxication have been found and involvement of disorders of nitric oxide metabolism have been proved. Additional pathogenetically grounded criteria of their diagnostics have been proposed.
The use of glutargin and S. coronata extract in experimental animals on the background of lead acetate exposure promotes the decrease of the level of this metal in biological media, decrease manifestations of its hematotoxic action, improvement of indices of products of reactive oxygen species and nitric oxide metabolism, level of thiol compounds and the shortening function of vessel walls, showing their high efficiency and perspective of their use as means of biological prevention.
Key words: lead, vasotoxic action, nitric oxide, oxidative stress, biological prevention, glutargin, S. coronata.