Вплив іонів марганцю на мембрани еритроцитів щурів
Вивчено вплив іонів марганцю на мембрани еритроцитів щурів. Показано, що при дії іонів марганцю підвищується сорбційна ємність глікокаліксу еритроцитів і збільшується рівень спонтанного гемолізу. При навантаженні хлоридом марганцю у щурів відбувається нагромадження вторинного продукту ПОЛ–МДА. Про...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Досягнення біології та медицини |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Національна академія наук України
2012
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/47537 |
| 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: | Вплив іонів марганцю на мембрани еритроцитів щурів / О.В. Гончаренко, Г.О. Семко, О.О. Гладка // Досягнення біології та медицини. — 2012. — № 2(20). — С. 4-6. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859614306702721024 |
|---|---|
| author | Гончаренко, О.В. Семко, Г.О. Гладка, О.О. |
| author_facet | Гончаренко, О.В. Семко, Г.О. Гладка, О.О. |
| citation_txt | Вплив іонів марганцю на мембрани еритроцитів щурів / О.В. Гончаренко, Г.О. Семко, О.О. Гладка // Досягнення біології та медицини. — 2012. — № 2(20). — С. 4-6. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Досягнення біології та медицини |
| description | Вивчено вплив іонів марганцю на мембрани еритроцитів щурів. Показано, що при дії іонів марганцю підвищується сорбційна ємність глікокаліксу еритроцитів і збільшується рівень спонтанного гемолізу. При навантаженні
хлоридом марганцю у щурів відбувається нагромадження
вторинного продукту ПОЛ–МДА. Проведені дослідження
свідчать, що визначальну роль у механізмі токсичної дії
катіонів марганцю відіграє ушкодження мембран.
The effect of manganese ions on the erythrocyte membranes
of rats was studied. It is shown that when exposed to manganese ions there is observed increase in sorption capacity of red
blood cell glycocalyx and increased levels of spontaneous hemolysis. At a load of manganese chloride in rats there is an accumulation of secondary products of lipid peroxidation — MDA.
Studies suggest that a decisive role in the mechanism of toxic
action of manganese cations is rupture of membranes.
|
| first_indexed | 2025-11-28T16:51:23Z |
| format | Article |
| fulltext |
ÄÎÑßÃÍÅÍÍß Á²ÎËÎò¯ òà ÌÅÄÈÖÈÍÈ4
ÔÔÔÔÔóíäàìåíòàëüí³ ïðîáëåìèóíäàìåíòàëüí³ ïðîáëåìèóíäàìåíòàëüí³ ïðîáëåìèóíäàìåíòàëüí³ ïðîáëåìèóíäàìåíòàëüí³ ïðîáëåìè
ìåäèöèíè òà á³îëî㳿ìåäèöèíè òà á³îëî㳿ìåäèöèíè òà á³îëî㳿ìåäèöèíè òà á³îëî㳿ìåäèöèíè òà á³îëî㳿
Одне з найважливіших зав-
дань — вивчення відповідної
реакції організму на іони важ-
ких металів, які при підвищених
концентраціях виявляють ток-
сичну дію, впливаючи на най-
різноманітніші фізіологічні про-
цеси. Дана проблема має очевид-
не практичне значення і пов’я-
зана з дедалі зростаючим за-
брудненням навколишнього се-
редовища важкими металами.
Вплив солей важких металів
може призводити до кількісних
і якісних змін складу крові [1].
Попередніми нашими дослі-
дженнями встановлено значне
підвищення у довкіллі вмісту
важких металів і низки мікро-
елементів, які зараховують до
есенціальних [2]. Прикладом та-
кого мікроелемента є марга-
нець. Останній належить до
числа «пріоритетних» забруд-
нювачів, що пояснюється його
високою токсичністю, здатніс-
тю нагромаджуватися в орга-
нізмі людини, а також повсюд-
ною присутністю в навколиш-
ньому середовищі. Механізми
такої токсичності пов’язані з
втратою організмом кальцію —
конкурента марганцю, змен-
шенням абсорбції та метаболіз-
му заліза, що призводить до
зниження синтезу гемоглобіну.
Марганець у великих дозах змі-
нює метаболізм глюкози, впли-
ває на гліколіз [3].
Різноманітні прояви хроніч-
ної марганцевої інтоксикації ви-
вчені недостатньо. Марганець
може виявляти виражену токсич-
ну дію на систему крові. Тому
зіставлення результатів експе-
риментальних досліджень ток-
сичності важких металів на ор-
ганізм із результатами їх прямих
токсичних ефектів на клітини
крові (зокрема еритроцити) у
модельних дослідах in vitro є
актуальним. При дії солей мар-
ганцю можуть створюватися
умови для інтенсивного вироб-
лення продуктів вільноради-
кального окиснення, що при-
зводять до розвитку оксидатив-
ного стресу і, отже, до окисної
деструкції клітинних мембран [4].
Тому метою роботи стало
дослідження впливу хлориду
марганцю на поверхневі власти-
вості еритроцитів щурів, стій-
кість еритроцитарних мембран
до спонтанного гемолізу й ін-
тенсивність перекисного окис-
нення ліпідів (ПОЛ).
Матеріали та методи
дослідження
Дослідження проводилися
на щурах-самцях лінії Вістар
масою 180–250 г. Розчиняли
MnCl2 у 0,9%-му розчині NaCl
і вводили внутрішньом’язово
розчин хлориду марганцю з ек-
вівалентною кількістю марган-
цю (5 мг на 100 г маси). Конт-
рольним тваринам вводили фі-
зіологічний розчин. Доза мар-
ганцю, що застосовувалася в
експерименті, була токсичною
для щурів і розраховувалася,
виходячи з відомої з літератури
ЛД50 [5]. Визначали спонтанний
гемоліз еритроцитів за методом
[6], активність аспартатаміно-
трансферази гепатоцитів — за
методом Райтмана — Френкеля
(«Філісит-Діагностика»). Про
інтенсивність перекисного окис-
нення судили за рівнем вторин-
ного продукту ПОЛ–ТБК-ак-
тивних продуктів у сироватці
та гепатоцитах щурів, що ви-
значали за методом [7], і швид-
кістю нагромадження малоно-
вого діальдегіду (МДА) в гепа-
тоцитах при індукції ПОЛ про-
оксидантною системою аскор-
бат/Fe2+ [8].
При дослідженні впливу ка-
тіонів марганцю на поверхню
клітин як модельна тест-систе-
ма були вибрані еритроцити.
Еритроцити є зручною й адек-
ватною моделлю клітинних
мембран, тому що це без’ядер-
ні клітини і процедура їх отри-
мання досить проста [9]. У ко-
роткострокових модельних до-
слідах in vitro досліджували
прямий токсичний вплив хло-
риду марганцю на сорбційну
ємність глікокаліксу еритроци-
тів до альціанового синього
(СЕГАС). Клітини інкубували
із солями марганцю у хронічній
(10-7 М) і субтоксичній (10-5 М)
дозах 20 хв, потім у них визна-
чали СЕГАС за методом [10].
Як контроль використовували
ці ж еритроцити, які інкубува-
ли в аналогічних умовах з від-
повідним за обсягом 0,9%-м
розчином хлориду натрію. Ви-
бір концентрації катіонів мар-
ганцю проводили за результа-
тами біомоніторингу їх вмісту у
сироватці крові щурів у динамі-
ці моделювання відповідних ін-
токсикацій у дослідах in vivo.
УДК 577.1:597
О. В. Гончаренко,
Г. О. Семко, канд. біол. наук,
О. О. Гладка
ВПЛИВ ІОНІВ МАРГАНЦЮ
НА МЕМБРАНИ ЕРИТРОЦИТІВ ЩУРІВ
Харківський національний університет ім. В. Н. Каразіна
¹ 2 (20) 2012 5
Нами використовувався альціа-
новий синій — катіонний барв-
ник фталоціанінової групи. Він
здатний зв’язуватися з гліколі-
підами, глікопротеїдами і кис-
лими мукополісахаридами. У
низькій концентрації (у нашому
випадку 0,005%-й розчин) він не
ушкоджує клітини, не проникає
у цитоплазму і сорбується глі-
кокаліксом клітини в кількості,
пропорційній вмісту в ньому
білків і вуглеводів.
Результати піддавалися ста-
тистичній обробці стандартни-
ми програмами. Статистичну
достовірність результатів оціню-
вали, використовуючи t-кри-
терій Стьюдента.
Результати дослідження
та їх обговорення
Середнє значення СЕГАС
еритроцитів становило (47,6±
±1,9) %. Після інкубації еритро-
цитів із катіонами марганцю у
хронічній концентрації відбу-
валося достовірне збільшення
сорбційної ємності еритроцитів
(р<0,05) щодо показника конт-
ролю і дорівнювало (56,7±2,2) %.
Середнє значення СЕГАС ери-
троцитів після інкубації з катіо-
нами марганцю в субтоксич-
ній дозі становило (53,4±1,8) %,
що також достовірно переви-
щувало контрольний показник.
Можливо, при інкубації ерит-
роцитів із солями марганцю
відбувається ушкодження клі-
тин і змінюються їхні сорбцій-
ні властивості, що проявляється
у посиленні інтенсивності за-
барвлення клітин барвником.
Відомо, що при багатьох пато-
логічних процесах спостеріга-
ється порушення структурно-
функціональних властивостей
мембран еритроцитів і збіль-
шення їх сорбційної ємності [11].
При дослідженні впливу со-
лей марганцю на гемолітичні
властивості еритроцитів щурів
виявлено, що марганцеве на-
вантаження істотно впливає на
осмотичну резистентність ерит-
роцитів. Рівень спонтанного ге-
молізу еритроцитів, порівняно
з контролем, достовірно збіль-
шується на 42 %. Відомо, що
осмотична стійкість клітинних
мембран — важливий інтеграль-
ний показник бар’єрної та
транспортної функцій клітини,
що визначає її функціональну
активність. Також нами було
показано, що введення в орга-
нізм тварин хлориду марганцю
викликає достовірне зниження
активності аспартатамінотранс-
ферази (АсАТ) у печінці щурів
(табл. 1). Отже, навантаження
солями марганцю викликає
ушкодження клітин, що може
бути наслідком окисної дегра-
дації плазматичних мембран.
Дослідження вмісту ТБК-актив-
них продуктів у сироватці та
печінці щурів свідчить, що іони
марганцю індукують ПОЛ (див.
табл. 1). Нагромадження МДА
у клітинах після введення солей
марганцю може бути наслідком
як різкого збільшення швидко-
сті утворення, так і зниження
виведення і руйнування у них
вторинних продуктів ПОЛ. У
нормі функціонує механізм, що
обмежує вміст МДА в організ-
мі через посилення його дегра-
дації при підвищеній швидкості
утворення.
Комплекс аскорбат/Fe2+ —
загальновизнана прооксидант-
на система, що викликає при
певних концентраціях in vitro
ініціацію окиснення ліпідів і біл-
ків. Інтенсивність індукованого
прооксидантною системою ас-
корбат/Fe2+ ПОЛ у печінці
щурів після введення МnCl2
було достовірно підвищено
порівняно з контролем (див.
табл. 1).
Отже, надходження в орга-
нізм іонів марганцю активує в
організмі процеси ПОЛ у тка-
нинах і розвиток оксидативно-
го стресу. Відомо, що активація
ПОЛ знижує міцність еритро-
цитарної мембрани. Ключовим
процесом, відповідальним за
зменшення осмотичної резис-
тентності еритроцитів, є пере-
кисне окиснення мембранних
ліпідів. Продукти ПОЛ виявля-
ють високий токсичний вплив
на клітини і викликають лізис
еритроцитів. Раніше нами було
показано, що під дією наван-
таження хлоридом марганцю
відбуваються зміни у вмісті
макро- і мікроелементів у орга-
нах і тканинах щурів, що вка-
зує не тільки на кількісні змі-
ни елементів, їх перерозподіл,
але й на серйозні порушення у
процесах регуляції іонного го-
меостазу організму в цілому
[12].
Таким чином, дія хлориду
марганцю спричинює нагро-
мадження вторинного продук-
ту ПОЛ–МДА й одночасне
ушкодження клітин (зміна
сорбційної ємності клітин ,
зниження активності аспартат-
амінотрансферази й осмотич-
ної стійкості еритроцитів), тоб-
то вплив марганцю створює
умови для інтенсивного вироб-
лення продуктів вільноради-
кального окиснення, що при-
зводять до розвитку оксидатив-
ного стресу і, отже, до окисної
деструкції клітинних мембран.
Примітка. * — р<0,05 щодо контролю, ** — р<0,01 щодо контролю.
Таблиця 1
Вміст ТБК-активних продуктів і активність
аспартатамінотрансферази у сироватці крові та печінці щурів
до і після введення МnCl2, M±m, n=10
Показник
Досліджувана група
Контроль Навантаження МnCl2
ТБК-активні продукти, нмоль МДА/мг білка
Сироватка крові
спонтанне ПОЛ 0,79±0,09 1,13±0,11*
Печінка
спонтанне ПОЛ 0,25±0,04 0,51±0,03**
індуковане ПОЛ 0,32±0,04 0,59±0,06**
Активність АсАТ, мкг ПВ/хв на 1 мг білка
Печінка 34,8±4,2 21,1±3,2*
ÄÎÑßÃÍÅÍÍß Á²ÎËÎò¯ òà ÌÅÄÈÖÈÍÈ6
Висновки
Проведені дослідження свід-
чать про те, що визначальну
роль у механізмі токсичної дії
катіонів марганцю відіграє уш-
кодження мембран, і в першу
чергу — їх поверхневих власти-
востей. Ці порушення можуть
бути наслідком подій, що ве-
дуть до дестабілізації мембран,
серед яких провідне місце посі-
дає активація окиснювальних
процесів.
ЛІТЕРАТУРА
1. Особенности возрастных реак-
ций нейтрофилов периферической
крови крыс при воздействии низких
доз соединений ртути, свинца и мар-
ганца / Л. М. Краснокутская, В. А.
Стежка, Л. А. Легкоступ [и др.] // Су-
часні проблеми токсикології. – 2004. –
№ 2. – С. 24–28.
2. Вплив екологічних чинників на
стан мінерального обміну у школярів
міст Запоріжжя і Харкова та шляхи
його корекції / М. С. Гончаренкo,
О. О. Коноваловa, О. В. Гончаренко
[та ін.] // Людина та навколишнє се-
редовище — проблеми безперервної
екологічної освіти в вузах : наук.-
практ. конф. Одеса, 21–24 вересня
2004 р. : зб. наук. праць. – Одеса, 2004.
– С. 107–109.
3. Тихонов М. Н. Металлоаллерге-
ны: общая характеристика и оценка
неблагоприятного воздействия на здо-
ровье работающих / М. Н. Тихонов,
В. Н. Цыган // Современная медици-
на. – 2004. – № 2. – С. 23–76.
4. Вклад прооксидантного компо-
нента в механизмы токсичности тяже-
лых металлов и марганца / В. В. Пет-
ров, П. П. Подосиновикова, Л. Г. Ку-
барская [и др.] // Токсикологический
вестник. – 2004. – № 1. – С. 12–15.
5. Лабораторные животные / И. П
Западнюк, В. И. Западнюк, Е. А. За-
хария [и др.]. – К. : Вища шк., 1983. –
388 с.
6. Горячковский А. М. Клиническая
биохимия в лабораторной диагности-
ке / А. М. Горячковский. – Одесса :
Экология, 2005. – С. 325.
7. Ohkawa H. Assay for peroxides in
animal tissues by thiobarbituric acid re-
action / H. Ohkawa, N. Ohani, K. Jadi
// Anal. Biochem. – 1979. – Vol. 95, N 2.
– P. 351–358.
8. Владимиров Ю. А. Перекисное
окисление липидов в биологических
мембранах / Ю. А. Владимиров, А. И.
Арчаков. – М. : Наука, 1972. – С. 241–
243.
9. Рязанцева Н. В. Типовые нару-
шения молекулярной организации
мембраны эритроцита при соматиче-
ской патологии / Н. В. Рязанцева, В. В.
Новицкий // Успехи физиологических
наук. – 2004. – Т. 35, № 1. – С. 53–65.
10. Арцишевская Р. А. Функцио-
нальные и структурные изменения по-
верхности эритроцитов человека пос-
ле облучения УФ лучами разной дли-
ны волны / Р. А. Арцишевская, К. А.
Самойлова // Цитология. – 1983. –
Т. 25, № 12. – С. 1387–1392.
11. Гунина Л. М. Роль изменений
структурно-функционального состоя-
ния мембран эритроцитов в развитии
анемии у больных раком желудка
/ Л. М. Гунина, А. П. Кабак, В. Б. Ко-
робко // Онкология. – 2000. – Т. 2,
№ 4. – С. 247–249.
12. Гончаренко А. В. Влияние на-
грузки хлоридом марганца на элемент-
ный состав в органах и тканях крыс
линии Вистар / А. В. Гончаренко // Ва-
леологія: сучасний стан, напрямки та
перспективи розвитку : 9-та наук.-
практ. конф. Харків, 31 березня–
3 квітня 2011 р. : зб. наук. праць. –
Харків, 2011. – С. 15–18.
УДК 577.1:597
О. В. Гончаренко, Г. О. Семко, О. О. Гладка
ВПЛИВ ІОНІВ МАРГАНЦЮ НА МЕМБРАНИ
ЕРИТРОЦИТІВ ЩУРІВ
Вивчено вплив іонів марганцю на мембрани еритроци-
тів щурів. Показано, що при дії іонів марганцю підвищу-
ється сорбційна ємність глікокаліксу еритроцитів і збіль-
шується рівень спонтанного гемолізу. При навантаженні
хлоридом марганцю у щурів відбувається нагромадження
вторинного продукту ПОЛ–МДА. Проведені дослідження
свідчать, що визначальну роль у механізмі токсичної дії
катіонів марганцю відіграє ушкодження мембран.
Ключові слова: марганець, глікокалікс, еритроцити,
окиснення.
UDC 577.1:597
O. V. Goncharenko, G. O. Semko, O. O. Gladka
MANGANESE IONS EFFECTS ON THE ERYTHRO-
CYTE MEMBRANES OF RATS
The effect of manganese ions on the erythrocyte membranes
of rats was studied. It is shown that when exposed to manga-
nese ions there is observed increase in sorption capacity of red
blood cell glycocalyx and increased levels of spontaneous hemo-
lysis. At a load of manganese chloride in rats there is an accu-
mulation of secondary products of lipid peroxidation — MDA.
Studies suggest that a decisive role in the mechanism of toxic
action of manganese cations is rupture of membranes.
Key words: manganese, glycocalyx, red blood cells, oxi-
dation.
Розвиток цукрового діабе-
ту (ЦД) пов’язаний із форму-
ванням абсолютної (при ЦД
1 типу) або відносної (при ЦД
2 типу) недостатності інсуліну,
УДК 001.891:[616.24+577.114-021.632:599.323.4]
А. О. Данилова
ВПЛИВ ВИСОКОВУГЛЕВОДНИХ ПРЕПАРАТІВ
З ПРОБІОТИЧНИМИ МІКРООРГАНІЗМАМИ
НА СТАН ЩУРІВ З АЛОКСАНОВИМ ДІАБЕТОМ
Одеський національний університет ім. І. І. Мечникова
що спричинює прогресування
захворювання. При подальшо-
му його розвитку ця недостат-
ність стає змішаною незалежно
від типу ЦД [1], викликає пору-
шення обміну речовин, яке при-
зводить до різних ускладнень
[2]. Вивчення можливості корек-
ції стану основних фізіологіч-
них показників при діабеті є
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-47537 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0102 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-28T16:51:23Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Національна академія наук України |
| record_format | dspace |
| spelling | Гончаренко, О.В. Семко, Г.О. Гладка, О.О. 2013-07-15T04:01:04Z 2013-07-15T04:01:04Z 2012 Вплив іонів марганцю на мембрани еритроцитів щурів / О.В. Гончаренко, Г.О. Семко, О.О. Гладка // Досягнення біології та медицини. — 2012. — № 2(20). — С. 4-6. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. XXXX-0102 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/47537 577.1:597 Вивчено вплив іонів марганцю на мембрани еритроцитів щурів. Показано, що при дії іонів марганцю підвищується сорбційна ємність глікокаліксу еритроцитів і збільшується рівень спонтанного гемолізу. При навантаженні хлоридом марганцю у щурів відбувається нагромадження вторинного продукту ПОЛ–МДА. Проведені дослідження свідчать, що визначальну роль у механізмі токсичної дії катіонів марганцю відіграє ушкодження мембран. The effect of manganese ions on the erythrocyte membranes of rats was studied. It is shown that when exposed to manganese ions there is observed increase in sorption capacity of red blood cell glycocalyx and increased levels of spontaneous hemolysis. At a load of manganese chloride in rats there is an accumulation of secondary products of lipid peroxidation — MDA. Studies suggest that a decisive role in the mechanism of toxic action of manganese cations is rupture of membranes. uk Національна академія наук України Досягнення біології та медицини Фундаментальні проблеми медицини та біології Вплив іонів марганцю на мембрани еритроцитів щурів Manganese ions effects on the erythrocyte membranes of rats Article published earlier |
| spellingShingle | Вплив іонів марганцю на мембрани еритроцитів щурів Гончаренко, О.В. Семко, Г.О. Гладка, О.О. Фундаментальні проблеми медицини та біології |
| title | Вплив іонів марганцю на мембрани еритроцитів щурів |
| title_alt | Manganese ions effects on the erythrocyte membranes of rats |
| title_full | Вплив іонів марганцю на мембрани еритроцитів щурів |
| title_fullStr | Вплив іонів марганцю на мембрани еритроцитів щурів |
| title_full_unstemmed | Вплив іонів марганцю на мембрани еритроцитів щурів |
| title_short | Вплив іонів марганцю на мембрани еритроцитів щурів |
| title_sort | вплив іонів марганцю на мембрани еритроцитів щурів |
| topic | Фундаментальні проблеми медицини та біології |
| topic_facet | Фундаментальні проблеми медицини та біології |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/47537 |
| work_keys_str_mv | AT gončarenkoov vplivíonívmargancûnamembranieritrocitívŝurív AT semkogo vplivíonívmargancûnamembranieritrocitívŝurív AT gladkaoo vplivíonívmargancûnamembranieritrocitívŝurív AT gončarenkoov manganeseionseffectsontheerythrocytemembranesofrats AT semkogo manganeseionseffectsontheerythrocytemembranesofrats AT gladkaoo manganeseionseffectsontheerythrocytemembranesofrats |