Влияние перфторана на показатели оксидативного стресса и выраженность радиационного апоптоза у крыс


Пшенкина Н.Н., Веселова О.М., Мурзина Е.В., Андреева Н.Б.
Военно-медицинская академия, Санкт-Петербург


Действие радиации на организм уже в первые часы после облучения вызывает в пролиферирующих тканях раннюю клеточную гибель, которая развивается по типу апоптоза. Среди механизмов индукции апоптоза, в том числе радиационного, в последние годы большое значение придается оксидативному стрессу и нарушению функционального состояния митохондрий. Как известно, одним из свойств перфторана является его способность модифицировать процессы тканевого дыхания и оксидативного стресса.

Цель работы состояла в экспериментальной оценке показателей оксидативного стресса после облучения у крыс при различных вариантах применения перфторана.

Животных подвергали общему рентгеновскому облучению в дозе 8 Гр. Исследования проводили через 6 ч после облучения, в период развития раннего пострадиационного апоптоза. В крови животных исследовали следующие показатели тканевого дыхания и оксидативного стресса: содержание лактата, пирувата, малонового диальдегида (МДА), восстановленного глутатиона (GSH), суммарное содержание нитратов и нитритов, а также активность супероксиддисмутазы (СОД).

Перфторан вводили животным однократно внутривенно в дозе 5 мл/кг массы тела. Учитывая фазовую особенность в действии перфторана на системы монооксигеназ и антиоксидантной защиты, животным разных групп препарат вводили за 7 сут до облучения, за 15 мин до или через 5 мин после облучения.

Через 6 ч после облучения в крови контрольных животных отмечено снижение содержания GSH и активности СОД, а также уровня эндогенных нитратов, что в совокупности свидетельствует об уменьшении защитной мощности антиоксидантных процессов. Биохимические изменения сопровождались усилением апоптоза, который в этот же срок оценивали в тимусе экспериментальных животных.

При введении перфторана после облучения в крови животных наблюдали умеренное снижение содержания лактата, в результате отношение лактат/пируват тоже было сниженным. Такой сдвиг равновесия лактатдегидрогеназной реакции свидетельствует о преимущественном образовании восстановленных форм пиридиновых нуклеотидов, что происходит в результате улучшения процессов тканевого дыхания. Усиление тканевого дыхания сопровождалось активацией процессов оксидативного стресса, о чем свидетельствовало значительное повышение активности СОД у животных данной группы. Уровень эндогенных нитратов в крови также повышался, и это можно рассматривать как результат активации нитроксид-продуцирующих процессов. Таким образом, введение перфторана сразу после облучения приводило к интенсификации клеточного метаболизма и оксидативных процессов у экспериментальных животных. Отмеченные биохимические изменения наблюдали на фоне усиления апоптоза клеток тимуса по сравнению с контрольной группой облученных животных, которым перфторан не вводили.

Введение перфторана за 15 мин до облучения не вызывало количественных изменений клеточной гибели по сравнению с контролем. У животных данной группы биохимические изменения не были столь отчетливыми, как в предыдущей группе. Так, соотношение лактат/пируват не изменялось, содержание нитратов, GSH и МДА не отличалось от нормы, отмечено лишь увеличение активности СОД.

Применение перфторана на 7 суток до облучения также не вызывало существенных изменений исследованных биохимических показателей крови животных. Они практически не отличались от соответствующих величин у контрольных животных (облучение без перфторана). Однако облучение крыс через 7 дней после введения перфторана сопровождалось усилением апоптоза тимоцитов по сравнению с контролем.

Полученные данные свидетельствуют о том, что влияние перфторана на радиационный апоптоз пролиферирующих клеток, в частности, тимуса, при разных схемах применения препарата может быть различным. Так, при введении перфторана сразу после облучения животных усиление апоптоза связано, по-видимому, с активацией кислородзависимых процессов. При введении перфторана незадолго до облучения эти процессы, видимо, теряют свое значение. Можно предположить, что в данном случае перфторан может выступать как «ловушка» радикалов, приводя к уменьшению проявлений оксидативного стресса, вызванного радиацией. В случае применения перфторана за 7 дней до облучения усиление апоптоза, вероятно, не зависит от оксидативных процессов, а обусловлено какими-то иными механизмами, связанными с индукцией ферментов или других эффекторных звеньев клетки.