Коррекция гиперпродукции оксида азота в слизистой оболочке желудка при нитратно-фторидной интоксикации энтеросорбентами разных классов

Abstract

Республика Таджикистан является одним мировых лидеров по экспорту алюминия. Таджикская алюминиевая компания (ТАЛКО, Турсунзад) планирует выпустить 168 тысяч тонн первичного алюминия в 2018 году. Производство алюминия в Республике Таджикистан сопряжено с риском загрязнения почвы и водоносных горизонтов ионами фтора. Фториды в избыточных количествах могут оказать негативное влияние на организм человека и животных, вызвать ряд нарушений в различных органах и тканях [1]. В настоящее время в Таджикистане продовольственные ресурсы по основным видам продукции до 80% формируются за счет собственного производства, остальная часть приходится на импорт из других стран. Вместе с тем, содержание нитратов в продукции сельского хозяйства в некоторых случаях может превышать установленные предельно допустимые концентрации. Нитраты имеют противоречивое влияние на организм человека и животных, что связано с их превращением под воздействием нитрит-редуктаз и нитрат-редуктаз в оксид азота (NO). С одной стороны, ведутся разработки лекарственных препаратов-доноров NO, с другой – гиперпродукция оксида азота может привести к развитию нитрозативного и нитритивного стресса. Таким образом, на территории Республики Таджикистан не исключено избыточное сочетанное поступление в организм человека и животных двух экологических патогенов – нитратов и фторидов (нитратно-фторидная интоксикация). Первыми органами, испытывающими негативное влияние нитратно-фторидной интоксикации, являются органы желудочно-кишечного тракта. Экономически целесообразным методом лечения и профилактики изменений в организме, вызываемых нитратно-фторидной интоксикацией, является выведение нитратов и фторидов из организма с помощью энтеросорбентов. Целью данного исследования является выяснение влияния нанодисперсного оксида кремния и препарата «Карболайн» на продукцию NO от NO-синтаз (NOS) и нитрит-редуктаз (NiR). Материалы и методы. Исследование проведено на 48 крысах линии Вистар. Животные были разделены на 4 группы: 1 – интактные животные (10), 2 – группа хронической нитратно-фторидной интоксикации (15), 3 – группа суспензии нанодисперсного оксида кремния (НОК) (10), 4 – группа суспензии «Карболайн» (13). Хроническую нитратно-фторидную интоксикацию моделировали путём введения животным через пищевой зонд водного раствора нитрата натрия в расчёте 500 мг/кг и фторида натрия в расчёте 10 мг/кг. НОК вводился на фоне моделирования интоксикации в расчёте 100 мг/кг. «Карболайн» вводился на фоне моделирования интоксикации в расчёте 100 мг/кг. Животных выводили из эксперимента под тиопенталовым наркозом путём забора крови из левого желудочка сердца. Все манипуляции с лабораторными животными соответствуют нормам биоэтики. Биохимические показатели изучались в 10% гомогенате слизистой оболочки желудка (СОЖ). Активность NOS определяли по приросту нитритов после 30 минутной инкубации 0,2 мл 10% гомогената в 3 мл трис-буферного раствора (рН=7,4), содержащем 0,3 мл 320 мМ раствора L–аргинина и 0,1 мл 1мМ раствора НАДФН [2]. Активность NiR определяли по убыли нитритов после 60 минутной инкубации 0,1 мл 10% гомогената в 3 мл фосфатного буферного раствора (рН=7,0), содержащем 0,1 мл 3% раствора НАДН и 1 мл 10 мкмоль/мл раствора нитрита натрия [2]. Концентрацию нитритов определяли по методу Грисса-Илосвая с помощью спектрофотометра Ulab 101 на длине волны 530 нм. Содержание белка определяли по биуретовому методу. Активности ферментов выражали в мкмоль/мин. на г белка. Полученные данные подвергали анализу на нормальность дисперсии с помощью критерия Шапиро-Уилка. При нормальном распределении признака проводили сравнение групп по критерию Стьюдента. При распределении отличном от нормального применяли критерий Манна-Уитни. Разницу между группами считали статистически значимой при p<0,05. Результаты и их обсуждение. Хроническая нитратно-фторидная интоксикация увеличивает продукцию NO в СОЖ т NOS на 19%, от NiR на 162% (Таб.1), при сравнении с интактными животными. Применение суспензии НОК в условиях моделирования хронической нитратно-фторидной интоксикации снижает активность NOS на 14%, активность NiR снижается на 35%. Применение суспензии «Карболайн» в этих условия снижает активность NOS на 31%, активность NiR снижается на 30% относительно группы хронической нитратно-фторидной интоксикации. При сравнении групп суспензии НОК и суспензии «Карболайн» статистически значимых различий в активности NiR не обнаружено. Однако животные группы суспензии «Карболайн» показали на 20% более низкий уровень активности NOS, при сравнении с группой суспензии НОК. В нашей предыдущей работе показано влияние суспензий «Карболайн» и НОК на активность NOS в крови и показатели пероксидации липидов [3], где были показаны различия в способностях этих сорбентов по нивелированию эффектов нитратов и фторидов. Нитраты и фториды имеют разное влияние на активность NOS [2, 4]. Фториды имеют тенденцию усиливать активность NOS, в то время, как нитраты имеют тенденцию к снижению активности NOS. При сочетанной интоксикации активирующее влияние фторидного компонента интоксикации превалирует над ингибирующим влиянием нитратного компонента. Снижение активности NOS в группе суспензии «Карболайн» при сравнении с группой суспензии НОК свидетельствует о более эффективном поглощении фтора. Черезмерное снижение активности NOS несет в себе угрозу разобщения NOS с субстратом и усилением продукции активных форм кислорода [5]. Нами было показано, что наиболее эффективно прекращает перекисное окисление липидов в крови именно суспензия НОК [3]. Для уточнения эффективности двух исследуемых суспензий и их роли в нормализации метаболических изменений в СОЖ необходимы дальнейшие исследования, которые покажут влияние этих суспензий на продукцию активных форм кислорода, активность антиоксидантов и процессы перекисного окисления липидов. Выводы. Суспензии НОК и «Карболайн» эффективны для снижения гиперпродукции NO в СОЖ. Суспензия «Карболайн» эффективнее суспензии НОК нормализует деятельность NOS в СОЖ при хронической нитратно-фторидной интоксикации.