Биология ва тиббиёт муаммолари, 2017, №3 (96) 145
УДК: 599.32:612.745.1:615.9] - 092.4
ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА У
КРЫС РАЗНЫХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУПП ПОСЛЕ ОТРАВЛЕНИЯ ИХ НАТРИЯ НИТРИТОМ НА
ФОНЕ ИНТОКСИКАЦИИ ТАБАЧНЫМ ДЫМОМ
П.Г. ЛИХАЦКИЙ, Л.С. ФИРА
Тернопольский Государственный медицинский университет им. И.Я. Горбачевского,
Украина, г. Тернополь
ТАМАКИ ТУТУНИ ИНТОКСИКАЦИЯСИ ФОНИДА ҲАР ХИЛ ЁШДАГИ КАЛАМУШЛАРНИ
НАТРИЙ НИТРИТ БИЛАН ЗАҲАРЛАШДАН КЕЙИН ЛИПОПЕРОКСИДАЦИЯ ЖАРАЁНИ ВА
ЭНЕРГЕТИК АЛМАШИНУВ ХУСУСИЯТЛАРИ
П.Г. ЛИХАЦКИЙ, Л.С. ФИРА
И.Я. Горбачевский номидаги Тернополь Давлат медицина университети, Украина, Тернополь
PECULIARITIES OF THE PROCESSES OF LIPOPEROXIDATION AND ENERGY EXCHANGE IN
RATS OF DIFFERENT AGE GROUPS AFTER THE POISONING OF THEIR SODIUM BY NITRITE
ON THE BACKGROUND OF INTOXICATION WITH TOBACCO SMOKE
P.H. LYKHATSKYІ, L.S. FIRA
I. Horbachevsky Ternopil State Medical University, Ukrain, Ternopil
Тамаки тутунига эга бўлган каламушларнинг заҳарланиши эркин радикал жараёнларнинг,
айниқса липид пероксидациясининг фаоллашувига олиб келади, бу ТБК фаол моддаларининг қон
зардобида, жигар, ўпка ва жароҳатдан сўнг миокарддаги фаол моддалар миқдори ошиши билан
тасдиқланади. Қўшимча токсикант сифатида натрий нитритдан фойдаланиш липид пероксидланиш
жараёнларини чуқурлаштиради, бу эса эски ҳайвонларнинг сезгирлиги ҳисобланади. Таькидлаш жоизки,
токсик моддалар билан каламушларни заҳарланиш шароитида саккарин сукцинатдегидрогеназа ва
цитохромоксидаза фаоллигини жигарда, ўпка ва миокардда ўтказилиши тақиқланади, бу эса энергия
билан таьминлаш жараёнларининг самарадорлигини камайтиради. Бу ферментларнинг фаоллигининг
энг аниқ пасайиши тамаки тутуни билан 30 кунлик заҳарланиш фонида танага кирган натрий
нитритдан 72 соат ўтгач, етилмаган ҳайвонларда кузатилди.
Калит сўзлар:
тамаки тутуни, натрий нитрит, липопероксидланиш, биоэнергетик жараён.
The intoxication of rats with tobacco smoke triggers the activation of free radical processes, in particu-
lar lipoperoxidation, which is confirmed by an increase in the content of TBA-active products in the blood se-
rum, liver, lungs and myocardium of rats after injury. The use of sodium nitrite as an additional toxicant deep-
ens the activity of lipid peroxidation processes, to which older animals are more sensitive. It was noted that in
the conditions of poisoning of rats with both toxicants, the activity of succinate dehydrogenase and cytochrome
oxidase in the liver, lungs and myocardium is suppressed, which indicates a decrease in the activity of energy
supply processes. The most pronounced decrease in the activity of these enzymes was observed in immature
animals 72 hours after sodium nitrite entered the div against a background of 30-day intoxication with tobac-
co smoke.
Key words:
tobacco smoke, sodium nitrite, lipoperoxidation, bioenergetic processes.
Вступление
. Распространение табакокуре-
ния имеет форму эпидемии и является глобальной
проблемой для человечества, так как воздействие
табачного дыма - это одна из причин смерти, бо-
лезней и инвалидности большого числа людей.
Давно вызывает тревогу пассивное курение, роль
которого в снижении здоровья населения, в част-
ности детей и подростков, становится все более
значительной [31]. Курение считается одним из
ключевых факторов, провоцирующих окисли-
тельный стресс в легких и множества иных тканях
организма [38]. Токсические эффекты никотина
давно изучены, пристального внимания заслужи-
вает окислительное воздействие, что обусловлено
генерацией свободных радикалов [3, 14, 32]. Бо-
лее всего такому отрицательному влиянию под-
вержены печень и легкие. Исследования послед-
них лет показали, что свободнорадикальное окис-
ление (СРО) играет ключевую роль в патогенезе
многих заболеваний [19, 21, 22]. Табачный дым
является мощным источником оксидантов. Инга-
лируемый газовый компонент табачного дыма
может содержать 10
15
органических высокореак-
тивных радикалов на одну затяжку. Оксиданты,
образующиеся при курении, прямо воздействуют
на легкие [35]. Ткань легких содержит в избытке
ненасыщенные жирные кислоты, которые явля-
ются субстратом ПОЛ [32]. Легкие подвергаются
воздействию микроорганизмов, содержащихся в
воздухе. Микроорганизмы и различные поллю-
танты активируют фагоцитирующие клетки, ко-
торые выделяют АФК, запускающие процессы
СРО [15, 26].
Многочисленными исследованиями уста-
новлено [1, 17], что широкое применение мине-
ральных удобрений и пестицидов в сельском хо-
Особенности процессов липопероксидации и энергетического обмена у крыс разных …
146 Проблемы биологии и медицины, 2017, №3 (96)
зяйстве привели к загрязнению окружающей сре-
ды, в частности, атмосферного воздуха, питьевой
воды и потребляемой пищи и создали реальную
угрозу, как для жизни человека, так и других жи-
вых существ. Нитраты, являясь типичными ксе-
нобиотиками, вовлекаются микрофлорой челове-
ка и животных в метаболические процессы, в ходе
которых восстанавливаются сначала до нитрита, а
затем до катиона аммония, через образование ря-
да промежуточных продуктов [17, 28].
Нитраты, являясь сильными окислителями,
всасываются в кровь и под воздействием фермен-
та нитратредуктазы восстанавливаются до нитри-
тов, которые взаимодействуют с гемоглобином
крови и окисляют в нем 2-х валентное железо в 3-
х валентное. В результате образуется метгемогло-
бин, который уже не способен переносить кисло-
род. В организме возникает тканевая гипоксия.
Кроме того, отравление нитратами приводит к
активации окислительных процессов в организме
и развитию окислительного стресса [23, 40].
Приспособление и противодействие орга-
низма различным неблагоприятным воздействиям
поддерживаются соответствующим энергетиче-
ским обеспечением, которое играет первостепен-
ную роль в формировании процесса адаптации. В
условиях окислительного стресса токсические
продукты, которые образуются, оказывают де-
структивное влияние на биомакромолекулы, что
приводит к нарушению структурной организации
мембран [20]. Последнее вызывает угнетение
процессов митохондрильного окисления и актив-
ности дыхательных ферментов, чем снижаются
процессы энергообеспечения клетки [13].
В научной литературе отсутствуют иссле-
дования, в которых изучалось одновременное
влияние на организм натрия нитрита и табачного
дыма. Исходя из этого,
целью нашей работы
было изучить интенсивность процессов липопе-
роксидации и активность ферментов энергетиче-
ского обмена у крыс различных возрастных групп
после отравления их натрия нитритом на фоне 30
дневной интоксикации табачным дымом.
Материалы и методы.
Для проведения ис-
следований использовали белых беспороднх
крыс-самцов, которые удерживались на стандарт-
ном рационе вивария Тернопольского государ-
ственного медицинского университета. Крысы
разделены на три возрастных категории: первая –
половонезрелые с массой тела 60-80 г, вторая –
половозрелые с массой тела 180-200 г, третья –
старые животные с масой тела 300-320 г. Каждая
возрастная группа складывалась из двух погрупп
–интактный контроль и опытная группа. Крысы
опытных групп на протяжении 30 дней поддава-
лись влиянию табачного дыма. Опытные группы
разделены еще на 3 группы. Одной из них за 24
часа до окончания эксперимента вводили натрия
нитрит в дозе 45 мг/кг массы тела, второй –
натрия нитрит вводили за 72 часа до эвтаназии.
Третья группа крыс поддавалась токсическому
влиянию только табачного дыма.
Модель зависимости от хронического воз-
действия от табачного дыма создавали при помо-
щи герметической камеры объемом 30 литров,
что позволило обкуривать животных в свободном
поведении. Табачный дым, который образовывал-
ся от горения 6 сигарет «Прима серебрянная (си-
няя)» (содержание 0,6 мг никотина и 8 мг смол),
через отверстия в камере подавался внутрь ее. В
камере одновременно находились 6 животных на
протяжении 6 минут. Животные группы интакт-
ного контроля также находились на протяжении 6
минут в герметической камере, но не поддавались
воздействию табачного дыма.
Через 30 дней от начала поражения живот-
ных табачным дымом их выводили из экспери-
мента путем эвтаназии под тиопенталовым нарко-
зом.
Для исследования брали сыворотку крови,
печень, легкие и миокард животных. Из ткани
печени, легких и миокарда готовили 10 % гомоге-
нат на изотоническом растворе.
Активность процессов липопероксидации
оценивали за содержанием ТБК-активных про-
дуктов (ТБК-АП) [2, 40] в сыворотке крови, пече-
ни, легких и миокарде исследуемых животных.
Оценку функционирования биоэнергетических
процессов осуществляли за изучением активности
сукцинатдегидрогеназы (СДГ) [4, 29] и цитохро-
моксидазы (ЦО) [5, 10] в печени, легких и мио-
карде крыс после поражения токсикантами.
При проведении исследований пользова-
лись общими принципами экспериментов на жи-
вотных, ухваленными и согласованными с поло-
жениями Европейской конвенции о защите по-
звоночных животных, которые используются в
экспериментальных и других научных целях [20,
24, 30, 40].
Статистическую обработку данных прово-
дили с помощью программы “STATISTICA 6,0” с
использованием
параметрического
критерия
ANOVA и непараметрического критерия Вилкок-
сона для связанных выборок. Изменения считали
достоверными при р≤0,05 [37].
Результаты и их обсуждение.
Свободно-
радикальное окисление на уровне ненасыщенных
жирных кислот в виде перекисного окисления
липидов (ПОЛ) является одним из универсальных
механизмов контроля метаболических процессов
в организме в физиологических условиях и не-
специфическим патогенетическим фактором кле-
точного повреждения в условиях патологии, когда
имеет место развитие оксидантного стресса [27,
64]. Чрезмерное образование активных форм кис-
лорода приводит к активации перекисного окис-
П.Г. Лихацкий, Л.С. Фира
Биология ва тиббиёт муаммолари, 2017, №3 (96) 147
ления липидов и соответственно к развитию дез-
интеграции биологических мембран - цитоплаз-
матических, лизосомальных, митохондриальных,
дефициту АТФ [16], подавлению энергозависи-
мых реакций в клетках, окислению SH-групп
ферментов, инактивации глутатиона и дезоргани-
зации нуклеиновых кислот и белков [18, 25, 33]. В
условиях отравления крыс табачным дымом мы
отметили повышение содержания ТБК-АП, кото-
рые явялются промежуточными продуктами про-
цесса перекисного окисления липидов (табл. 1),
во всех исследуемых тканях и органах животных.
Отравление крыс всех возрастных катего-
рий на протяжении 30 дней табачным дымом вы-
звало достоверное увеличение ТБК-АП в сыво-
ротке крови: у половонезрелых животных – в 1,5
раза, половозрелых в 3,3 раза и старых – в 1,9 ра-
за. После введения отравленым животным натрия
нитрита активность процессов липопероксидации
увеличилась еще больше, о чем свидетельствует
повышение в сыворотке крови неполовозрелых
крыс содержания ТБК-АП в 2,2 раза, у полозре-
лых и старых – в 3,2 раза (через 72 часа после по-
ступления натрия нитрита).
Таблица 1.
Содержание ТБК-активных продуктов в сыворотке крови (мкмоль/л) и органах (мкмоль/кг) крыс разно-
го возраста, пораженных натрия нитритом, на фоне 30 дневной интоксикации табачным дымом (M±m;
n=72)
Сроки исследоваия, сутки
Группы исследуемых животных
половонезрелые кры-
сы
половозрелые
крсы
старые кры-
сы
сыворотка крови
Интактные крысы
3,28±0,23
1,85±0,14
2,35±0,14
30 сутки поражения ТД
4,85±0,36*
4,28±0,31*
4,42±0,28*
30 сутки поражения ТД + 24 часа отрав-
ления НН
6,21±0,32*
5,57±0,31*
6,57±0,21*
30 сутки поражения ТД + 72 часа отрав-
ления НН
7,14±0,31*
6,00±0,24*
7,43±0,21*
печень
интактные крысы
15,49±1,28
14,42±0,71
16,55±0.98
30 сутки поражения ТД
30,86±1,55
28,73±0,78*
29,06±1,46*
30 сутки поражения ТД + 24 часа отрав-
ления НН
34,61±1,00
32,26±1,25*
36,75±1,22*
30 сутки поражения ТД + 72 часа отрав-
ления НН
44,44±0,91*
36,21±1,36*
45,98±1,03*
легкие
Интактные крысы
18,66±0,60
21,82±1,51
21,36±2,13
30 сутки поражения ТД
32,48±1,08*
40,92±1,22*
42,30±1,53*
30 сутки поражения ТД + 24 часа отрав-
ления НН
37,81±1,10*
42,30±1,13*
47,00±1,62*
30 сутки поражения ТД + 72 часа отрав-
ления НН
39,95±1,47*
47,47±1,73*
54,37±2,07*
миокард
Интактные крысы
9,72±0,65
13,35±0,98
13,35±1,28
30 сутки поражения ТД
24,23±1,20*
21,79±1,03*
25,10±1,04*
30 сутки поражения ТД + 24 часа отрав-
ления НН
29,69±1,12*
26,07±1,08*
32,58±1,04*
30 сутки поражения ТД + 72 часа отрав-
ления НН
32,79±1,53*
30,55±1,43
37,92±1,04*
Примечание: в этой таблице * —достоверные изменения между интактными крысами и крысами, пора-
женными токсикантами (р ≤ 0,05).
В печени отмечено идентичное повышение
содержания ТБК-АП в группах всех возрастных
категорий. У крыс половозрелого и половозрелого
возраста данный показатель увеличился в 2 раза,
у старых в 1,75 раза после отравления табачным
дымом. Осложнение отравления крыс натрия нит-
ритом привели к увеличению ТБК-АП в печени
молодых крыс в 2,9 раза, половозрелых – в 2,5
раза и старых – 2,8 раза.
Во всех возрастных группах после отравле-
ния крыс табачным дымом в легких содержание
продуктов липопероксидации увеличилось в 1,7-
2,0 раза. Наиболее чувствительными к этому по-
казателю оказались старые животные. После до-
Особенности процессов липопероксидации и энергетического обмена у крыс разных …
148 Проблемы биологии и медицины, 2017, №3 (96)
полнительного введения этим животным натрия
нитрита содержание ТБК-АП в легких старых
крыс в 2,5 раза превышало уровень интактных
животных. Наиболее чувствительным к действию
табачного дыма оказался миокард половонезре-
лых животных, в котором содержание ТБК-АП в
2,5 раза превышало уровень его у животных ин-
тактного контроля. Поступление в организм этих
животных натрия нитрита еще более увеличило
активность процессов липопероксидации в их
серце (содержания ТБК-АП продуктов через 72
часа после поражения НН увеличилось в 3,4 раза).
Наиболее устойчивым оказался миокард половоз-
релых животных (к концу эксперимента данный
показатель увеличился в 2,3 раза, в то время, как у
старых – в 2,8 раза по сравнению с нормой).
Активация процессов липопероксидации
является одной из причин поражения мембран
митохондрий и их гибели и, как следствие, про-
грессирования нарушения энергетического обме-
на, вызванного токсикантами [7, 48, 54]. Измене-
ние состава и вязкости липидов мембраны в ре-
зультате протекания ПОЛ существенно влияет на
активность мембраносвязанных ферментов, регу-
лирующих процессы энергообеспечения клеток,
транспорт катионов, синтез нуклеиновых кислот,
чувствительность к нейроэффекторным и гумо-
ральным управляющим влияниям. Таким обра-
зом, в норме изменение интенсивности ПОЛ и
активности антиоксидантных систем в значитель-
ной мере модифицирует состав и структуру ли-
пидной фазы мембран, их липопротеидных ком-
плексов, а также мембраносвязанных ферментов.
В соответствии с этим меняется в конечном счете
и характер ответа клеток на различные воздей-
ствия.
Таблица 2.
Активность сукцинатдегидрогеназы в печени, миокарде и легких (мкмоль/кг час) крыс разного возрас-
та, пораженных натрия нитритом, на фоне 30 дневной табачной интоксикации (M±m; n=72)
Сроки исследования, сутки
Группы исследуемых животных
половонезрелые
крысы
половозрелые
крысы
старые
крысы
печень
интактные крысы
33,66±1,20
38,00±1,15
34,66±0,99
30 сутки поражения ТД
26,33±0,80*
34,66±1,33
29,67±1,08*
30 сутки поражения ТД + 24 часа отравле-
ния НН
20,66±0,99*
31,83±1,68*
24,00±0,89*
30 сутки поражения ТД + 72 часа отравле-
ния НН
17,17±0,70*
27,33±0,84*
20,00±0,73*
легкие
интактные крысы
28,00±0,73
31,00±0,86
28,67±0,67
30 сутки поражения ТД
20,33±0,56*
26,67±1,33*
23,00±0,86
30 сутки поражения ТД + 24 часа отравле-
ния НН
17,83±0,40*
24,66±0,99*
21,00±0,82*
30 сутки поражения ТД + 72 часа отравле-
ния НН
17,16±0,60*
22,33±0,80*
20,33±0,92*
миокард
интактные крысы
36,00±0,73
41,66±0,61
37, 66±0, 61
30 сутки поражения ТД
29, 33±0,84*
34,00±0,73*
30,66±0,99*
30 сутки поражения ТД + 24 часа отравле-
ния НН
26,00±0,73*
31,00±0,86*
28,66±0,99*
30 сутки поражения ТД + 72 часа отравле-
ния НН
22,00±0,73*
26,00±0,73*
26,33±0,95*
Примечание: в этой таблице * —достоверные изменения между интактными крысами и крысами, пора-
женными токсикантами (р ≤ 0,05).
Чрезмерная интенсификация ПОЛ обуслав-
ливает повреждение белковых и липидных ком-
понентов мембран, а также мембраносвязываю-
щих и свободных ферментов клеток [8].
При изучении процессов энергообеспечения
исследовали активность СДГ – фермента цикла
трикарбоновых кислот, который размещен на
внутренней митохондриальной мембране и окис-
ляет янтарную кислоту, отдавая электроны и про-
тоны на коэнзим Q, минуя первый пункт фосфо-
рилирования [39]. Полученные результаты указы-
вают на снижение активности энзима после
отравления крыс табачным дымом (табл. 2).
В печени половонезрелых животных отме-
чалось наиболее выраженное снижение активно-
сти СДГ (на 22 %) после 30 дневной интоксика-
ции табачным дымом. В этот период активность
данного энзима снизалась на 14 % в печени ста-
рых крыс и на 9 % в печени половозрелых отно-
сительно интактного контроля. Дополнительное
П.Г. Лихацкий, Л.С. Фира
Биология ва тиббиёт муаммолари, 2017, №3 (96) 149
введение натрия нитрита (72 часа после отравле-
ния НН) вызвало еще более выраженное сниже-
ние активности СДГ, которая у половонезрелых
крыс составила 51 % от уровня нормы, у полозре-
лых 72 % и у старых 58 %.
Интоксикация табачным дымом вызвала
достоверное снижение активности СДГ в легких
животных всех возрастных групп (до 72 % у по-
лонезрелых крыс, до 86 % у половозрелых и до 80
% у старых). У животных, которые на фоне та-
бачной интоксикации были отравлены натрия
нитритом, через 72 часа активность энзима снизи-
лась на 39 %, 28 % и 29 % у половонезрелых, по-
ловозрелых и старых крыс соответственно (по
отношению к интактному контролю).
В миокарде животных всех возрастных ка-
тегорий активность СДГ после отравления табач-
ным дымом снизилась на 19 %. Использование в
качестве дополнительного токсиканта натрия
нитрита вызвало снижение активности митохон-
дриального энзима в миокарде на 39 % у половоз-
релых крыс, на 38 % у половозрелых и на 30 % у
старых животных (р ≤ 0,05). От изменения актив-
ности СДГ страдает энергетический обмен, так
как данный фермент является связующим звеном
между ЦТК и дыхательной цепью. Он входит в
состав комплекса II дыхательной цепи. В отличие
от других энзимов СДГ передает отщепленные
атомы водорода непосредственно в дыхательную
цепь [11]. Снижение активности СДГ является
одним из характерных проявлений гипоксии. Этот
энзим в значительной мере определяет скорость
потребления кислорода и образования АТФ в ды-
хательной цепи [12-13].
Важное место в энергетическом обеспече-
нии клетки принадлежит цитохромоксидазе – ко-
нечному ферменту дыхательной цепи, который
обеспечивает перенос электронов от цитохрома С
на кислород [40].
Мы исследовали активность цитохромоси-
дазы в органах крыс после отравления табачным
дымом и натрия нитрита. Наиболее уязвимой к
действию табачного дыма оказалась печень поло-
вонезрелых животных, у которых активность ЦО
снизилась до 68 % по сравнению с интактным
контролем (рис. 1).
Отравление крыс натрия нитритом на фоне
30 дневной интоксикации табачным дымом при-
вело к более выраженному снижению активности
данного энзима.
Рис. 1.
Активность цитохромоксидазы в печени крыс разного возраста после отравления натрия нитри-
том и табачным дымом, %
У половонезрелых животных активность
ЦО в печени после использования обоих токси-
кантов в конце эксперимента снизилась до 46 %, у
половозрелых до 78 % и у старых до 68 % относи-
тельно нормы. Аналогичное снижение активности
ЦО отмечалось в миокарде животных, причем
использование натрия нитрита на фоне интокси-
кации табачным дымом усугубило снижение ак-
тивности данного показателя по сравнению с
крысами, которые поддавались действию только
дыма (рис. 2).
Наиболее чувствительным оказался мио-
кард старых и половонезрелых крыс, активность
ЦО у которых снижалась на 42-44 %. Активность
ЦО в легких наиболее активного снижения по-
терпела у половонезрелых животных. К концу
эксперимента она оказалась ниже уровня интакт-
ного контроля на 36 % (рис. 3).
Нами отмечено, что активность одного из
основных ферментов дыхательной цепи, цито-
хромоксидазы существенно падала по мере нарас-
тания тяжести патологического процесса. Исходя
из полученных нами результатов, можно отме-
тить, что активность цитохромоксидазы претер-
певает наибольшего снижения в органах полово-
незрелых крыс. Известно, что энергетический об-
Особенности процессов липопероксидации и энергетического обмена у крыс разных …
150 Проблемы биологии и медицины, 2017, №3 (96)
мен – мишень для гипоксии. Подавление синтеза
энергии в условиях дефицита кислорода, приво-
дящее к снижению содержания внутриклеточного
АТФ ниже физиологической нормы и сопряжен-
ному торможению энергозависимых процессов,
является причиной мультисистемных и полиор-
ганных функционально-метаболических наруше-
ний, характерных для гипоксии [18].
Рис. 2.
Активность цитохромоксидазы в миокарде крыс разного возраста после отравления натрия нит-
ритом и табачным дымом, %
Рис. 3
. Активность цитохромоксидазы в легких крыс разного возраста после отравления натрия нитри-
том и табачным дымом, %
Все вышеуказанное подтверждается наши-
ми исследованиями [6, 34, 38] и данными литера-
туры, в которых указывается, что в условиях
отравления натрия нитритом в организме разви-
вается гемическая гипоксия (усиленное метгемо-
глобинообразование) [9, 34, 36] и тканевая гипо-
ксия после интоксикации табачным дымом [35].
Выводы.
В эксперименте на крысах, отрав-
ленных натрия нитритом на фоне 30 дневной ин-
токсикации табачным дымом, установлена интен-
сификация процессов липопероксидации, которая
усугубляется при одновременном использовании
обеих токсикантов. Наиболее выраженное повы-
шение содержания ТБК-активных продуктом
наблюдалось в органах старых крыс. Активация
свободнорадикальных реакций приводит к де-
структивным изменениям в структуре мембран, в
частности митохондриальных, что вызывает угне-
тение энзимов, принимающих участие в процес-
сах энергообеспечения клеток. Интоксикация жи-
вотных разных возрастных групп табачным ды-
мом сопровождается угнетением активности сук-
цинатдегидрогеназы и цитохромоксидазы в пече-
ни, легких и миокарде после отравления.
Использование натрия нитрита как допол-
нительного токсиканта вызывает более выражен-
ное уменьшение активности дыхательных энзи-
мов, которые снижаются до уровня 50-60 % в ис-
следуемых органах половонезрелых крыс.
П.Г. Лихацкий, Л.С. Фира
Биология ва тиббиёт муаммолари, 2017, №3 (96) 151
Литература
1.
Иргашев Т.А. & Каримов А.И. Влияние нит-
ратов на организм человека и животных: обзор.
Душанбе, «Нодир», 2009; 58с.
2.
Тяжка О.В., & Ванханова Т.О. Пасивне
куріння дітей раннього віку. Медицина транспор-
ту України, 2012; 1:93-99.
3.
Andrew J., Hirst Jones & Judy Hirst. A spectro-
photometric coupled enzyme assay to measure the
activity of succinate dehydrogenase Anal Biochem,
2013; 442(1): 19–23. doi: 10.1016/j.ab.2013.07.018.
[PubMed]
4.
Ashurst J., Urquhart M., & Cook M. Carbon
monoxide poisoning secondary to hookah smoking. J
Am Osteopath Assoc., 2012; 112(10):686-8
5.
Ayala A., Muñoz M., & Argüelles S. Lipid Pe-
roxidation: Production, Metabolism, and Signaling
Mechanisms of Malondialdehyde and 4-Hydroxy-2-
Nonenal Oxidative Medicine and Cellular Longevity,
2014; 31 pages doi:10.1155/2014/360438. [PubMed]
6.
Baek J., Zhang X., Williams M., Hicks W.,
Buehler P., & D'Agnillo F. Sodium nitrite potentiates
renal oxidative stress and injury in hemoglobin ex-
posed guinea pigs. Toxicology, 2015; 333:89–99. doi:
10.1016/j.tox.2015.04.007. [PubMed] [Cross Ref]
7.
Behera S., Xian H., & Balasubramanian R. Hu-
man health risk associated with exposure to toxic el-
ements in mainstream and sidestream cigarette
smoke. Sci Total Environ., 2014; 472:947-56. doi:
10.1016/j.scitotenv.2013.11.063. [PubMed]
8.
Brand M. & Nicholls D. Assessing mitochondri-
al dysfunction in cells Biochem J., 2011; 435(2):
297–312. doi: 10.1042/BJ20110162. [PubMed]
9.
Cardellach F., Alonso J., López S., Casademont
J., & Miró O. Effect of smoking cessation on mito-
chondrial respiratory chain function. J Toxicol Clin
Toxicol., 2003;41(3):223-8. [PubMed]
10.
Churg A1, Cosio M, Wright JL. Mechanisms of
cigarette smoke-induced COPD: insights from animal
models. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol., 2008;
294(4):612-31. doi: 10.1152/ajplung.00390.2007.
[PubMed]
11.
Domagala-Kulawik J. Effects of cigarette smoke
on the lung and systemic immunity. J Physiol Phar-
macol., 2008; 59(6):19-34.
12.
El-Sheikh N., & Khalil F. L-Arginine and l-
glutamine as immunonutrients and modulating agents
for oxidative stress and toxicity induced by sodium
nitrite in rats. Food and Chemical Toxicology, 2011;
49(4):758–762.
doi:
10.1016/j.fct.2010.11.039.
[PubMed] [Cross Ref]
13.
Fariheen Aisha Ansari, Shaikh Nisar Ali, & Riaz
Mahmood. Sodium nitrite-induced oxidative stress
causes membrane damage, protein oxidation, lipid
peroxidation and alters major metabolic pathways in
human erythrocytes Toxicology in Vitro, 2015; 29(7):
1878–1886.
doi.org/10.1016/j.tiv.2015.07.022.
[PubMed]
14.
Festing S., & Wilkinson R. The ethics of animal
research. Talking Point on the use of animals in
scientific research EMBO Rep., 2007; 8(6):526–530.
doi: 10.1038/sj.embor.7400993. [PubMed]
15.
Gibbs K., Collaco J., &McGrath-Morrow S. Im-
pact of Tobacco Smoke and Nicotine Exposure on
Lung Development. Chest., 2016; 149(2):552-61. doi:
10.1378/chest.15-1858. [PubMed]
16.
Goncalves S., Paupe V., Dassa E., Brière J-J.,
Favier J., Gimenez-Roqueplo A-P. [et. al.]. Rapid
determination of tricarboxylic acid cycle enzyme
activities in biological samples BMC Biochemistry,
2010; 11(5): 11-15. doi: 10.1186/1471-2091-11-5.
[PubMed]
17.
Gross D., & Tolba R. Ethics in Animal-Based
Research. Eur Surg Res., 2015; 55(1-2):43-57. doi:
10.1159/000377721. [PubMed]
18.
Hagstad S., Bjerg A., Ekerljung L., Backman H.,
Lindberg A., Rönmark E., & Lundbäck B. Passive
smoking exposure is associated with increased risk of
COPD in never smokers. Chest., 2014; 145(6):1298-
304. doi: 10.1378/chest.13-1349. [PubMed]
19.
Halima B., Sarra K., Kais R. Indicators of
oxidative stress in weanling and pubertal rats
following exposure to nicotine via milk. Hum Exp
Toxicol.,
2009;
29:
489–496.
doi:
10.1177/0960327109354440. [PubMed]
20.
Harrison C., Pompilius M., Pinkerton K., &
Ballinger S. Mitochondrial oxidative stress signifi-
cantly influences atherogenic risk and cytokine-
induced oxidant production. Environ Health Per-
spect.,
2011;
119(5):676-81.
doi:
10.1289/ehp.1002857. [PubMed]
21.
Harvey M., Cave G., & Chanwai G. Fatal
methaemoglobinaemia induced by self-poisoning
with
sodium
nitrite.
Emergency
Medicine
Australasia, 2010; 22(5):463–465. [View at Publish-
er] [View at Google Scholar] [View at Scopus]
22.
Ignatowicz E., Woźniak A., Kulza M., Seńczuk-
Przybyłowska M., & Cimino F. Exposure to alcohol
and tobacco smoke causes oxidative stress in rats.
Pharmacological Reports, 2012; 65 (4), 906-913. doi:
10.1016/S1734-1140(13)71072-7. [PubMed]
23.
Jensen F. The role of nitrite in nitric oxide
homeostasis: a comparative perspective. Biochim
Biophys
Acta,
2009;
1787(7):841-8.
doi:
10.1016/j.bbabio.2009.02.010. 29. [PubMed]
24.
Jannot A., Agoritsas T., Gayet-Ageron A., &
Perneger T. Citation bias favoring statistically signif-
icant studies was present in medical research. J Clin
Epidemiol.,
2013;
66(3):296-301.
doi:
10.1016/j.jclinepi.2012.09.015. [PubMed]
25.
Kregiel D. Succinate Dehydrogenase of Saccha-
romyces cerevisiae – The Unique Enzyme of TCA
Cycle – Current Knowledge and New Perspectives
doi:10.5772/48413. [PubMed]
26.
Liebsch M., Grune B., Seiler A., Butzke D.,
Oelgeschläger M., Pirow R. [et.al.] Alternatives to
Особенности процессов липопероксидации и энергетического обмена у крыс разных …
152 Проблемы биологии и медицины, 2017, №3 (96)
animal testing: current status and future perspectives
Arch Toxicol., 2011; 85(8): 841–858.
27.
Lovri J., Mesi M., Macan M., Koprivanac M.,
Kelava M., & Bradamante V. Measurement of
malondialdehyde (MDA) level in rat plasma after
simvastatin treatment using two different analytical
methods. Periodicum Biologorum, 2008; 61(1):63–
67.
28.
Meyer J., Leung M. Rooney J., Sendoel A.,
Hengartner M., Kisby G., & Bess A. Mitochondria as
a target of environmental toxicants. Toxicol Sci.,
2013;
134(1):1-17.
doi:
10.1093/toxsci/kft102.
[PubMed]
29.
Miro
́ Ò., Alonso J., Jarreta D., Casademont J.,
Urbano-Ma
́rquez Á., Cardellach F. Smoking disturbs
mitochondrial respiratory chain function and enhanc-
es lipid peroxidation on human circulating lympho-
cytes Carcinogenesis, 2009; 20 (7): 1331-1336.
doi:10.1093/carcin/20.7.1331. [PubMed]
30.
Okeh U. Statistical problems in medical re-
search. East Afr J Public Health., 2009; 6(1):1-7.
[PubMed]
31.
Pappas R. Toxic elements in tobacco and in
cigarette smoke: inflammation and sensitization.
Metallomics.,
2011;
3(11):1181-98.
doi:
10.1039/c1mt00066g.
32.
Pickering A., Vojtovich L., & Tower J.
Oxidative stress adaptation with acute, chronic, and
repeated stress. Free Radic Biol Med., 2013; 55:109–
118.
doi:
10.1016/j.freeradbiomed.2012.11.001.
[PubMed]
33.
Romero F., Bosch-Morell F., Romero M., Jareno
E., Romero B., & Marin N. Lipid peroxidation
products and antioxidants in human disease Environ
Health Perspect, 2008; 106(5):1229–1234.
34.
Stangherlin E., Luchese C., Ardais A., &
Nogueira C. Passive smoke exposure induces oxida-
tive damage in brains of rat pups: Protective role of
diphenyl diselenide. Inhal Toxicol., 2009, 21: 868-
874. doi: 10.1080/08958370802526881.
35.
Taylor C., & Moncada S. Nitric oxide, cyto-
chrome C oxidase, and the cellular response to hy-
poxia. Arterioscler Thromb Vasc Biol., 2010;
30(4):643-7.
doi:
10.1161/atvbaha.108.181628.
[PubMed]
36.
Varela-Carver A., Parker H., Kleinert C., &
Rimoldi O.: Adverse effects of cigarette smoke and
induction of oxidative stress in cardiomyocytes and
vascular endothelium. Curr Pharm Des., 2010; 16:
2551-2558.
doi:
10.2174/138161210792062830.
[PubMed]
37.
Westbrook D., Anderson P., Pinkerton K., &
Ballinger S. Perinatal tobacco smoke exposure in-
creases vascular oxidative stress and mitochondrial
damage in non-human primates. Cardiovasc Toxicol.,
2010; 10(3):216-26. doi: 10.1007/s12012-010-9085-
8. [PubMed]
38.
Wipfli H., & Samet J.M. Global economic and
health benefits of tobacco control: part 1. Clin
Pharmacol
Ther.,
2009;
86(3):263-271.
doi:
10.1038/clpt.2009.93. [PubMed]
39.
Wright J., & Churg A. Animal models of
cigarette
smoke-induced
chronic
obstructive
pulmonary disease. Expert Rev Respir Med., 2010;
4(6):723-34. doi: 10.1586/ers.10.68. [PubMed]
40.
Zaouter C., & Zavorsky G. The measurement of
carboxyhemoglobin and methemoglobin using a non-
invasive pulse CO-oximeter. Respir Physiol Neurobi-
ol.,
2012;
182(2-3):88-92.
doi:
10.1016/j.resp.2012
.05.010. [PubMed].
ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ
ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ И
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА У КРЫС
РАЗНЫХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУПП ПОСЛЕ
ОТРАВЛЕНИЯ ИХ НАТРИЯ НИТРИТОМ НА
ФОНЕ ИНТОКСИКАЦИИ ТАБАЧНЫМ
ДЫМОМ
П.Г. ЛИХАЦКИЙ, Л.С. ФИРА
Тернопольский Государственный медицинский
университет им. И.Я. Горбачевского,
Украина, г. Тернополь
Интоксикация крыс табачным дымом
вызы-
вает активацию свободнорадикальных процессов,
в частности, липопероксидации, что подтвержда-
ется повышением содержания ТБК-активных
продуктов в сыворотке крови, печени, легких и
миокарде крыс после поражения. Использование
натрия нитрита как дополнительного токсиканта
углубляет активность процессов перекисного
окисления липидов, к которым более чувстви-
тельными оказались старые животные. Отмечено,
что в условиях отравления крыс обеими токси-
кантами проходит угнетение активности сукци-
натдегидрогеназы и цитохромоксидазы в печени,
легких и миокарде, что свидетельствует о сниже-
нии активности процессов энергообеспечения.
Наиболее выраженное снижение активности дан-
ных энзимов отмечалось у неполовозрелых жи-
вотных через 72 часа после поступления в орга-
низм натрия нитрита на фоне 30 дневной инток-
сикации табачным дымом.
Ключевые слова:
табачный дым, натрия
нитрит, липопероксидация, биоэнергетические
процессы.
