УДК: 612.648.1.014.464.015.31:599.324.7
Год издания: 2011
Антиоксидантный статус легких и эритроцитов новорожденных морских свинок в условиях длительной гипероксии
Котович И.Л., Рутковская Ж.А., Таганович А.Д.
Рубрики: 76.29.47
Белорусский государственный медицинский университет
Тема НИР: «Изучить в эксперименте молекулярные механизмы повреждения легких при бронхолегочной дисплазии»
Сроки выполнения НИР: январь 2011 г. — декабрь 2013 г.
Научный руководитель: д-р мед. наук, проф. А.Д. Таганович
Источник финансирования: госбюджет
Использование высоких концентраций кислорода во вдыхаемой смеси при выхаживании новорожденных с низкой и экстремально низкой массой тела при рождении считается одним из факторов, провоцирующих развитие бронхолегочной дисплазии. Цель настоящей работы - изучение в эксперименте влияния длительной гипероксии на антиоксидантный статус легких и эритроцитов у новорожденных животных.
Комплексное изучение изменения показателей антиоксидантных систем в легких и эритроцитах в динамике длительной гипероксии было проведено впервые. Активность основных антиоксидантов (супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, системы глутатиона) определяли в бронхоальвеолярной лаважной жидкости, альвеолярных макрофагах и эритроцитах новорожденных морских свинок, подвергавшихся воздействию гипероксии в течение 1,3,7 и 14 сут (n=4-6 в каждой опытной группе, содержание кислорода во вдыхаемой смеси составляло не менее 70%). Новорожденные животные, составившие соответствующие группы контроля, в течение такого же времени дышали обычным воздухом.
Активность СОД, каталазы и глутатионпероксидазы в альвеолярных макрофагах животных, находившихся в условиях гипероксии в течение 1,3 и 7 сут, достоверно не отличалась от контрольных значений, однако отмечалась тенденция к снижению активности СОД и глутатионпероксидазы в первые сутки воздействия гипероксии (вероятно, вследствие окислительной модификации молекул фермента). На 14-е сут активность антиоксидантных ферментов в альвеолярных макрофагах резко снизилась: СОД - на 40%, каталазы - на 60%, ГП - почти на 70% (для всех р<0,05 по сравнению с контролем). Содержание восстановленного глутатиона в альвеолярных макрофагах опытных животных достоверно не изменялось, тогда как в бронхоальвеолярной жидкости обнаружено уменьшение количества восстановленного глутатиона и других небелковых SH-соединений, которое становилось более выраженным по мере увеличения длительности воздействия гипероксии. Так, содержание восстановленного глутатиона в опытных группах составило (в процентах от соответствующих контрольных значений): в группе «1 сут» - 76,2 (56,1 - 78,6)%, «3 сут» - 34,8 (31,9 - 43,3)%, «7 сут» - 27,0 (26,7 - 32,3)%, «14 сут» - 25,0 (17,8 - 32,2)%. Данные представлены в виде: медиана (25 процентиль - 75 процентиль), различия с контролем достоверны при р<0,05.
Обнаружено снижение активности СОД в бронхоальвеолярной жидкости опытных животных, находившихся в условиях гипероксии в течение 1 сут, в среднем на 31,5% (р<0,05). При более длительном воздействии активность данного фермента не отличалась от контроля, а после 14 дней гипероксии вновь имела тенденцию к снижению, которая, однако, не была статистически достоверна. Активность глутатионпероксидазы в бронхоальвеолярной жидкости животных опытных групп имела отчетливую тенденцию к прогрессирующему снижению, а у животных, подвергавшихся воздействию гипероксии в течение 14 сут, вовсе не определялась.
Было изучено состояние антиоксидантных систем в эритроцитах для того, чтобы оценить системное воздействие высоких доз кислорода и сопоставить полученные результаты с изменениями, выявленными в легких. Установлено, что активность СОД в эритроцитах новорожденных животных, находившихся в среде с повышенным содержанием кислорода, имеет тенденцию к росту, что может быть вызвано увеличением продукции супероксидного анион-радикала в условиях гипероксии. Достоверное увеличение активности СОД (в 2,1 раза по сравнению с контролем) было выявлено только в опытной группе «7 сут». Активность каталазы и глутатионпероксидазы в эритроцитах опытных животных достоверно не отличалась от контроля при гипероксии в течение 1,3 и 7 сут, а на 14-е сут значительно снижалась и составляла, в среднем 32,9% - для каталазы (р<0,01) и 76,9% от контроля для глутатионпероксидазы (р<0,05). Достоверных изменений содержания восстановленного глутатиона в эритроцитах опытных животных не было.
Проведенный анализ не выявил корреляционных взаимосвязей между изучаемыми показателями в альвеолярных макрофагах, бронхоальвеолярной жидкости и эритроцитах, однако совокупность полученных данных свидетельствует о значительном ослаблении антиоксидантных систем как в легких, так и в эритроцитах новорожденных животных в условиях длительной (14 сут) гипероксии.
Область применения: неонатология, экспериментальная медицина, биохимия.
Рекомендации по использованию: выявленные эффекты необходимо учитывать при длительном использовании у новорожденных искусственной вентиляции легких с высокой концентрацией кислорода во вдыхаемой смеси.
Предложения по сотрудничеству: совместные исследования по указанной тематике.