Вплив суспензії нанодисперсного оксиду кремнію на продукцію оксиду азоту в сім’яниках щурів за умов хронічної нітратно-фторидної інтоксикації

Abstract

В Полтавській області України можливе поєднане надлишкове надходження нітратів та фторидів до організму, оскільки води Бучакського водоносного горизонту містять багато іонів фтору, а та- кож тому, що Полтавська область є регіоном із розвинутим сільським господарством. Метою да- ної роботи є встановлення впливу суспензії нанодисперсного оксиду кремнію на зміни активностей компонентів циклу оксиду азоту, а саме загальну активність NOS, активність конститутивних форм NOS (cNOS), індуцибельної форми NOS (iNOS), нітрат-, нітритредуктаз та аргіназ, в сім’яниках щурів за умов хронічної поєднаної нітратно-фтродидної інтоксикації. Матеріали та ме тоди. Дослідження проведене на 15 статевозрілих щурах-самцях лінії «Вістар» вагою 200-253 г. Тварини були рандомізовано розподілені на 3 групи по 5 тварин. Перша група отримувала щоденно через шлунковий зонд фізіологічний розчин. Друга група (група хронічної поєднаної інтоксикації) отримувала нітрат та фторид натрію із розрахунку 500 мг/кг нітрату та 10 мг/кг фториду натрію. Третя група на фоні моделювання хронічної поєднаної інтоксикації додатково отримувала суспензію нанодисперсного оксиду кремнію із розрахунку 100 мг/кг діючої речовини. Результати. Хронічна поєднана інтоксикація збільшує загальну активність NOS на 65,9% відносно контрольної групи. Збільшення продукції NO від NOS є результатом збільшеної в 4 рази активності iNOS, оскільки активність cNOS в умовах хронічної поєднаної інтоксикації статистично значуще не змінюється. Продукція NO від нітритредуктаз збільшується на 66,7%, активність нітратредуктаз зростає на 77,8%. Вміст нітритів в гомогенаті сім’яників зростає в 2,17 разу. Гідролітичне розщеплення L- аргініну аргіназами сім’яників зростає в 2,88 разу. Введення суспензії нанодисперсного оксиду кремнію за умов моделювання хронічної поєднаної інтоксикації статистично значуще не змінює загальну активність NOS та активність cNOS відносно групи хронічної інтоксикації. Проте зменшує в 3,69 разу активність iNOS. Активність нітратредуктаз зменшується в 1,6 разу, у той час як активність нітритредуктаз зменшується на 45%. Активність аргіназ зменшується в 2,38 разу. Вміст нітритів в сім’яниках зменшується на 23,6%. Висновки. Хронічна поєднана нітратно-фторидна інтоксикація призводить до розвитку гіперпродукції оксиду азоту у сім’яниках щурів за рахунок активації індуцибельної ізоформи NO-синтази та нітритредуктаз. Застосування суспензії нанодисперсного оксиду кремнію в умовах хронічної поєднаної інтоксикації є ефективним методом корекції гіперпродукції оксиду азоту у сім’яниках щурів.

In the Poltava region of Ukraine there is a high possibility of combined excessive intake of nitrates and fluorides, since the waters of the Buchaksʹkii aquifer are rich in fluorine ions, moreover, the Poltava region is a region with a developed agriculture. The purpose of this work is to determine the effect of nanosized silicon oxide suspension on the changes in the activity of nitric oxide cycle components, components, and, namely the total activity of NO-synthases (NOS), the activity of constitutive forms of NOS (cNOS), inducible form of NOS (iNOS), nitrate reductase, nitrite reductase, nitrite reductase, nitrite reductase in the testes of rats under the conditions of chronic combined nitrate-fluorodide intoxication. Materials and methods. The study was conducted on 15 mature male Wistar rats weighing 200-253 g. The animals were randomly divided into 3 groups of 5 animals in each. The first group received daily saline solution through a gastric tube. The second group (chronic combined intoxication group) received sodium nitrate and fluoride in a dosage of 500 mg / kg of sodium nitrate and 10 mg / kg of sodium fluoride. The third group against the background of chronic combined intoxication modelling additionally received a suspension of nanosized silicon oxide is a dosage of 100 mg / kg of active substance. Results. Chronic combined intoxication increases total NOS activity by 65.9% compared to the control group. The increase in NO production by NOS is the result of a 4-fold increase in iNOS activity, since the activity of cNOS under these conditions does not change significantly. Nitrite reductase-dependent NO production increases by 66.7%, nitrate reductase activity increases by 77.8%. Nitrite content in the testes homogenate grows in 2.17 times. Hydrolytic cleavage of L-arginine by arginase increases in 2.88 times. The introduction of nanosized silicon oxide suspension under the conditions of chronic combined intoxication did not statistically significantly change the total NOS activity and cNOS activity compared to the group exposed to chronic intoxication. However, iNOS activity reduces in 3.69 times. Nitrate reductase activity decreases in 1.6 times, while nitrite reductase activity decreases in 45%. The activity of arginases lowered in 2.38 times. The nitrite content of the testes cut down by 23.6%. Conclusions. Chronic combined nitrate-fluoride intoxication leads to the development of hyperproduction of nitric oxide in the testes of rats by activating the inducible isoform of NO synthase and nitrite reductases. The use of nanosized silica suspension during chronic combined intoxication is an effective method to correct nitric oxide overproduction in the testes of rats.

В Полтавской области Украины возможно сочетанное избыточное поступление нитратов и фторидов в организм, поскольку вода из Бучакского водоносного горизонта содержит много ионов фтора, а также потому, что Полтавская область является регионом с развитым сельским хозяйством. Целью данной работы было установление влияния суспензии нанодисперсного оксида кремния на изменения активностей компонентов цикла оксида азота, а именно на общую активность NO-синтаз (NOS), активность конститутивных форм NOS (cNOS), индуцибельной формы NOS (iNOS), нитрат-, нитритредуктаз и аргиназ в семенниках крыс в условиях хронической сочетанной нитратно-фторидной интоксикации. Материалы и методы. Исследование проведено на 15 половозрелых крысах-самцах линии «Вистар» весом 200-253 г. Животные были рандомизировано распределены на 3 группы по 5 животных. Первая группа получала через желудочный зонд физиологический раствор. Вторая группа (группа хронической сочетанной интоксикации) получала нитрат и фторид натрия из расчёта 500 мг/кг нитрата и 10 мг/кг фторида натрия. Третья группа на фоне моделирования хронической сочетанной интоксикации дополнительно получала суспензию нанодисперсного оксида кремния в пересчёте на 100 мг/кг действующего вещества. Результаты. Хроническая сочетанная интоксикация увеличивает общую активность NOS на 65,9% относительно контрольной группы. Увеличение продукции NO от NOS является результатом увели- ченной в 4 разу активности iNOS, поскольку активность cNOS в условиях хронической сочетанной интоксикации статистически значимо не меняется. Продукция NO от нитритредуктазы увеличивается на 66,7%, активность нитратредуктаз возрастает на 77,8%. Содержание нитритов в гомогенате семенников увеличивается в 2,17 раза. Гидролитическое расщепление L-аргинина аргиназой семенников возрастает в 2,88 раза. Введение суспензии нанодисперсного оксида кремния в условиях моделирования хронической сочетанной интоксикации статистически значимо не изменяет общую активность NOS и активность cNOS относительно группы хронической интоксикации. Однако уменьшает в 3,69 раза активность iNOS. Активность нитратредуктазы уменьшается в 1,6 раза, в то время как активность нитритредуктаз уменьшается на 45%. Активность аргиназы уменьшается в 2,38 раза. Содержание нитритов в семенниках уменьшается на 23,6%. Итоги. Хроническая сочетанная нитратно-фторидная интоксикация приводит к развитию гиперпродукции оксида азота в семенниках крыс за счет активации индуцибельной изоформы NO-синтазы и нитритредуктаз. Применение суспензии нанодисперсного оксида кремния в условиях хронической сочетанной интоксикации является эффективным методом коррекции гиперпродукции оксида азота в семенниках крыс.