Роль NF-κB фактора у розвитку оксидативного стресу в серці щурів за умов хронічної фторидної інтоксикації

Abstract

Солі плавікової кислоти (HF) – фториди здатні потрапляти в надлишковій кількості до організму людини та тварин разом із водою, продуктами харчування та деякими лікарськими речовинами. Потрапляючи в надлишковій кількості до організму фториди здатні викликати розвиток оксидативно-нітрозативного стресу в різних органах та системах за рахунок збільшення продукції активних форм кисню та азоту [1, 2, 3]. Застосування ентеросорбентів є ефективним методом корекції надлишкового надходження фторидів до організму, що вказує на дозозалежність проксидантного ефекту [4, 5]. Дискутабельним залишається питання участі редокс-чутливих транскрипційних факторів у розвитку оксидативного стресу в серці щурів за умов надлишкового надходження фторидів до організму. Метою даної роботи було встановлення впливу активації транскрипційного фактора NF-κB на продукцію супероксидного аніон-радикалу (•О2-), активність супероксиддисмутази (СОД), каталази та концентрацію вільного малонового діальдегіду (МДА) в серці щурів за умов хронічної фторидної інтоксикації. Матеріали та методи. Дослідження проведене на 18 щурах-самцях лінії «Вістар» масою 190-220 г. Тварини були розподілені на 3 групи: контрольна (6), група хронічної фторидної інтоксикації (6) та група блокади NF-κB фактора (6). Хронічну фторидну інтоксикацію відтворювали шляхом введення розчину фториду натрію в дозі 10 мг/кг внутрішньошлунково протягом 30 діб. Блокаду NF-κB фактора здійснювали на фоні моделювання хронічної фторидної інтоксикації шляхом внутрішньоочеревинного введення розчину амонію пірролідиндітіокарбомату в дозі 76 мг/кг три рази на тиждень протягом всього часу моделювання інтоксикації. Продукцію (•О2-), активність СОД та каталази, концентрацію МДА визначали за методикою, що описана в роботі Акімова та співавт. [6]. Для оцінки статистичної значущості відмінностей між групами використовували критерій Манна-Уітні. Різницю вважали статистично значущою при p< 0,05. Результати. Хронічна фторидна інтоксикація збільшує базову продукцію •О2- на 68,9% порівняно із контрольною групою, знижує активність СОД в 4,2 рази, каталази в 2,06 рази. Концентрація МДА зростає на 116%. Що свідчить про розвиток оксидативного стресу в серці щурів. Даний ефект надлишкового надходження фторидів до організму може бути пов’язаний із блокуючим впливом іонів фтору на цитохромоксидази в мітохондріях, що призводить до енергодефіциту та збільшенню продукції активних форм кисню мітохондріями [7, 8, 9]. Неспроможність мітохондрій засвоювати кисень та залучати його до синтезу макроергів підтверджується дослідами по впливу гіпербаричної оксигенації в умовах гострої фторидної інтоксикації, де показано, що збільшення надходження кисню призводить до посилення процесів перекисного окиснення ліпідів [10]. Застосування інгібітора NF-κB фактора за умов хронічної фторидної інтоксикації знижує продукцію •О2- на 35,7%, збільшує активність СОД в 3,5 рази, каталази в 2,3 рази. Концентрація МДА зменшується на 46,9%. Активація NF-κB фактора супроводжується збільшенням експресії підконтрольних генів, а саме індуцибельної NO-синтази, що пояснює гіперпродукцію активних форм азоту за умов надлишкового надходження фторидів до організму, а також може призводити до роз’єднання конститутивних форм NO-синтази та їх перехід на продукцію •О2- замість NO. Висновок. Активація транскрипційного фактора NF-κB призводить до збільшення продукції активних форм кисню, зниженню активності антиоксидантних ферментів та збільшення інтенсивності процесів перекисного окиснення ліпідів в серці щурів за умов хронічної фторидної інтоксикації. Список використаної літератури 1. Костенко В. О. Молекулярні механізми впливу фторидів на організм ссавців / В. О. Костенко, О. Є. Акімов, І. О. Ковальова та ін. // Актуальні проблеми сучасної медицини: Вісн. Української мед. стоматол. академії. - 2018. – Т.18, - №1. - C.303-308. 2. Akimov O.Ye. Superoxide and peroxynitrite production in gastric mucosa of rats under combined nitrate-fluoride intoxication / O.Ye. Akimov, V.O. Kostenko // Journal of the Grodno State Medical University. – 2018. – Vol. 16. – № 6. – P:730-734. 3. Akimov O.Ye. Effect of Combined Nitrate- Fluoride Intoxication on the Function of No-Synthases and Arginases in the Gastric Mucosa, Blood and Heart of Rats / O.Ye. Akimov, V.O. Kostenko // JSM Enzymology and Protein Science. – 2016. – Vol.1 (1). – P.1007-1010. 4. Акимов О.Е. Влияние суспензии нанодисперсного кремнезема на функционирование цикла оксида азота в слизистой оболочке желудка крыс при сочетанной нитратной и фторидной интоксикации / О.Е. Акимов, А.В. Мищенко, В.А. Костенко // Вестник Белоруского государственного медицинского университета. – 2017. - №1. – С.40-44. 5. Акімов О.Є. Вплив різних карбонових сорбентів на функціонування циклу оксиду азоту в слизовій оболонці шлунка щурів за умов поєднаної нітратно-фторидної інтоксикації / О.Є. Акімов, В.О. Костенко // Актуальні проблеми сучасної медицини: Вісник Української медичної стоматологічної академії. – 2017. – Т.17, №2. – С.5-8. 6. Акімов О.Є. Роль транскрипційного фактора NF-κB у розвитку оксидативного стресу у серці щурів за умов індукції системної запальної відповіді бактеріальним ліпополісахаридом / Акімов О.Є., Вєткіна А.Ю., Малик А.І., Шкодіна А.Д., Денисенко С.В., Костенко В.О.// Актуальні проблеми сучасної медицини: Вісник Української медичної стоматологічної академії. – 2019. – Т.19, №3. – С.108-112. 7. Міщенко А. В. Вплив гострої фтористої інтоксикації на зміну активності антиоксидантного захисту і процесів перекисного окислення ліпідів у тканинах тонкого кишківника білих щурів / А. В. Міщенко, А. Г. Костенко // Вісник Вінницького державного медичного університету. – 2000. – № 2. – С. 409–410. 8. Міщенко А. В. Зміни вмісту аденіннуклеотидів у тканинах тонкого кишечнику та печінки білих щурів при фтористій інтоксикації та впливу іонізуючої радіації / А. В. Міщенко, А. Г. Костенко, Л. Ю. Глебова // Актуальні проблеми сучасної медицини. – 2001. – Т. 1, Вип. 1–2. – С. 34–35. 9. Костенко А. Г. Зміна активності антиоксидантного захисту і процесів перекисного окислення ліпідів у тканинах тонкого кишечнику і печінці при фтористій інтоксикації та радіації / А. Г. Костенко, А. В. Міщенко // Одеський медичний журнал. – 2000. – № 6. – С. 13–15. 10. Мищенко А.В. Влияние гипербарической оксигенации на выживаемость белых крыс при экспериментальной острой фтористой интоксикации / А. В. Мищенко // Вестник проблем биологии и медицины. – 1997. – Вып. 19. – С. 88–93.