Адаптація антиоксидантної системи нирок щурів до різних світлових режимів за інтоксикації тетрахлорметаном та дії мелатоніну
Вивчено вплив різних умов освітлення на стан про- та антиоксидантної системи у нирках щурів. Встановлено найнижчий рівень вільнорадикального окислення ліпідів і протеїнів та найвищу активність каталази і глутатіонпероксидази у нирках щурів в умовах природного освітлення за максимальної тривалості св...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Український біохімічний журнал |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19044 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Адаптація антиоксидантної системи нирок щурів до різних світлових режимів за інтоксикації тетрахлорметаном та дії мелатоніну / І.В. Мацьопа, Н.П. Григор’єва, І.Ф. Мещишен // Укр. біохім. журн. — 2010. — Т. 82, № 2. — С. 75-84. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859607402297425920 |
|---|---|
| author | Мацьопа, І.В. Григор’єва, Н.П. Мещишен, І.Ф. |
| author_facet | Мацьопа, І.В. Григор’єва, Н.П. Мещишен, І.Ф. |
| citation_txt | Адаптація антиоксидантної системи нирок щурів до різних світлових режимів за інтоксикації тетрахлорметаном та дії мелатоніну / І.В. Мацьопа, Н.П. Григор’єва, І.Ф. Мещишен // Укр. біохім. журн. — 2010. — Т. 82, № 2. — С. 75-84. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Український біохімічний журнал |
| description | Вивчено вплив різних умов освітлення на стан про- та антиоксидантної системи у нирках щурів. Встановлено найнижчий рівень вільнорадикального окислення ліпідів і протеїнів та найвищу активність каталази і глутатіонпероксидази у нирках щурів в умовах природного освітлення за максимальної тривалості світлового дня. В умовах різних світлових режимів показано підвищення вмісту малонового альдегіду та окисно-модифікованих протеїнів у нирках щурів за інтоксикації тетрахлорметаном порівняно з контролем. Введення мелатоніну протягом п’яти днів у дозі 3,0 мг/кг маси тіла тварини відновлює до значення контролю вміст продуктів вільнорадикального окислення ліпідів і протеїнів та проявляє корегувальний ефект на показники антиоксидантної системи.
Изучено влияние различных условий освещения на состояние про- и антиоксидантной системы в почках крыс. Установлен низкий уровень свободнорадикального окисления липидов, протеинов и высокая активность каталазы, глутатионпероксидазы в почках крыс в условиях природного освещения при максимальной продолжительности светового дня. При всех световых режимах показано повышение уровня малонового альдегида и окислительно-модифицированных протеинов в почках крыс при интоксикации тетрахлорметаном по сравнению с контролем. Введение мелатонина в течение пяти дней в дозе 3,0 мг/кг массы тела животного восстанавливает уровень продуктов свободнорадикального окисления липидов, протеинов до показателей контроля и имеет коррегирующий эффект на антиоксидантную систему почек.
The influence of varying light conditions of the state of pro- and antioxidative systems in rat kidneys has been studied. The lowest level of free radical oxidation of lipids and proteins and the highest activity of catalase and glutathione peroxidase in the rat kidneys was established in case of maximal duration of the light day. Under different light conditions the increase of malonic aldehyde and oxidatively modified proteins in the rat kidneys in case of tetrachloromethane intoxication was shown as compared with the control. It was established, that melatonin introduction during 5 days in a doze of 3.0 mg/kg of body weight reduces the content of products of free radical oxidation of lipids and proteins and shows the normalizing effect on the indices of antioxidative system in rat kidneys.
|
| first_indexed | 2025-11-28T05:53:41Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 2 75
УДК: 616.61-099:612.015]:612.017.2
адаптація антиоксидантної системи нирок
щурів до різних світлових режимів за інтоксикації
тетрахлорметаном та дії мелатоніну
І. В. МАЦЬОПА, Н. П. ГРИГОР’ЄВА, І. Ф. МЕЩИШЕН
Буковинський державний медичний університет, Чернівці;
e-mail: ihorlop73@mail.ru
Вивчено вплив різних умов освітлення на стан про- та антиоксидантної системи у нирках
щурів. Встановлено найнижчий рівень вільнорадикального окислення ліпідів і протеїнів та найвищу
активність каталази і глутатіонпероксидази у нирках щурів в умовах природного освітлення за мак-
симальної тривалості світлового дня. В умовах різних світлових режимів показано підвищення вмісту
малонового альдегіду та окисно-модифікованих протеїнів у нирках щурів за інтоксикації тетрахлор-
метаном порівняно з контролем. Введення мелатоніну протягом п’яти днів у дозі 3,0 мг/кг маси тіла
тварини відновлює до значення контролю вміст продуктів вільнорадикального окислення ліпідів і про-
теїнів та проявляє корегувальний ефект на показники антиоксидантної системи.
К л ю ч о в і с л о в а: світлові режими, тетрахлорметан, мелатонін, вільнорадикальне окислен-
ня ліпідів і протеїнів, антиоксидантна система, нирки.
А даптація метаболічних процесів у тка-
нинах і органах до дії абіотичних чин-
ників відбувається з часом. Відомо
[1–3], що метою адаптивних реакцій організ-
му за стресів є підтримання гомеостазу. Се-
ред органів, що беруть участь у цьому процесі,
пріоритетну і вирішальну роль відіграють нир-
ки. Вони, як й інші органи, зазнають впливу
зовнішніх факторів, до яких належить і зміна
довжини світлового дня.
Важливою ланкою пристосування організ-
му до зовнішнього середовища є зміна актив-
ності ензимів, зокрема антиоксидантних [4].
Фактори зовнішнього середовища (зміна
інтенсивності та тривалості освітлення, довжи-
на фотоперіоду), а також токсичні речовини,
прооксиданти впливають на стан окислюваль-
них процесів в організмі тварин та людини.
Так, вміст продуктів пероксидного окислення
макромолекул ліпідів і протеїнів, активність
деяких антиоксидантів залежать від інтенсив-
ності освітлення та довжини фотоперіоду [5].
Відомо [6], що надходження в організм токсич-
них сполук різко пригнічує антиоксидантну
систему і підвищує вміст продуктів пероксид-
ного окислення ліпідів і протеїнів у печінці,
нирках.
Функціональний стан органів залежить
від цілісності клітинної мембрани, тому ці-
каво було дослідити стан вільнорадикального
окислення (ВРО) ліпідів і протеїнів у нирках
щурів за дії тетрахлорметану (CCl4, ТХМ) за в
умовах різних світлових режимів.
Мета роботи – дослідити особливості про-
та антиоксидантного стану в нирках щурів в
умовах різних світлових режимів, за дії тетра-
хлорметану та мелатоніну.
матеріали і методи
У роботі використовували нелінійних бі-
лих щурів-самців масою тіла 180–200 г, яких
утримували у віварії зі сталою температурою
+20 °С в умовах різних світлових режимів.
Вплив природного освітлення на стан
про- та антиоксидантної системи нирок щурів
вивчали в різні пори року, що відрізнялися
тривалістю світлового дня: взимку – у грудні
(найкоротший світловий день, тривалість: 8 го-
дин світла і 16 годин темряви, інтенсивність
освітлення 400–600 лк), навесні – у березні
(весняне рівнодення, тривалість: 12 годин світ-
ла і 12 годин темряви, інтенсивність освітлен-
ня 300–700 лк), влітку – в червні (найдовший
світловий день, тривалість: 16,27 годин світла
і 7,33 годин темряви, інтенсивність освітлення
600–800 лк).
Експериментальне освітлення тварин здій-
снювали лампами денного світла інтенсивніс-
тю 1500 люкс протягом 7 днів з моделюванням
таких світлових режимів: 1) експериментальне
рівнодення (в режимі 12 год світла : 12 год тем-
ряви), 2) тривала темрява (світлова деприва-
ція) – 0 год світла : 24 год темряви, 3) постійне
освітлення (світлова експозиція) – 24 год світ-
ла : 0 год темряви.
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 276
На фоні змодельованих світлових режимів
тваринам внутрішньошлунково протягом
5 днів вводили о восьмій годині ранку мела-
тонін (Sigma, США) як природний антиокси-
дант і регулятор добових ритмів у дозі 3,0 мг/кг
маси тіла.
Інтоксикацію тварин ТХМ проводили
внутрішньошлунково дворазово (через день) із
розрахунку 0,25 мл ТХМ на 100 г маси тіла,
у 50%-ному оливковому розчині після 7 днів
відповідного світлового режиму. Для корекції
метаболічних порушень, зумовлених ТХМ,
тваринам внутрішньошлунково після інтокси-
кації протягом 5 днів вводили розчин мелатоні-
ну в дозі 3,0 мг/кг. Ефективність дії мелатоні-
ну рахували (відсоток корекції) як відношення
показника за його дії порівняно із ТХМ до по-
казників за ТХМ порівняно з контролем (К) за
формулою: % = (М - ТХМ)/(ТХМ - К).
Евтаназію тварин проводили шляхом де-
капітації під легким ефірним наркозом о 8.00
годині з дотриманням вимог Європейської
конвенції із захисту хребетних тварин, яких
використовують з експериментальною та нау-
ковою метою (Страсбург, 1986).
У пост’ядерних супернатантах 5%-х го-
могенатів нирок (у 50 мМ трис-НСl-буфері,
рН 7,4) вивчали рівень продуктів ВРО ліпідів
та протеїнів за вмістом малонового альдегіду
(МА) [7] та окисно-модифікованих протеїнів
(ОМП) [8]. Інтенсивність антиоксидантного
захисту досліджували за вмістом відновлено-
го глутатіону (ВГ) [9], каталазною (КТ) [10],
глутатіонпероксидазною (ГП) [11], суперок-
сиддисмутазною (СОД) [12] та глутатіон-S-
трансферазною (Г-S-Т) активністю [13]. За до-
помогою програми Microsoft Excel for Windows
XP цифрові дані опрацьовували статистично.
Для оцінки різниці показників використову-
вали t-критерій Стьюдента та обчислювали ко-
ефіцієнт кореляції r.
результати та обговорення
За фізіологічної норми у живих системах
існує динамічна рівновага між вмістом проок-
сидантів, які стимулюють процеси вільноради-
кального окислення біополімерів, і активністю
антиоксидантних систем. Чинники зовніш-
нього середовища або ендогенного походження
стимулюють утворення активних форм окси-
гену та пригнічують антиоксидантну систему
організму, що приводить до активації процесів
вільнорадикального окислення.
Організм людини та тварин реагує на такі
впливи та адаптується до їхньої дії. Біохімічні
основи адаптації організму – це, у першу чер-
гу, реакції ендокринної системи та органів на
дію антропогенних та природних геохімічних
чинників, зокрема інтенсивність та тривалість
освітлення [14].
Нами показано, що в різні пори року (се-
зонні коливання) у нирках щурів істотно змі-
нюється вміст МА та ОМП, а також активність
деяких антиоксидантів (табл. 1). Так, найниж-
чий рівень показників ВРО ліпідів та про-
теїнів спостерігається у нирках щурів у літній
період (найдовший світловий день). У цей час
як компенсаторний механізм найвищою була
активність показників антиоксидантної сис-
теми (КТ, СОД, ГП активність та вміст ВГ),
(табл. 1).
Найвищий рівень продуктів ВРО окислен-
ня ліпідів, протеїнів (вміст МА, ОМП) у нир-
ках щурів спостерігається в період весняного
рівнодення. Каталазна активність у цей пе-
ріод має найнижче значення 109,5 ± 5,2 нмоль
Н2О2/хв на 1мг протеїну. В умовах різної трива-
лості світлового дня не змінюється глутатіон-
S-трансферазна активність (табл. 1).
У період найкоротшого світлового дня
(взимку) вміст МА, ОМП та активність ан-
тиоксидантних ензимів має проміжні зна-
чення порівняно з відповідними влітку та
навесні. Вміст ВГ і активність СОД у нир-
ках щурів у цей час є найменшими і ста-
новлять 6,5 ± 0,34 мкмоль на 1 г тканини
та 5,0 ± 0,17 од.акт/мг протеїну відповідно
(табл. 1).
Зміна пори року є багатофакторним яви-
щем (тривалість світлового дня, інтенсивність
освітлення, вплив Місяця, Сонця тощо), який
впливає на процеси ВРО біомолекул та актив-
ність деяких антиоксидантів у нирках щурів.
Такі геохімічні коливання є циклічними, тому
зміна вмісту кінцевих продуктів пероксидного
окислення макромолекул ліпідів і протеїнів у
нирках щурів, можливо, є результатом адап-
таційних змін (коливань) активності окремих
антиоксидантних ензимів.
З огляду на вищезгадане було цікаво до-
слідити залежність коливань про- та антиок-
сидантної системи нирок щурів від тривалості
світлового дня в експерименті (тривале ос-
вітлення, рівнодення, постійна темрява). Най-
вищий вміст продуктів ВРО у нирках щурів
спостерігається в умовах природного рівноден-
ня. Тому тварин, яких тримали в умовах рівно-
дення, використовували як групу порівняння
для вивчення впливу екстремальних умов ос-
вітлення (постійна темрява і тривале освітлен-
ня) на стан окислювальних процесів у нирках
щурів. Показано, що вміст продуктів перок-
сидного окислення ліпідів у нирках щурів од-
ЕКсПЕРИМЕНтАлЬНІ РОБОтИ
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 2 77
т а б л и ц я 1. Вплив тривалості природного освітлення на стан вільнорадикального окислення ліпідів
і протеїнів та активність антиоксидантної системи в нирках щурів за фізіологічної норми (M ± m,
n = 6)
Показники
Природне
(весняне)
рівнодення
Найдовший
світловий
день
Найкоротший
світловий
день
Експериментальне
рівнодення
Малоновий альдегід,
мкмоль на 1 г тканини 45,5 ± 4,54 25,7 ± 2,03* 39,2 ± 1,09 40,9 ± 2,88
Окисно-модифіковані
протеїни, од. абс.
на 1 мг протеїну 29,5 ± 2,24 13,1 ± 1,11* 17,9 ± 0,76* 24,3 ± 1,35*
Каталазна активність,
нмоль Н2О2/хв на
1 мг протеїну 109,5 ± 5,2 192,3 ± 24,3* 134,3 ± 13,3 165,7 ± 9,90*
Відновлений глутатіон,
мкмоль на 1 г тканини 6,8 ± 0,64 9,2 ± 1,07 6,5 ± 0,34 6,2 ± 0,54
Глутатіонпероксидазна
активність, нмоль ВГ/хв
на 1 мг протеїну 137,5 ± 11,57 155,6 ± 12,10* 122,6 ± 7,48 113,9 ± 11,00*
Глутатіон-S-трансферазна
активність, нмоль
кон’югату ВГ/хв
на 1 мг протеїну 24,5 ± 1,29 24,1 ± 1,68 24,7 ± 1,31 23,9 ± 1,72
Супероксиддисмутазна
активність, од. акт./мг
протеїну 5,0 ± 0,17 5,8 ± 0,26* 6,9 ± 0,19* 4,7 ± 0,29*
Примітка: * вірогідні зміни порівняно з показником в умовах природного рівнодення (Р < 0,05)
наковий як в умовах природного, так і змо-
дельованого рівнодення (табл. 1). Вміст ОМП,
СОД та активності ГП на 17, 19 і 27% відповід-
но нижчі, в той же час активність КТ на 51%
вища у нирках щурів в умовах штучного ос-
вітлення порівняно з показниками природного
рівнодення. Такі відмінності між показниками
в умовах природного та експериментального
освітлення за однакової тривалості світлового
періоду, на нашу думку, можуть бути пов’язані
з різною інтенсивністю освітлення. Це припу-
щення узгоджується з даними літератури [15]
відносно того, що інтенсивність освітлення не
менше 1500 лк впливає на секрецію ендоген-
ного мелатоніну, показники водно-сольового
обміну та функціональний стан нирок.
Отже, модель експериментального рівно-
дення за вмістом продуктів ВРО ліпідів і про-
теїнів та активністю деяких антиоксидантів у
нирках, в основному, відповідає про- та анти-
оксидантному стану нирок в умовах природно-
го рівнодення.
Екстремальні умови освітлення (постійна
темрява та тривале освітлення) впливають на
стан окислювальних процесів у нирках щурів.
Результати проведених досліджень свідчать про
різке зниження вмісту продуктів ВРО ліпідів і
протеїнів як у разі утримання тварин в умовах
постійної темряви, так і тривалого освітлення.
Крім того спостерігається зниження вмісту
МА на 37% і ОМП на 44% у нирках тварин,
що перебували в умовах світлової депривації,
порівняно з відповідними показниками в умо-
вах експериментального рівнодення (табл. 2).
Тривале освітлення тварин протягом 12 діб
також призводить до зниження вмісту МА у
нирках щурів на 38% і ОМП на 37% порівняно
з показниками, одержаними в умовах експери-
ментального рівнодення (табл. 2). Встановлено
наявність зворотного кореляційного зв’язку в
екстремальних умовах освітлення порівняно
з експериментальним рівноденням для ОМП:
R = - 0,77 (світлова експозиція); R = - 0,88
(світлова депривація).
Зміна умов освітлення приводить до ак-
тивації деяких компонентів у системі анти-
оксидантного захисту в нирках щурів. Так,
активність КТ зросла у нирках щурів, що зна-
І. В. МАЦЬОПА, Н. П. ГРИГОР’ЄВА, І. Ф. МЕЩИШЕН
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 278
т а б л и ц я 2. Показники вільнорадикального окислення ліпідів і протеїнів та антиоксидантної систе-
ми у нирках щурів в умовах зміненого фотоперіоду (M ± m, n = 6)
Показники 12С:12Т 0С:24Т 24С:0Т
Малоновий альдегід, мкмоль
на 1 г тканини 40,90 ± 2,88 25,80 ± 2,62а 25,70 ± 2,71а
Окисно-модифіковані протеїни,
од. абс. на 1 мг протеїну 24,30 ± 1,35 13,80 ± 1,85а 13,70 ± 1,18а
Каталазна активність, нмоль
Н2О2/хв на 1 мг протеїну 165,7 ± 9,9 218,1 ± 41,9а 217,1 ± 18,8а
Супероксиддисмутазна активність,
од. акт./мг протеїну 4,70 ± 0,29 5,0 ± 0,3 5,00 ± 0,36
Відновлений глутатіон,
мкмоль на 1 г тканини 6,20 ± 0,54 6,50 ± 0,59 6,80 ± 0,61
Глутатіонпероксидазна активність,
нмоль ВГ/хв на 1 мг протеїну 113,9 ± 11,0 105,3 ± 12,3 105,10 ± 11,43
Глутатіон-S-трансферазна активність,
нмоль кон’югату ВГ/хв на 1 мг протеїну 23,90 ± 1,72 23,60 ± 1,86 24,1 ± 1,2
Примітка: а вірогідні зміни порівняно з показниками в умовах експериментального рівнодення (Р < 0,05)
ходились в умовах постійної темряви і трива-
лого освітлення на 25% (r = 0,56) і 24% (r =
-0,44) відповідно, порівняно з показниками
активності ензиму за експериментального рів-
нодення (рис. 1, табл. 3).
Перебування тварин в умовах постійної
темряви і тривалого освітлення не змінювало
показників вмісту ВГ, СОД, активності ГП та
Г-S-Т (табл. 2).
Постійна темрява та тривале освітлення
виявляли однаковий вплив на інтенсивність
окислювальних процесів у нирках – знижу-
вали інтенсивність ВРО ліпідів і протеїнів у
нирках щурів і підвищували активність тільки
одного з антиоксидантних ензимів – каталази.
Екстремальні умови освітлення стали стресор-
ними чинниками і тому однаково впливали
на про- та антиоксидантну рівновагу в нирках
щурів шляхом підвищення каталазної актив-
ності і, можливо, деградації продуктів ВРО,
що є однією з адаптаційних реакцій організму.
Підвищення деградації окислених протеїнів і
синтез специфічних протеїнів de novo у щурів,
яких тренували плаванням, описані в роботі
[16]. На можливість активації процесів дегра-
дації ушкоджених молекул за екстремальних
умов освітлення опосередковано вказує підви-
щення каталазної активності, наслідком якої
Рис. 1. Каталазна активність у нирках щурів у різних умовах освітлення та за дії тетрахлорметану
і мелатоніну. тут і на рис. 2–7:
14
I
I
I
I
I
I I
I
I
0
50
100
150
200
250
2
2
1
+
. 1.
I
I I
I
I
I I
I
I
0
10
20
30
40
50
60
1
+
. 2.
– контроль,
14
I
I
I
I
I
I I
I
I
0
50
100
150
200
250
2
2
1
+
. 1.
I
I I
I
I
I I
I
I
0
10
20
30
40
50
60
1
+
. 2.
– мелатонін,
14
I
I
I
I
I
I I
I
I
0
50
100
150
200
250
2
2
1
+
. 1.
I
I I
I
I
I I
I
I
0
10
20
30
40
50
60
1
+
. 2.
– тХМ,
14
I
I
I
I
I
I I
I
I
0
50
100
150
200
250
2
2
1
+
. 1.
I
I I
I
I
I I
I
I
0
10
20
30
40
50
60
1
+
. 2.
– тХМ + мелатонін
14
I
I
I
I
I
I I
I
I
0
50
100
150
200
250
2
2
1
+
. 1.
I
I I
I
I
I I
I
I
0
10
20
30
40
50
60
1
+
. 2.
нм
ол
ь
Н
2О
2 н
а
1
м
г п
ро
те
їн
у
ЕКсПЕРИМЕНтАлЬНІ РОБОтИ
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 2 79
Показники 12:12/ТХМ 24:0/ТХМ 0:24/ТХМ
Малоновий альдегід -0,41 -0,58 -0,56
Окисно-модифіковані протеїни +0,64 +0,86 -0,89
Каталазна активність +0,52 -0,66 –
Глутатіонпероксидазна активність – – -0,89
Відновлений глутатіон -0,95 -0,58 -0,98
Глутатіонтрансферазна активність -0,58 +0,67 +0,72
т а б л и ц я 3. Кореляційні зв’язки показників вільнорадикального окислення ліпідів і протеїнів, анти-
оксидантної системи у нирках щурів між значеннями контрольної групи тварин та за інтоксикації
тетрахлорметаном (тХМ) в умовах зміненого фотоперіоду (r)
Рис. 2. Вміст малонового альдегіду (МА) в нирках щурів у різних умовах освітлення та за дії тетра-
хлорметану і мелатоніну
14
I
I
I
I
I
I I
I
I
0
50
100
150
200
250
2
2
1
+
. 1.
I
I I
I
I
I I
I
I
0
10
20
30
40
50
60
1
+
. 2.
мк
мо
ль
н
а
1
г
тк
ан
ин
и
є зниження концентрації пероксиду гідрогену.
Дубініною О. Ю. [17] показано, що за низьких
концентрацій пероксиду гідрогену модифіко-
вані протеїни чутливіші до протеосомної де-
градації, ніж за високих.
Екстремальні умови освітлення протягом
7 днів приводять до встановлення у нирках
щурів про- та антиоксидантної рівноваги. Дія
хімічного чинника – ТХМ – руйнує встанов-
лену в нирках про- та антиоксидантну рівно-
вагу в усіх умовах освітлення і призводить до
різкого зростання продуктів ВРО ліпідів та
протеїнів.
Відомо [18], що у разі отруєння ТХМ у
тканинах щурів відбуваються значні біохіміч-
ні зміни, пов’язані з порушенням структури
і функцій клітинних мембран. Встановлено,
що через п’ять діб після дворазового введення
ТХМ в нирках щурів, які перебували в умовах
постійної темряви, тривалого освітлення та екс-
периментального рівнодення протягом 7 діб до
та протягом усього досліду, різко підвищився
вміст кінцевих продуктів ВРО ліпідів і про-
теїнів. Так, на 5-у добу після останнього вве-
дення ТХМ у нирках тварин за повної темряви
спостерігали зростання вмісту МА на 42% та
ОМП на 43% порівняно з контролем. В умовах
тривалого освітлення за інтоксикації ТХМ у
середньому на 47% зростає вміст обох показ-
ників, а в умовах експериментального рівно-
дення – на 31 та 21% відповідно (рис. 2, 3).
В екстремальних умовах освітлення внаслі-
док адаптаційних реакцій у нирках щурів зни-
жується вміст продуктів ВРО макромолекул
ліпідів і протеїнів порівняно з показниками,
одержаними в умовах експериментального рів-
нодення (табл. 1). Дія ТХМ на тварин у разі
світлової депривації та експозиції, призво-
дить до різкого зростання як вмісту МА, так
і ОМП у нирках тварин і вирівнює абсолютні
значення показників ВРО незалежно від умов
освітлення (рис. 2, 3). Для всіх світлових ре-
І. В. МАЦЬОПА, Н. П. ГРИГОР’ЄВА, І. Ф. МЕЩИШЕН
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 280
Рис. 3. Вміст ОМП в нирках щурів в різних умовах освітлення та за дії тетрахлорметану і мелатоніну
Рис. 5. Вміст відновленого глутатіону (ВГ) в нирках щурів в різних умовах освітлення та за дії тет-
рахлорметану і мелатоніну
15
I
I I
I
I
I I
I
I
0
5
10
15
20
25
30
35
1
+
. 3.
I I
I
I
I
I
I
I
I
0
1
2
3
4
5
6
1
+
. 4.
мк
мо
ль
н
а
1
м
г
пр
от
еї
ну
Рис. 4. супероксиддисмутазна активність у нирках щурів в різних умовах освітлення та за дії тет-
рахлорметану і мелатоніну
15
I
I I
I
I
I I
I
I
0
5
10
15
20
25
30
35
1
+
. 3.
I I
I
I
I
I
I
I
I
0
1
2
3
4
5
6
1
+
. 4.
О
д.
н
а
1
м
г
пр
от
еї
ну
16
I I I
I
I I
I
I
I
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
+
. 5.
I I I
I I
I I
I
I
0
50
100
150
200
250
SH
/
1
+
. 6.
мк
мо
ль
н
а
1
г
тк
ан
ин
и
ЕКсПЕРИМЕНтАлЬНІ РОБОтИ
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 2 81
жимів показана зворотна кореляційна залеж-
ність у разі отруєння ТХМ порівняно з конт-
ролем для вмісту МА, і пряма – для вмісту
ОМП (табл. 3).
Інтенсивність перебігу вільнорадикаль-
них реакцій у тканинах значною мірою виз-
начається функціонуванням систем антиокси-
дантного захисту. Так, отруєння тварин ТХМ
призводить до зміни активності антиоксидант-
них ензимів у нирках. В екстремальних умовах
освітлення в нирках щурів, яким дворазово з
інтервалом в один день, внутрішньошлунково
вводили 50%-й олійний розчин ТХМ, відмі-
чено зниження активності КТ (в середньому
на 45%), СОД (у середньому на 25%) та Г-S-Т
(в середньому на 31%) порівняно з контролем.
За інтоксикації ТХМ в умовах експеримен-
тального рівнодення ці показники знижували-
ся на 45, 26 та 49% відповідно (табл. 2). Для
активності Г-S-Т у нирках щурів між групою
контролю та інтоксикованими ТХМ тварина-
ми, виявлено кореляційні зв’язки від’ємного
характеру в умовах експериментального рівно-
дення та позитивного – в екстремальних умо-
вах освітлення (табл. 3).
Провідна роль у знешкодженні перокси-
ду гідрогену, а також ліпопероксидів належить
ензиму ГП. Встановлено, що активність ГП у
нирках тварин, інтоксикованих ТХМ, зростає
в середньому на 21% в екстремальних умовах
освітлення, а за експериментального рівноден-
ня – вдвічі порівняно з контролем. Можли-
во, у разі ураження ТХМ на фоні зниження
активності КТ та стимуляції процесів ВРО як
адаптаційна реакція зростає роль ГП.
За отруєння тварин ТХМ у нирках щурів
порівняно з контролем зростає вміст ВГ в се-
редньому на 37% як в умовах постійної темря-
ви, так і тривалого освітлення (за експеримен-
тального рівнодення на фоні інтоксикації – на
34%). У нирках щурів в умовах усіх світлових
режимів виявлено негативну кореляцію для
вмісту ВГ за отруєння ТХМ порівняно з конт-
ролем (табл. 3). Встановлений факт зростання
вмісту ВГ у нирках щурів за інтоксикації ТХМ
(можливо, за рахунок синтезу), можна роз-
глядати, як адаптивну відповідь нирок на дію
ТХМ, метаболізм якого призводить до утворен-
ня вільних радикалів: трихлористого карбону
(ССl3
•) і трихлорметил-пероксидного (ССl3О2
•)
та підвищує можливості клітин до виживання
в умовах окислювального стресу. У нирках ак-
тивація синтезу глутатіону de novo має особли-
ве значення, оскільки поруч із реакціями ан-
тиоксидантного захисту (антиоксидант прямої
дії), він інтенсивно використовується під час
транспортування амінокислот через мембрану
у γ-глутаміловому циклі Майстра.
Для корекції порушень про- та антиокси-
дантної рівноваги в нирках щурів за інтокси-
кації ТХМ використовували мелатонін, який
виявляє антиоксидантні властивості: безпосе-
редньо знешкоджує вільні радикали, стимулює
активність ГП та ензимів синтезу глутатіону
[19, 20].
Нами доведено відновлювальний вплив
мелатоніну на вміст продуктів ВРО ліпідів і
протеїнів та активність деяких антиоксидант-
них ензимів у нирках щурів за інтоксикації
ТХМ в умовах різних світлових режимів. Так, в
Рис. 6. Глутатіонпероксидазна активність у нирках щурів в різних умовах освітлення та за дії тет-
рахлорметану і мелатоніну
16
I I I
I
I I
I
I
I
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
+
. 5.
I I I
I I
I I
I
I
0
50
100
150
200
250
SH
/
1
+
. 6.
нм
ол
ь
ВГ
/х
в
на
1
м
г
пр
от
еї
ну
І. В. МАЦЬОПА, Н. П. ГРИГОР’ЄВА, І. Ф. МЕЩИШЕН
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 282
умовах експериментального рівнодення відсо-
ток корекції мелатоніном вмісту МА становить
81%, ОМП – 61,3% та активності ГП – 97,1%.
Поруч із цим на інші показники антиоксидант-
ної системи нирок щурів в умовах експеримен-
тального рівнодення мелатонін виявляє тільки
корегувальний ефект: відсоток корекції для
вмісту ВГ складав 48,4%, КТ – 21,8%, СОД –
41,7% та Г-S-Т – 55,2% активності.
В умовах інвертованих світлових режимів
за інтоксикації тварин ТХМ мелатонін виявляє
відновлювальний ефект на активність деяких
ензимів і тільки корегувальний ефект на вміст
кінцевих продуктів ВРО ліпідів і протеїнів.
Так, відсоток корекції мелатоніном вмісту МА
становить 78,7% (в умовах світлової деприва-
ції) і 53,1% (в умовах тривалого освітлення);
ОМБ – 39,0% при постійній темряві і 31,6%
за тривалого освітлення (рис. 2, 3). Поруч із
цим, у разі токсичного ураження нирок ТХМ
в умовах повної темряви введення мелатоніну
має корегувальний ефект для Г-S-Т (40,3%),
СОД (45,5%) та активності ГП (20,5%) і від-
новлювальний – для активності КТ (78,7%),
(рис. 1) та вмісту ВГ (77,4%). За введення ме-
латоніну в умовах світлової експозиції та за
дії ТХМ відсоток корекції становить для ак-
тивності КТ – 76,1%, активності ГП – 55,4%
(рис. 6), для активності Г-S-Т і СОД – 33,3%
(рис. 4) , а для вмісту ВГ – 37,0% (рис. 5). Ко-
реляційних зв’язків між показниками про- та
антиоксидантної системи в нирках щурів за дії
мелатоніну у разі інтоксикації тварин ТХМ не
встановлено.
Відомо [21], що ендогенний мелатонін
бере участь у стрес-лімітуючих механізмах
центральної нервової системи, периферійних
ендокринних залоз та імунної системи, які є
провідною ланкою в адаптаційних реакціях
організму. Виявлений нами позитивний вплив
мелатоніну на про- та антиоксидантний стан
нирок за інтоксикації ТХМ в різних умовах
освітлення може бути пов’язаний як зі зне-
шкодженням вільних радикалів, так і акти-
вацією адаптивної відповіді організму на дію
стресорного чинника.
Отже, у нирках щурів у відповідь на екст-
ремальні умови освітлення, а також сезонні
коливання змінюється каталазна активність
і встановлюється нова про- та антиоксидант-
на рівновага. За дії ТХМ різко підвищується
вміст продуктів вільнорадикального окислен-
ня макромолекул (МА, ОМП) і пригнічуєть-
ся активність антиоксидантних ензимів (КТ,
СОД, Г-S-Т). Введення мелатоніну протягом
п’яти днів у дозі 3,0 мг/кг маси тіла тварини
відновлює вміст МА, ОМП до значень конт-
ролю і виявляє тільки корегувальний ефект на
показники антиоксидантної системи нирок.
Рис. 7. Глутатіон-S-трансферазна активність у нирках щурів у різних умовах освітлення та за дії
тетрахлорметану і мелатоніну
17
I I
I
I
I
I
I
I
I
0
5
10
15
20
25
`
SH
/
1
+
. 7.
нм
ол
ь
ко
н’
ю
га
ту
В
Г/
хв
на
1
м
г
пр
от
еї
ну
ЕКсПЕРИМЕНтАлЬНІ РОБОтИ
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 2 83
адаптация антиоксидантноЙ
системЫ поЧек крЫс к
разлиЧнЫм световЫм
режимам при интоксикации
тетрахлорметаном и деЙствии
мелатонина
И. В. Мацёпа, Н. Ф. Григорьева,
И. Ф. Мещишен
Буковинский государственный медицин-
ский университет, Черновцы;
e-mail: ihorlop73@mail.ru
Изучено влияние различных условий ос-
вещения на состояние про- и антиоксидант-
ной системы в почках крыс. Установлен низ-
кий уровень свободнорадикального окисления
липидов, протеинов и высокая активность ка-
талазы, глутатионпероксидазы в почках крыс
в условиях природного освещения при макси-
мальной продолжительности светового дня.
При всех световых режимах показано повыше-
ние уровня малонового альдегида и окисли-
тельно-модифицированных протеинов в поч-
ках крыс при интоксикации тетрахлорметаном
по сравнению с контролем. Введение мелато-
нина в течение пяти дней в дозе 3,0 мг/кг мас-
сы тела животного восстанавливает уровень
продуктов свободнорадикального окисления
липидов, протеинов до показателей контроля
и имеет коррегирующий эффект на антиокси-
дантную систему почек.
К л ю ч е в ы е с л о в а: режимы освеще-
ния, тетрахлорметан, мелатонин, пероксидное
окисление липидов и протеинов, антиоксидант-
ная система, почки.
adaptation of antioxidative
system in rat kidneys under
varying light conditions
under tetrachloromethane
intoxication and melatonin
influence
I. V. Matsiopa, N. P. Grygorieva,
I. F. Meshchyshen
Bukovinian State Medical University, Chernivtsi;
e-mail: ihorlop73@mail.ru
S u m m a r y
The influence of varying light conditions of
the state of pro- and antioxidative systems in rat
kidneys has been studied. The lowest level of free
radical oxidation of lipids and proteins and the
highest activity of catalase and glutathione peroxi-
dase in the rat kidneys was established in case of
maximal duration of the light day. Under differ-
ent light conditions the increase of malonic alde-
hyde and oxidatively modified proteins in the rat
kidneys in case of tetrachloromethane intoxication
was shown as compared with the control. It was
established, that melatonin introduction during 5
days in a doze of 3.0 mg/kg of body weight reduces
the content of products of free radical oxidation
of lipids and proteins and shows the normalizing
effect on the indices of antioxidative system in rat
kidneys.
K e y w o r d s: light conditions, tetrachlo-
romethane, melatonin, lipid and protein peroxida-
tion, antioxidative system, kidneys.
1. Пішак В. П. Клінічна анатомія шишко-
подібного тіла / Тернопіль: Укрмедкнига,
2000. – 160 с.
2. Пішак В. П., Булик Р. Є., Шумко Н. М. //
Бук. мед. вісник. – 2005. – № 1. – С. 94–96.
3. Zhdanova I. V., Wurtman R. J. // J. Biol.
Rhythms. – 1997. – N 12. – Р. 644–650.
4. 3амощина т. А., Шрейм X., Иванова Е. В. //
Микроэлементы в медицине. – 2004. – 5,
№ 4. – С. 57–61.
5. Виноградова И. А., Илюха В. А., Ильина т. Н. и
др. // Пат. физиология и экспериментальная
терапия. – 2006. – № 3. – С. 22–26.
6. Бєленічев І. Ф., левицький Є. л., Губський Ю. І.
та ін. // Совр. пробл. токсикол. – 2002. –
№ 3. – С. 18–32.
7. Владимиров Ю. А. Перекисное окисление
липидов в биологических мембранах. – М.:
Наука, 1972. – 252 с.
8. Мещишен І. Ф. // Бук. мед. вісник. – 1998. –
2, № 1. – С. 156–158.
9. Мещишен И. Ф., Петрова И. В. // Укр. биохим.
журн. – 1983. – 55, № 5. – С. 571–573.
10. Королюк М. А., Иванова л. И., Майорова И. Г.
// Лаб. дело. – 1988. – № 1. – С. 16–19.
11. Геруш І. В., Григор’єва Н. П., Мещишен І. Ф.
Рац. пропоз. Чернів. держ. мед. ін-ту
№ 25/95.
12. Дубинина Е. Е., сальникова л. А., Ефимо-
ва л. Ф. / Лаб. дело. – 1983. – № 10. –
С. 30–33.
13. Habig H. W., Pabst M. J., Jacoby W. B. // J.
Biol. Chem. – 1974. – 249, N 22. – P. 7130–
7139.
14. Goichot B., Weibel L., Chapotol F. // Amer. J.
Physiol. – 2003. – N 1. – P. 243–248.
15. Brainard G. C., Gaddy J. R., Barker F. M. et
al. // Light and Biological Rhythms in Man. –
1999. – Р. 29–54.
І. В. МАЦЬОПА, Н. П. ГРИГОР’ЄВА, І. Ф. МЕЩИШЕН
ISSN 0201 — 8470. Укр. біохім. журн., 2010, т. 82, № 284
16. Radak Z., Chung H. Y., Goto S. // Free Radic.
Biol. Med. – 2008. – 44, N 2. – Р. 153–159.
17. Дубинина Е. Е., Пустыгина А. В. // Укр.
біохім. журн. – 2008. – 80, № 6. – С. 5–18.
18. Губський Ю. І., Горюшко Г. Г., літвінова Н. В.
та ін. // Там само. – С. 79–85.
19. Мещишен І. Ф., Пішак В. П., Заморський І. І.
// Бук. мед. вісник. – 2001. – 5, № 2. –
С. 3–15.
20. Барабой В. А. // Фізіол. журн. – 2000. –
№ 1. – С. 69–71.
21. Арушанян Э. Б., Арушанян л. Г. // Эксперим.
и клин. фармакол. – 1997. – 60, № 6. –
С. 71–77.
Отримано 11.01.2010
ЕКсПЕРИМЕНтАлЬНІ РОБОтИ
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-19044 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0201-8470 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-28T05:53:41Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Мацьопа, І.В. Григор’єва, Н.П. Мещишен, І.Ф. 2011-04-16T18:00:22Z 2011-04-16T18:00:22Z 2010 Адаптація антиоксидантної системи нирок щурів до різних світлових режимів за інтоксикації тетрахлорметаном та дії мелатоніну / І.В. Мацьопа, Н.П. Григор’єва, І.Ф. Мещишен // Укр. біохім. журн. — 2010. — Т. 82, № 2. — С. 75-84. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. 0201-8470 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19044 616.61-099:612.015]:612.017.2 Вивчено вплив різних умов освітлення на стан про- та антиоксидантної системи у нирках щурів. Встановлено найнижчий рівень вільнорадикального окислення ліпідів і протеїнів та найвищу активність каталази і глутатіонпероксидази у нирках щурів в умовах природного освітлення за максимальної тривалості світлового дня. В умовах різних світлових режимів показано підвищення вмісту малонового альдегіду та окисно-модифікованих протеїнів у нирках щурів за інтоксикації тетрахлорметаном порівняно з контролем. Введення мелатоніну протягом п’яти днів у дозі 3,0 мг/кг маси тіла тварини відновлює до значення контролю вміст продуктів вільнорадикального окислення ліпідів і протеїнів та проявляє корегувальний ефект на показники антиоксидантної системи. Изучено влияние различных условий освещения на состояние про- и антиоксидантной системы в почках крыс. Установлен низкий уровень свободнорадикального окисления липидов, протеинов и высокая активность каталазы, глутатионпероксидазы в почках крыс в условиях природного освещения при максимальной продолжительности светового дня. При всех световых режимах показано повышение уровня малонового альдегида и окислительно-модифицированных протеинов в почках крыс при интоксикации тетрахлорметаном по сравнению с контролем. Введение мелатонина в течение пяти дней в дозе 3,0 мг/кг массы тела животного восстанавливает уровень продуктов свободнорадикального окисления липидов, протеинов до показателей контроля и имеет коррегирующий эффект на антиоксидантную систему почек. The influence of varying light conditions of the state of pro- and antioxidative systems in rat kidneys has been studied. The lowest level of free radical oxidation of lipids and proteins and the highest activity of catalase and glutathione peroxidase in the rat kidneys was established in case of maximal duration of the light day. Under different light conditions the increase of malonic aldehyde and oxidatively modified proteins in the rat kidneys in case of tetrachloromethane intoxication was shown as compared with the control. It was established, that melatonin introduction during 5 days in a doze of 3.0 mg/kg of body weight reduces the content of products of free radical oxidation of lipids and proteins and shows the normalizing effect on the indices of antioxidative system in rat kidneys. uk Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України Український біохімічний журнал Експериментальні роботи Адаптація антиоксидантної системи нирок щурів до різних світлових режимів за інтоксикації тетрахлорметаном та дії мелатоніну Адаптация антиоксидантной системы почек крыс к различным световым режимам при интоксикаци тетрахлорметаном и действи мелатонина Adaptation of antioxidative system in rat kidneys under varying light conditions under tetrachloromethane intoxication and melatonin influence Article published earlier |
| spellingShingle | Адаптація антиоксидантної системи нирок щурів до різних світлових режимів за інтоксикації тетрахлорметаном та дії мелатоніну Мацьопа, І.В. Григор’єва, Н.П. Мещишен, І.Ф. Експериментальні роботи |
| title | Адаптація антиоксидантної системи нирок щурів до різних світлових режимів за інтоксикації тетрахлорметаном та дії мелатоніну |
| title_alt | Адаптация антиоксидантной системы почек крыс к различным световым режимам при интоксикаци тетрахлорметаном и действи мелатонина Adaptation of antioxidative system in rat kidneys under varying light conditions under tetrachloromethane intoxication and melatonin influence |
| title_full | Адаптація антиоксидантної системи нирок щурів до різних світлових режимів за інтоксикації тетрахлорметаном та дії мелатоніну |
| title_fullStr | Адаптація антиоксидантної системи нирок щурів до різних світлових режимів за інтоксикації тетрахлорметаном та дії мелатоніну |
| title_full_unstemmed | Адаптація антиоксидантної системи нирок щурів до різних світлових режимів за інтоксикації тетрахлорметаном та дії мелатоніну |
| title_short | Адаптація антиоксидантної системи нирок щурів до різних світлових режимів за інтоксикації тетрахлорметаном та дії мелатоніну |
| title_sort | адаптація антиоксидантної системи нирок щурів до різних світлових режимів за інтоксикації тетрахлорметаном та дії мелатоніну |
| topic | Експериментальні роботи |
| topic_facet | Експериментальні роботи |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19044 |
| work_keys_str_mv | AT macʹopaív adaptacíâantioksidantnoísisteminirokŝurívdoríznihsvítlovihrežimívzaíntoksikacíítetrahlormetanomtadíímelatonínu AT grigorêvanp adaptacíâantioksidantnoísisteminirokŝurívdoríznihsvítlovihrežimívzaíntoksikacíítetrahlormetanomtadíímelatonínu AT meŝišeníf adaptacíâantioksidantnoísisteminirokŝurívdoríznihsvítlovihrežimívzaíntoksikacíítetrahlormetanomtadíímelatonínu AT macʹopaív adaptaciâantioksidantnoisistemypočekkryskrazličnymsvetovymrežimampriintoksikacitetrahlormetanomideistvimelatonina AT grigorêvanp adaptaciâantioksidantnoisistemypočekkryskrazličnymsvetovymrežimampriintoksikacitetrahlormetanomideistvimelatonina AT meŝišeníf adaptaciâantioksidantnoisistemypočekkryskrazličnymsvetovymrežimampriintoksikacitetrahlormetanomideistvimelatonina AT macʹopaív adaptationofantioxidativesysteminratkidneysundervaryinglightconditionsundertetrachloromethaneintoxicationandmelatonininfluence AT grigorêvanp adaptationofantioxidativesysteminratkidneysundervaryinglightconditionsundertetrachloromethaneintoxicationandmelatonininfluence AT meŝišeníf adaptationofantioxidativesysteminratkidneysundervaryinglightconditionsundertetrachloromethaneintoxicationandmelatonininfluence |