• 1
  • 2
  • 3
01 HD 02 MU 02 KP 01 OM

Влияние кверцетина и дигидрокверцетина на свободнорадикальные процессы в разных органах и тканях крыс при гипоксической гипоксии

Год: 2010
Автор научной работы: Накусов, Тамерлан Тамерланович
Ученая cтепень: кандидат биологических наук
Место защиты диссертации: Ростов-на-Дону
Код cпециальности ВАК: 03.01.04
Специальность: Биохимия
Количество cтраниц: 161

Научная библиотека диссертаций и авторефератов http://www.dissercat.com/content/vliyanie-kvertsetina-i-digidrokvertsetina-na-svobodnoradikalnye-protsessy-v-raznykh-organakh#ixzz4Eu86RdzW

Заключение диссертации по теме "Биохимия", Накусов, Тамерлан Тамерланович

1. В условиях гипоксической гипоксии наиболее значительное накопление продуктов переокисления липидов происходит в мозге и, особенно, сердце в результате резкого снижения антиоксидантного статуса. В ответ на острую гипоксию интенсивность свободнорадикальных процессов в крови и печени, чем в мозге и сердце.
2. Введение флавоноидов интактным животным способствует возрастанию активности антиоксидантных ферментов и снижению содержания продуктов перекисного окисления липидов в тканях организма по сравнению с контролем. Наиболее значимое понижение уровня продуктов переокисления липидов в условиях введения кверцетина происходит в мозге, а при введении дигидрокверцетина — в сердце. Дигидрокверцетин оказывает более выраженное влияние на функциональное состояние ферментативных систем супероксиддисмутазы и суммарной пероксидазной активности относительно кверцетина.
3. При гипоксической гипоксии в тканях животных развиваются прицелюлярный и периваскулярный отеки. В просветах кровеносных сосудов наблюдается гемолиз эритроцитов. Формируется зернистая и гидропическая дистрофия гепатоцитов.
4. У животных, получающих флавоноиды перед гипоксической гипоксией, циркуляторные расстройства, дистрофические изменения клеток нервной ткани, миокарда, гепатоцитов менее выражены относительно крыс, перенесших острую гипоксию без предварительного введения флавоноидов. Наиболее выраженный протективный эффект на морфологические показатели тканей крыс выявлены при введении дигидрокверцетина перед гипоксической гипоксией.
5. Дигидрокверцетин способствует более значимому возрастанию активности супероксиддисмутазы, каталазы и пероксидазы, а также индекса деформируемости эритроцитов относительно кверцетина у животных, подвергнутых гипоксической гипоксии.

ГЛАВА 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Способность организма переносить различные уровни кислородной недостаточности - эволюционно древний способ адаптации. В настоящее время известно, что существует определенная взаимосвязь чувствительности к кислородному голоданию с типом ткани. Это связано с уровнем метаболических реакций и функциональной активностью антиоксидантных систем защиты в той или иной ткани организма.

Окислительный стресс определяется как изменение в балансе про- и антиоксидантов, приводя к потенциальному повреждению клеток (Sies Н., 1991). Повышенный уровень внутриклеточного Са2+ при ишемии и, как следствие, активация кальмодулин-зависимых фосфолипаз, протеинкиназ и эндонуклеаз приводит к изменениям структуры биомакромолекул и к гибели клетки (Olney J.W.E., 1994). Активация кальцием фосфолипазы С и А2 приводит к гидролизу фосфолипидов, в то время как для синтеза фосфолипидов необходима ATP (Warner D.S. et al., 2004). Разрушение фосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина свидетельствует о высвобождении пальмитиновой и докозогексановой кислот из плазматических мембран, которые, в свою очередь, являются субстратом для перекисного окисления липидов (Abe К. et al., 1987). Во время развития ишемии мозга, вследствие выхода большого количества жирных кислот, значительно увеличивается концентрация арахидоновой кислоты, что дополнительно ингибирует окислительное фосфорилирование (Rao A.M. et al., 1999). Окисление арахидоновой кислоты сопряжено с образованием эйкозаноидов, простагландинов, лейкотриенов, тромбоксанов, липоперекисей, свободных радикалов (Katsuki Н., Okuda S., 1995). Арахидоновая кислота и другие амфофилические жирные кислоты образуют мицеллы, которые способны изменять конформационную структуру цитоплазматических мембран (Katz A.M., Messineo F.C., 1981). Арахидоновая кислота участвует в образовании эйкозаноидов, усиливающих агрегацию тромбоцитов и констрикцию сосудов. Распад фосфолипидов приводит к образованию фактора активации тромбоцитов. Эйкозаноиды и фактор активации тромбоцитов замыкают порочный круг патологических реакций (Суслина Э.А., Максимова М.Ю., 2004).

Таким образом, усиление процессов свободнорадикального окисления (СРО) при ишемии/реперфузии приводит к повреждению мембранных структур (Биленко, 1989).

Основным источником образования свободных радикалов при ишемии является утечка электронов на 02 в дыхательной цепи митохондрий, а также аутоокисление моноаминов, синтез простагландинов и лейкотриенов (Halliwell В., Gutteridge J.M.C., 1999). Эти реакции значительно активируются на фоне ишемии, так как большинство из них являются Са. -зависимыми.

Наиболее значимое влияние при окислительном стрессе оказывает формирование супероксид-радикала (02*~) и NO-радикала (NO*) (Warner D.S. et al., 2004). Супероксид-радикал окисляет Fe-S- группы аконитазы — важного фермента в цикле трикарбоновых кислот (Gardner P.R., Fridovich I., 1991), а также при взаимодействии с NO" участвует в формировании пероксинитрита и в реакции Haber-Weiss (Liochev S.I., Fridovich I., 2002).

Особенно высоким цитотоксическим и мутагенным действием обладает гидроксильный радикал (ОН* - радикал), большая часть которого образуется в реакции Фентона с участием металлов переменной валентности (Владимиров с соавт., 1991). ОН* - радикал является фактором окислительной модификации белков, липидов, ДНК. Активно атакуя мембранные липиды, содержащие ненасыщенные двойные связи, ОН* - радикал усугубляет процесс перекисного окисления липидов и приводит к изменению свойств клеточных мембран (Болдырев А.А., 2001).

При этом в условиях развития окислительного стресса формирование продуктов липидной пероксидации стимулирует активацию пероксидазной активности цитохрома с. Известно, что большая часть цитохрома с в составе митохондрий содержится в комплексе с кардиолип ином на наружной поверхности внутренней мембраны митохондрий. При выходе цитохрома с из митохондрий в цитозоль инициируется каспазный каскад, приводящий к гибели клетки.

В связи с этим с выше сказанным является актуальным поиск новых антиоксидантных препаратов, применение которых при патологических состояниях, сопровождаемых гипоксическими процессами в тканях организма, остается одним из важнейших терапевтических способов лечения.

В данном исследовании были изучены эффекты двух флавоноидов: кверцетина и дигидрокверцетина, - на свободнорадикальные процессы и морфологические показатели в мозге, печени, сердце и крови при гипоксической гипоксии.

Отмечаемый в наших исследованиях неодинаковый прирост продуктов липопероксидации в мозге, печени, сердце и в крови при воздействии острой гипоксической гипоксии мы связываем с разной устойчивостью этих органов и тканей к гипоксии обусловленной их различиями в отношении активности антиокислительной системы (АОС), и в частности, с разным содержанием антиоксидантных ферментов.
Так, например, низкая активность каталазы определяется в мозге и сердце, а в печени и в крови он имеет максимальное значение (Лукьянова Л.Д. с соавт. 1982, Андреев А.Ю. с соавт. 2005, Morran M.S. et al. 1976).

Наиболее чувствительная ткань к недостатку кислорода — это нервная ткань. По интенсивности дыхания головной мозг занимает ведущее место среди крупных органов и тканей (Ашмарин И.П. с соавт., 1999). Именно поэтому мозг очень чувствителен к недостатку кислорода. Энергетическое обеспечение аэробных эукариотических клеток, в том числе и нейронов, осуществляется путем окислительного фосфорилирования — окисления восстановительных эквивалентов молекулярным кислородом с образованием АТР (Кургалюк Н.Н., 2002). Снижение перфузии ткани мозга при ишемии сопровождается уменьшенной доставкой кислорода и ведет к развитию гипоксического состояния головного мозга (Скворцова В.И., 2003).0тносительно резистентности различных органов и тканей к гипоксии также представляют интерес данные, приведенные в работе Ю.В. Зиновьева и соавторов (1988), где показано, что сердце крыс является одним из наиболее чувствительных к гипоксии органов в связи с наибольшим по сравнению с другими органами скоростью гликолиза, а, следовательно, и с воспроизводством запасов АТФ.

Одной из возможных причин снижения темпов гликолиза в сердце может быть резкое уменьшение содержания гликогена в условиях острой гипоксии, что продемонстрировано в наших морфологических и гистохимических исследованиях, где мы наблюдали практически полное исчерпание запасов гликогена по ШИК — реакции в кардиомиоцитах в результате воздействия острой гипоксической гипоксии.
Кроме того, включение аварийных механизмов энергообеспечения сердца при стрессе, в частности, гипоксии, предполагает использование в качестве энергосубстратов и свободные жирные кислоты, что в условиях кислородного дефицита способствует интенсификации ПОЛ.
Что касается мозга, то дополнительным фактором, способствующим развитию оксидативного стресса, является высокое содержание в нем липидов (около 50% сухого вещества) ненасыщенные связи которых подвергаясь свободнорадикальной атаке становятся источником все новых и новых продуктов ПОЛ. (Владимиров Ю.А., 2000, Бодыхов М.К. с соавт., 2004, Васильева Е.М., 2005).

Менее выраженное накопление продуктов липопероксидации ДК и ТБК-реактивных продуктов в печени в условиях острой гипоксической гипоксии, продемонстрированный в данном исследовании, можно связать с более высоким по сравнению с другими органами и тканями содержанием ферментативных и неферментативных антиоксидантов. То есть, печень представляет собой своеобразное депо антиоксидантов с помощью которых она может принимать участие в регулировании процессов ПОЛ в организме.
Так, введение экспериментальным животным суммы природных антиоксидантов сопровождается увеличением их в печени почти в 40 раз (ХраповаН.Г. 1977).

В пользу высокой антиоксидантной оснащенности печени свидетельствуют и данные, полученные на животных - опухоленосителях, где было установлено, что оттекающая от печени кровь обладает высокими антирадикальными свойствами. (Иванов И.И., 1966).
Кроме того, печень благодаря своей детоксицирующей функции принимает активное участие в обезвреживании токсических продуктов накапливающихся в организме в процессе ПОЛ и способных поддерживать реакции липопероксидации (Бреэхман И.И. с соавт. 1970, Голиков С.Н. с соавт. 1986).

Важным моментом для понимания особенностей перекисного метаболизма, имеющих место в условиях острой гипоксической гипоксии, а также механизма реализации активности исследуемых препаратов, по нашему мнению, является характер взаимосвязи между показателями системы антиоксидантной защиты и содержанием продуктов ПОЛ, т.е. существование тесной зависимости процессов липопероксидации и показателей антиоксидантной системы.

Анализ взаимоотношений между этими двумя процессами позволяет расценивать их как двусторонние причинно-следственные отношения: снижение величины антиоксидантной активности, с одной стороны, может быть предпосылкой, условием, способствующим активации процессов ПОЛ и накоплению продуктов липоперекисной природы, а с другой — следствием усиления процессов ПОЛ, при котором происходят потребления неферментных антиоксидантов и инактивация ферментного звена антиоксидантного механизма (Мхитарян В.Г. с соавт., 1978; Varskeviciene Z.Z. etal. 1984).

Ряд авторов утверждают (Дудник Л.Б. с соавт., 1981; 1981 а), что снижение активности антиоксидантных ферментов являются основной причиной активации СРП в условиях нарушенного кислородного гомеостаза.

Вместе с тем, имеются наблюдения, свидетельствующие о том, что повышению активности реакций переокисления при гипоксии не обязательно предшествует снижению активности ферментных систем. Так в работе В.Д. Конвай (1982) было показано, что накопление первичных и вторичных продуктов ПОЛ в головном мозге крыс во время асфиксии и после реанимации происходило на фоне неизменной активности антиоксидантных ферментов в печени животных в реанимационном периоде. Аналогичные результаты были получены в данном исследовании.

Мы придерживаемся той точки зрения, которая предполагает первичным в сложной цепи взаимодействующих факторов избыточное накопление продуктов ПОЛ. Именно последним- обстоятельством объясняется, на наш взгляд, снижение активности ферментных антиоксидантов при воздействии острой гипоксической гипоксии. Фармакологические препараты кверцетин и в большей степени дигидрокверцетин, снижающие содержание продуктов ПОЛ или сдерживающие их избыточное накопление во время гипоксического воздействия повышают активность антиоксидантных ферментов за счет устранения ингибирующего влияния на них продуктов перекисного метаболизма. Также эти флавоноиды способных оказывать прямое влияние на ферменты, взаимодействуя с аминокислотными радикалами полипептидной цепи и тем самым изменяя конформацию белковой молекулы, что способствует изменению свойств фермента (кинетика катализируемой реакции, взаимодействие с модуляторами и др.). Именно этим механизмом на наш взгляд можно объяснить и подъем активности СОД и каталазы выше контрольного уровня при применении исследуемых флавоноидов.

Здесь следует также отметить, что каталаза является одним из ключевых ферментов антиоксидантного механизма и активно участвует в нерадикальном разложении перекиси водорода (Н202) до воды либо по каталазному, либо по пероксидазному механизму соответственно при высоких и низких концентрациях Н202 (Лукьянова Л.Д. с соавт., 1982).

Однако Н2О2 является субстратом не только для каталазы, но и для пероксидазы. Ранее существовала точка зрения, согласно которой каталаза может вступать в действие лишь при очень высоких концентрациях Н2О2 в клетке, а в физиологических условиях функцию ее разложения выполняет пероксидаза. И только после опубликования работ N.Oshino стало ясно, что оба фермента ответственны за процесс, контролирующий поддержание стационарной концентрации Н2О2 на различных субклеточных уровнях и в различных типах клеток; в метаболизме Н202 ни один энзиматический путь не исключает другого. В условиях, когда падает активность пероксидазы, большой субстратной доступностью обладает каталаза, что в свою очередь вызывает субстратзависимую активацию каталазной системы. Эта точка зрения вполне согласуется с данными, согласно которым увеличение концентрации Н2О2 из-за подавления каталитической способности каталазы азидом и цианидом вызывает повышение активности оставшейся каталазы и тем самым постепенно уменьшает содержание Н202 в клетке.

Активность каталазы, превышающая контрольный уровень в группе животных, находящихся в условиях острой гипоксии на фоне введения дигидроквертицина также, на наш взгляд, опосредована субстратом и связана с высокой активностью СОД, так как в процессе СОД-зависимой дисмутации супероксидного анион-радикала происходит образование и накопление Н2Ог в клетке.
С устранением исследуемыми флавоноидами (в большей степени дигидрокверцетином) ингибирующего влияния на СОД продуктов перекисного метаболизма мы связали выявленную в наших исследованиях активность этого антиоксидантного фермента достоверно превосходящую таковую в контрольной группе животных во всех исследуемых органах и в крови.

Таким образом, введение кверцетина и в большей степени дигидрокверцетина оказывает четкий защитный эффект при острой гипоксической гипоксии подавляя накопление продуктов липопероксидации ДК и МДА в мозге, печени, сердце и в крови действуя как «ловушка» свободных радикалов и повышая активность ферментов АОС (СОД, каталазы, пероксидазы и ЦП). Это согласуется с данными литературы. Так, в работе Е.М. Демина, Е.В. Проскурякова и Ю.А. Владимирова (2008) установлено, что дигидрокверцетин и рутин (кверцетин-3-рутинозид) угнетают пероксидазную активность связанного с кардиолипином цитохрома с, обрывает цепи окисления, тормозя тем самым развитие цепной реакции окисления.

Происходящая под влиянием кверцетина и в большей степени дигидрокверцетина перестройка метаболической утилизации кислорода, создавая энергетические предпосылки для повышения переносимости кислородного голодания, способствует формированию противогипоксической устойчивости и позволяет рассматривать использование указанных фармакологических средств, как весьма перспективное направление в формировании экстренной адаптивной реакции к гипоксии.

Также в данном исследовании было показано ухудшение деформируемости эритроцитов при активации процессов перекисного окисления липидов и снижении факторов антиоксидантной защиты при острой гипоксической гипоксии.

Внутриклеточные накопления перекисей липидов, возникающие при аутоокислении полиненасыщенных жирных кислот мембран снижает деформируемость эритроцитов. Активация свободнорадикальных процессов обусловливает гемореологические нарушения, реализуемые через повреждение циркулирующих эритроцитов (потерей мембранных липидов, повышения жесткости билипидного слоя, агрегации мембранных белков), оказывая опосредованное влияние и на другие показатели кислородтранспортной функции крови и в целом транспорт кислорода в ткани.

В ряде работ показано, что деформируемость эритроцитов происходит на фоне накопления кислородным радикалам, что проявляется в увеличении времени их прохождения через поры фильтра и обусловлено перекисным сшиванием спектрина и гемоглобина, предупреждаемое введением супероксиддисмутазы и каталазы. Широкий арсенал механизмов поддержания «гомеостаза вязкости» биологической мембраны не допускает дезинтеграцию ее многоклеточной системы. Супероксидисмутаза, вместе с другими компонентами антиоксидантной системы, обеспечивает регуляцию прооксидантно-антиоксидантного состояния организма через стабилизацию мембранных структур клетки. Несомненно, основным проявлением повреждающего действия радикалов на мембраны является деструкция- ее липидного компонента (Ymre S.G. с соавт., 1994; Baskurt O.K., 1996). Позитивный эффект экстракта Lychnis chalcedonica L. на деформируемость эритроцитов обусловлен его антиоксидантными свойствами (Плотников М.Б. с соавт., 2005). Кратковременная инкубация эритроцитов от больных диабетом с креатинином улучшало их фильтруемость и устойчивость к свободнорадикальному окислению, обусловленному его способностью ингибировать процессы перекисного окисления липидов, что вносит вклад в поддержание нормальной деформируемости эритроцитов (Lipovac V. с соавт., 2000).

В работе Т.М. Плотниковой и соавторов (1992) в опытах на крысах с острой ишемией мозга (ишемию мозга воспроизводили 30-минутной перевязкой обеих сонных артерий и последующей рециркуляцией) показано, что этомерзол, ограничивая накопление первичных и вторичных продуктов липидной пероксидации в мембранах эритроцитов, предупреждает нарушение их микровязкости и деформируемости.
Окислительное повреждение эритроцитов сопровождается изменениями белкового и липидного компонента клеточных мембран. Исследование деформируемости эритроцитов методом всасывания в микропипетку на различных моделях окислительного стресса выявило наличие значимой отрицательной логарифмической корреляции между эластическим мембранным модулем, коэффициентом вязкости и содержанием тиольных радикалов в мембранных белках (Wang X. с соавт., 1999). Методом электрофореза установлено, что мембранные белки образуют путем взаимодействия с тиольными радикалами высокомолекулярный компонент, который затрудняет конформационные изменения мембранных протеинов. Эти экспериментальные результаты предполагают, что реакции окислительного повреждения тиольных радикалов супероксиданионом может быть важным молекулярным механизмом, вызывающими изменения вязкоэластичности мембран и деформируемости эритроцитов. Активация процессов перекисного окисления липидов является важным механизмом ухудшения деформируемости эритроцитов при различных патологических состояниях.

Возросшая ригидность эритроцитов обусловливает увеличение вязкости крови, что требует роста энергозатрат сердца на обеспечение продвижения крови по сосудистому руслу, ухудшение деформируемости эритроцитов.

Деформируемость эритроцитов является не только важным фактором транспорта кислорода в ткани и обеспечении их потребности в нем, но и механизмом, влияющим на эффективность функционирования антиоксидантной защиты, и в конечном итоге, всей организации поддержания прооксидантно-антиоксидантного равновесия всего организма. Деформируемость эритроцитов формирует кислородтранспортную функцию крови и обеспечивает достижение полезного приспособительного результата системы транспорта кислорода. Оценка данного показателя чрезвычайно важна для характеристики функционального состояния организма.
Обобщая данные, полученные нами при морфологических исследованиях в тканях головного мозга, сердца и печени можем отметить, что острая гипоксия, безусловно, оказывает повреждающее действие на морфологические структуры в указанных органах, обусловливает нарушение микроциркуляции, вызывает дистрофические очаги в исследуемых тканях. Антиоксидант ДГК изменяет процессы пероксидации, препятствуя возникновению морфологических изменений, характерных для острой гипоксии, а также улучшению реологических свойств крови.

Кроме того, мы предполагаем, что такое существенное увеличение ИДЭ при применении ДГК может в определенной степени объясняться следующими факторами:
1) Деформируемость эритроцитов является одной из наиболее лабильных характеристик крови, которая чувствительно реагирует на изменение практически любого метаболического процесса в эритроцитах, и в целом всего организма. При острых заболеваниях изменения деформируемости эритроцитов проявляются очень быстро, даже в течение нескольких минут.
2) При таком способе введения, который использовался в наших экспериментах (внутрибрюшной), препараты быстро поступают в системный кровоток, так как листки брюшины обладают очень высокой резорбционной способностью.
3) В работе Н.Б. Мельниковой и соавторов (2002) в модельном эксперименте показано, что ДГК в течение 30 минут (а именно такой временной промежуток мы использовали в наших экспериментах до помещения животных в барокамеру после введения препаратов) очень быстро и эффективно взаимодействует как с липофильными, так и гидрофильными компонентами мембран.
4) Рабочая доза препаратов 30 мг/кг используемая в наших исследованиях укладывается в рамки суточной потребности в веществах, обладающих Р-витаминной активностью (Покровский А.А. с соавт., 1971; Ильюченко Т.Ю. с соавт., 1975).
Мы полагаем, что единовременное поступление в организм флавоноидов, в дозе соответствующей суточной норме потребления, приводит к достаточно существенному оснащению мембранных структур клеток молекулами этих препаратов.
Так в работе А.В. Савич (1981) показано, что в клеточных мембранах на одну молекулу антиоксиданта тормозящего перекисное окисление липидов приходится несколько тысяч молекул полиненасыщенных жирных кислот (претерпевающих перекисное окисление в составе фосфолипидов).

В этом отношении также очень интересна работа, где на примере антиоксиданта витамина Е (токоферола) показано следующее: отмечалось снижение содержания витамина Е в печени и сердце крыс, получавших полусинтетическую диету с низким уровнем витамина Е (6 мг/кг) (Архипенко Ю.В. с соавт., 1988).

За 2 месяца содержания на диете с добавкой 6 мг DL-a-токоферилацетата на 1 кг рациона, количество токоферола в печени и сердце крыс снизилось соответственно в 2,2 и почти в 3 раза. Однако ни в печени, ни в сердце животных из этой группы не было отмечено изменений содержания первичных и вторичных продуктов ПОЛ, а также активности исследованных антиоксидантных ферментов по сравнению с тканями животных, получавших полусинтетический рацион с добавкой 100 мг/кг витамина Е. По мнению авторов данной работы, уровень снабжения витамином Е организма крысы, обеспечиваемый его концентрацией в рационе 6 мг/кг, достаточен для поддержания антиоксидантной защиты организма. И это наблюдается при снижении содержания витамина в клетках почти в 3 раза по сравнению с контролем.

Анализ литературы отечественных и зарубежных авторов свидетельствует о том, что научных работ по данной проблеме немного.
В результате анализа проведенных биохимических исследований установлено, что на фоне воздействия острой однократной 30 минутной гипоксии происходит активация СРП. Кроме того, острая гипоксия оказывает ингибирующее действие на активность антиоксидантых ферментов в исследуемых тканях.

Предварительное введение биофлавоноидов (кверцетина и дигидрокверцетина) оказывало протекторное действие, более выраженное при введении ДГК, на ряд отрицательных эффектов острой гипоксии, что проявлялось в стабилизирующем влиянии на процессы ПОЛ, активность ферментов АО защиты, СОД, каталазы, пероксидазы и ЦП, достоверному возрастанию индекса деформируемости эритроцитов.
Острая гипоксия рассматривается как стресс, в котором повышен запрос к активности систем, обеспечивающих борьбу за кислород, в частности, систему крови (Меерсон Ф.З., 1981; Миррахимов М.М. с соавт., 1984; Меерсон Ф.З. с соавт., 1988; Погорелова Т.Н. с соавт., 1990).

В механизме гипоксических нарушений кровотока важное значение имеют изменения реологических свойств крови, которые проявляются увеличением агрегации и жесткости эритроцитов, падением их деформирующей способности (Плотникова Т.М. с соавт., 1992; Hirayama Т. с соавт., 1986).

Под влиянием однократной острой гипоксии отмечено снижение деформируемости эритроцитов, что проявилось в уменьшении ИДЭ в 2-ой группе животных на 42,9 по сравнению с контролем.

Позитивные изменения в структурно-функциональном состоянии клеточных мембран эритроцитов на фоне предварительного введения ДГК привели к увеличению деформируемости эритроцитов.

Полученные данные свидетельствуют о том, что интенсивность СРП, уровень активности каталазы и пероксидазы играют важную роль в механизмах реализации гипоксического воздействия на реологические свойства крови, а также о возможностях коррекции возникающих при этом нарушении биофлавоноидами.

Ряд биохимических показателей отражает общий итог реакций многих клеток и не дают представлений о сложности клеточных превращений. Поэтому гистологическая оценка клеточных изменений приобретает важное значение, поскольку позволяет разграничить патологические и приспособительные реакции, происходящие одновременно.

Гистологами разработаны методы, позволяющие оценить характер морфологических изменений в органах и тканях при экстремальном воздействии острой гипоксии.

Мы провели морфологические исследования после введения кверцетина и дигидрокверцетина в качестве протекторов при острой гипоксии. При этом эффект от введения ДГК при гипоксической гипоксии был более выраженным, чем при введении кверцетина.
Проведенные морфологические исследования свидетельствуют о том, что острая гипоксия вызывает циркуляторные расстройства во всех исследуемых тканях, заключающихся в значительном периваскулярном и перицеллюлярном отеке. В просветах кровеносных сосудов наблюдается гемолиз эритроцитов.

Гепатоциты подвергались значительной зернистой и гидропической дистрофии. У животных, получавших до гипоксического воздействия ДГК, отмеченные изменения выражены в меньшей степени. Дистрофические изменения клеток нервной ткани и миокарда также менее выражены. Нейроциты отчетливые, мозговая оболочка четкая, некроз гладкомышечных клеток миокарда и гемолиз эритроцитов встречается редко, отчетливо выражена поперечнополосатая исчерченность гладкомышечных клеток.

В настоящее время накопилось большое количество исследований клинического и экспериментального характера посвященных вопросу биохимических и морфологических изменений внутренних органов, в частности головного мозга, сердца, печени при гипоксических состояниях (Португалов В.В. с соавт., 1968; Гоникман В.И., 1969; Матвеева Т.С., 1976; Клещинов В.Н., 1987; Сирота А.Р., 1988; Лукьянова Л.Д., 1991; Савельева Г.М. с соавт., 1991; Bischoff, 1969).

Исследованиями, проведенными в этом направлении, было показано, что поражение сердечной мышцы при гипоксии в основном характеризуется:
1) интенсификацией процессов свободнорадикального окисления, в частности ПОЛ;
2) нарушением энергообразования, накопления и потребления энергии;
3) нарушением микроциркуляции и реологических свойств крови;
4) нарушением структурно-функциональной организации сердечной мышцы с образованием дистрофических и некробиотических очагов. (Меерсон Ф.З., 1973; Зарифьян А.Г., 1974; Мусаева Д.М. с соавт., 2004; Надев А.В., 2004; Хрептовский A.M., 2004; Alexander J.K., 1966; Kotmier С.А. et al., 1966; Romeo D.C. et al., 1966).

Важным показателем реологических свойств крови является деформируемость эритроцитов. При различных патологических снижение деформируемости эритроцитов преимущественно обусловлено повреждением их мембран, и ведущая роль нарушений принадлежит активации процессов ПОЛ.

Уровень деформируемости эритроцитов играет важную роль, поскольку ослабление деформируемости эритроцитов в областях перераспределения кровотока, артериальных сужений приводит к локальному нарушению кровотока, повышению вязкости крови. Эти нарушения могут в свою очередь вызвать травматические повреждения эндотелия либо даже разрушение тромбоцитов (Сигал В.Л., 1989; Катюхин Л.Н., 1995; Stolyz J.F., 1982; Simeon S. et al., 1987; Becker R.C., 1993; SomerT. et al., 1993). Возрастание показателя деформируемости эритроцитов под влиянием введения биофлавоноидов (особенно дигидрокверцетина) в условиях гипоксической гипоксии наблюдается одновременно с очевидным положительным влиянием флавоноидов на про-антиоксидантный баланс в разных тканях экспериментальных животных. Это свидетельствует в пользу взаимосвязи между биохимическими и морфологическими исследованиями в органах и тканях при острой гипоксии. Изучение биохимических и морфологических аспектов влияния гипоксии позволяет оценить уровень поражения органов и тканей при данном режиме гипоксии.

Также интересным, на наш взгляд, является неоднозначное влияние биофлавоноидов на функциональное состояние разных антиоксидантных систем, как в разных тканях, так и при разных условиях.
Например, кверцетин, введенный интактным животным, способствует повышению активности каталазы во всех исследованных тканях, но в условиях гипоксии, активность данного фермента понижается, причем наиболее значимо в мозге и сердце (рис. 26). Можно предположить, что это происходит в результате того, что в этих тканях активность каталазы значительно ниже активности глутатионпероксидазы, которая и играет роль фактора, снижающего уровень перекиси водорода при интенсификации СРП. Однако если проанализировать результаты исследования введения дигидрокверцетина как интактным, так и крысам при гипоксической гипоксии, то можно отметить иную картину влияния дигидрокверцетина на активность каталазы.

80 60 40 20 0 -20 -40 К Г мозг печень сердце кровь

Рис. 26. Изменения активность каталазы в разных тканях крыс, находящихся в условиях предварительного введения флавоноидов перед гипоксической гипоксией, относительно контрольного уровня К - кверцетин; ДК - дигидрокверцетин Причем, в обоих функциональных состояниях (контроль или гипоксия) введение дигидрокверцетина одинаково сказывалось на активности этого фермента в разных тканях.

Вероятно, кверцетин обладает меньшими эффектами на каталазную активность по сравнению с дигидрокверцетином.
40 ЗО 20 Ю О -10 -20 -ЗО -4 О ллозг печень сердце кровь

Рис. 27. Изменения активность глутатионпероксидазы в разных тканях крыс, находящихся в условиях предварительного введения флавоноидов перед гипоксической гипоксией, относительно контрольного уровня

К - кверцетин; ДК - дигидрокверцетин * - достоверные отличия (р<0,05) показателей относительно контрольного уровня
С другой стороны, эффекты биофлавоноидов значительно различаются и относительно их влияния на активность ГПО (рис. 27). Так, введение контрольным крысам кверцетина приводит к повышению активности ГПО преимущественно в сердце, тогда как введение дигидрокверцетина - к повышению активности ГПО в мозге. В условиях гипоксии наиболее выраженное понижение активности ГПО при введении кверцетина происходило в сердце, а при введении дигидрокверцетина, напротив, в сердечной ткани понижение активности фермента было несущественным. Сходные изменения относительно контроля происходили и с активностью глутатионредуктазы в разных тканях и разных функциональных состояниях. Это, тем не менее, частично расходится с данными литературы, согласно которым большинство флавоноидов способны ингибировать глутатионредуктазу, но активировть глутатионпероксидазу (Н. Nagata et al., 1999).

Таким образом, полученные данные демонстрируют высокую антиоксидантную активность кверцетина и дигидрокверцетина в условиях острой гипоксической гипоксии и указывают на перспективность использования исследованных биофлавоноидов в профилактике и лечении различных заболеваний, сопровождающихся гипоксией и дисбалансов в системе перекисного окисления липидов.