Влияние антиоксидантного витаминного препарата на нарушения обмена костной ткани при хроническоМ химическом воздействии малой интенсивности в эксперименте

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования. В работе описаны результаты обследования 504 рабочих ЗАО "Каустик" (г. Стерлитамак). Обследуемые работники были поделены на 2 группы: основную и контрольную. Основную группу составили (113 мужчин и 261 женщины) работники профессий, которые в процессе производственной деятельности практически всю рабочую смену контактируют с хлорпроизводными алифатических углеводородов в низких (менее ПДК) концентрациях в интермиттирующих режимах. В группу сравнения (62 мужчины и 68 женщин) были включены работники административно–управленческого аппарата, бухгалтерии и других служб ЗАО "Каустик" того же возраста, не имеющих производственного контакта с химическими поллютантами. Возраст обследуемых колебался от 18 до 61 года. Для определения у работников костной прочности было проведено исследование показателей ультрасонометрии по Т–критерию на нижней трети лучевой кости, проксимальной фаланге третьего пальца руки и середине диафиза большеберцовой кости (Speed of Sound – SOS, м/с) на приборе «Omnisense7000S» фирмы Sunlight Medical Ltd (Израиль) с применением общеевропейской программы. Интенсивность свободно–радикального окисления (СРО) оценивали с использованием отечественного хемилюминометра ХЛ–003 [Ю.А. Владимиров, 1989], общую анти-окислительную активность (ОАА) плазмы крови – по Клебанову Г.И. и др. (1988). В плазме крови определяли уровни гонадотропных и половых гормонов с помощью стандартных наборов [тестостерон – RIA Testosterone direct (Франция), эстрадиол – RIA ESTRADIOL (Франция), ЛТГ – PROLACTIN IRMA KIT (Чехия), ЛГ – LH IRMA KIT (Чехия), ФСГ – FSH IRMA KIT (Чехия), ПТГ — IRMA PTH (Франция), содержание общего кальция, фосфора, магния и активности общей щелочной фосфатазы (ОЩФ) с использованием наборов реактивов: Са, Р, Mg – «HUMAN» (Германия), ОЩФ – «Новофосфаль» фирмы ЗАО «Вектор-Бест». Экспериментальные исследования выполнены на 380 белых беспородных крысах обоего пола массой 180–260 г. При проведении опытов неуклонно соблюдали положения Хельсинской декларации о гуманном отношении к животным [Т.Б. Касаткина, 2000]. Одним из наиболее распространенных хлорпроизводных в воздушной среде производственных цехов ЗАО «Каустик» является дихлорэтан (ДХЭ). В этой связи эксперименты были проведены с ежедневным введением ДХЭ в оливковом масле внутрижелудочно с помощью специального зонда в течение 60 дней в суммарных дозах 25 мг/кг (0,05LD50) и 50 мг/кг (0,1LD50). Контрольная группа животных получала только оливковое масло. Животные содержались в одинаковых условиях на стандартной диете в виварии, в достаточной мере получали белки и минеральные соли. Животные под легким эфирным наркозом забивались декапитацией, в крови и гомогенатах эпифизов трубчатых костей (бедренная) исследовали состояние оксидантно-антиоксидантной системы, в плазме крови – содержание маркеров костного ремоделирования: костной щелочной фосфатазы (КЩФ), С–телопептидов коллагена типа I (β–Cross Laps), паратгормона, а также уровни половых и гонадотропных гормонов, кальция, магния и фосфора, показатели метаболической функции печени: содержание альбумина, общего билирубина и холестерина, активность аланиновой и аспарагиновой трансаминаз (АлТ и АсТ), γ–глутамилтрансферазы (γ-ГТ), ОЩФ. В гомогенатах костной ткани определяли содержание свободного (СО), белковосвязанного (БСО) оксипролина и гликозаминогликанов (ГАГ). Биосинтез коллагена оценивали по интенсивности включения 14С–пролина, неколлагеновых белков – 14С–тирозина. Кроме того, у животных проводили гистологическую оценку состояния костной ткани, определение массы и толщины кортикального слоя по В.В. Поворознюку (2006). С целью оценки действия антиоксидантного препарата на метаболизм костной ткани части экспериментальных животных, подвергающихся интоксикации ДХЭ, вводили «Триовит» внутрижелудочно в виде суспензии в дозе 50 мг/кг в 2% растворе крахмала в течение 3-х недель перед забоем. Статистическую обработку результатов исследования проводили с помощью пакета программы Statistica 6,0 фирмы Stat Soft. В группах выборки оценивали: соответствие закону нормального распределения значения выборочных средних величин (), стандартную ошибку sх среднего выборочного. Сравнение групп проводили с использованием параметрических (t–критерий Стьюдента) методов. Различия считали достоверными при уровне значимости Р≤0,05. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ У мужчин – работников основных профессий в возрасте 20–60 лет снижение костной прочности выявлено у 107 лиц, что составляет 94,7%. При этом уменьшение ниже –1,0 SD, что можно трактовать как остеопения установлено у 78 человек (69,0%), и ниже –2,5 SД (остеопороз) у 29 лиц (25,7%). Частота выявления снижения показателей костной ультрасонометрии мало зависит от возраста (табл. 1). Таблица 1 –Характеристика состояния костной прочности у рабочих ЗАО "Каустик" в зависимости от возраста Возраст, годы Пол Группа Т-критерий, SД Итого от 2,0 до –1,0 от –1,1 до –2,5 от –2,6 и ниже 18–29 муж. основн. – 5/62,5% 3/37,5% 8 контр. 2/6,7% 6/50,0% 4/33,3% 12 жен. основн. 5/31,3% 8/50,0% 3/18,7% 16 контр. 13/68,4% 5/26,3% 1/5,5% 19 30–39 муж. основн. 1/4,4% 17/73,9% 5/21,7% 23 контр. 8/66,6% 2/16,7% 2/16,7% 12 жен. основн. 15/26,3% 33/57,9% 9/15,8% 57 контр. 8/53,3% 6/40,0% 1/6,7% 15 40–49 муж. основн. 3/7,3% 28/68,3% 10/24,4% 41 контр. 8/28,6% 14/50,0% 6/21,4% 28 жен. основн. 20/19,1% 60/57,1% 25/23,8% 105 контр. 10/52,6% 7/36,8% 2/10,6% 19 50–61 муж. основн. 2/4,9% 28/68,3% 11/26,8% 41 контр. 6/60,0% 2/20,0% 2/20,0% 10 жен. основн. 5/6,0% 41/49,4% 37/44,6% 83 контр. 5/33,3% 7/46,7% 3/20,0% 15 У женщин–работниц основных производственных профессий в возрасте 18–61 год состояние костной прочности, соответствующее физиологическому возрастному уровню, было лишь у 45 человек (17,2%). У 54,4% выявлено снижение костной прочности ниже –1,0 SД (остеопения). Значительное её падение ниже –2,5 SД, что соответствует критерию «остеопороз», установлено у 74 женщин (28,4%). В группе сравнения обследуемых частота снижения костной прочности была реже. Так, у мужчин она составила в целом лишь 61,3%, у женщин 47,1%, в том числе остеопения выявлена у 38,7% мужчин и 36,8% женщин, остеопороз соответственно – у 22,6% и 10,3% (табл. 1). У рабочих основной группы обоего пола в плазме крови было снижено содержание кальция, магния, фосфора, в то время как активность ОЩФ повышена. Эти данные не противоречат результатам, полученным при костной ультрасонометрии, свидетельствующим о более частом развитии остеопенического синдрома у работников основных производственных цехов, подвергающихся хронической химической нагрузке малой интенсивности. При определении гормонов обследованные лица были разделены на две возрастные группы. У женщин производственных цехов в обеих возрастных группах в фолликулярной фазе снижен уровень основного эстрогена – эстрадиола (рис. 1). В более молодой возрастной группе (20–40 лет) обнаруживалось снижение ЛГ, повышение ФСГ и пролактина. В то же время содержание тестостерона, стимулирующего анаболические процессы в тканях не только в мужском, но и в женском организме, было значительно повышено в обеих возрастных группах: в 2,24 раза и 3,95 раза соответственно. % Рисунок 1. Содержание половых и гонадотропных гормонов в плазме крови у работниц основной группы (в % к группе сравнения, *) –Р <0,05), здесь и в последующих рисунках У мужчин – работников вредных профессий производственных линий ЗАО "Каустик", у которых было установлено существенное падение МПК, выявлялось снижение содержания тестостерона (рис. 2). Средний уровень тестостерона у мужчин в возрастных группах 40–49 лет и 50–61 год достигает критического значения, менее 12 нМ/л [Н.У. Тиц, 1997]. На этом фоне статистически значимо повышены содержания эстрадиола, ЛГ и ФСГ. Механизм токсического действия хлорпроизводных органических соединений связан с индукцией микросомальных цитохром Р–450–зависимых монооксигеназ, генерирующих в процессе катализа и модификации ксенобиотиков активные формы кислорода [Е.А. Лужников и др., 1989; С.И. Глушков, 1997]. Рисунок 2. Содержание половых и гонадотропных гормонов в крови у мужчин основной группы (в % к группе сравнения, *) –Р<0,05) Для характеристики состояния процессов СРО у рабочих, со сниженной прочности кости, было проведено исследование железоиндуцированной хемилюминесценции и ОАА плазмы крови. Как показали результаты, у 53,1% мужчин и 45,0% женщин основной группы наблюдается существенное снижение ОАА с одновременным повышением уровней спонтанной светимости и амплитуды быстрой вспышки после индуцирования солями Fe2+, что свидетельствует об интенсификации процессов СРО (таблица 2). С целью уточнения основных механизмов развития остеопенического синдрома у рабочих химического производства были проведены серии экспериментов с интоксикацией половозрелых белых крыс хлорорганическим соединением – ДХЭ, постоянно присутствующем в воздухе рабочей зоны производственных цехов ЗАО "Каустик". Таблица 2 – Интенсивность процессов СРО и уровень ОАА плазмы крови у рабочих основной и контрольной групп, ±sx Показатели, усл.ед. Мужчины Женщины контрольная группа, n=30 основная группа, n=52 контрольная группа, n=29 основная группа, n=36 спонтанная светимость 0,44±0,012 0,96±0,066 Р=0,0001 0,90±0,12 1,22±0,31 Р=0,0014 амплитуда быстрой вспышки 4,72±0,201 5,89±0,258 Р=0,0084 8,77±0,94 12,07±1,21 Р=0,0083 светосумма, усл.ед./мин 3,13±0,123 3,78±0,204 Р=0,0045 4,98±0,56 4,87±0,33 Р=0,7424 ОАА, % 79,4±1,16 64,4±2,61 Р=0,0001 68,4±2,16 49,7±5,73 Р=0,0001 У подопытных животных при действии ДХЭ были выявлены снижение массы и толщины кортикального слоя трубчатых костей, изменения концентрации в плазме крови кальция, фосфора и магния. Содержание биоэлементов в целом дозозависимо снижалось. Полученные данные отражают нарушение кальций–фосфорного обмена и метаболизма костной ткани, поскольку костная ткань является основным резервуаром этих биоэлементов в организме. Сочетание гипокальцемии и гипомагниемии способствует дисбалансу костного ремоделирования с увеличением резорбции и развитием остеопенического синдрома [T. Marie et al., 1993]. При интоксикации ДХЭ в плазме крови активность КЩФ, являющейся маркером остеогенеза [P. Garnero, R.D. Delmas, 1993] повышается незначительно, а уровень С–телопептидов, отражающих процессы резорбции [D.B. Endres, 1998; R. Eastel et al., 2001] возрастает статистически значимо у крыс всех подопытных групп (табл. 3). При этом выявляется значимые различия в усилении резорбтивных процессов в костях в зависимости от дозы ДХЭ. Таблица 3 – Уровень маркёров обмена костной ткани в крови у крыс при интоксикации дихлорэтаном в низких дозах, n=10, ±sx Группа животных Показатели КЩФ, Е/л β–Cross–Laps, нг/мл самцы, ♂ самки, ♀ самцы, ♂ самки, ♀ контрольная 57,7±4,8 64,0±4,1 0,60±0,04 0,43±0,11 ДХЭ 0,05ЛД50 83,5±1,52 Р=0,0442 69±2,3 Р=0,6301 0,97±0,25 Р=0,0133 0,73±0,05 Р=0,0426 ДХЭ 0,1ЛД50 68,5±3,4 Р=0,1233 Р1=0,2018 70,0±3,2 Р=0,4816 Р1=0,5612 1,57±0,68 Р=0,0117 Р1=0,0128 1,60±0,36 Р=0,0027 Р1=0,0086 Изучение обмена коллагена путем определения содержания в кости СО, БСО и интенсивности включения 14С–пролина (рис. 3) подтвердило данные об усилении под действием ДХЭ катаболизма основного белка межклеточного матрикса, снижение его биосинтеза. Рисунок 3. Удельная радиоактивность коллагена костной ткани после введения 14С–пролина у крыс при интоксикации ДХЭ (в % к контролю) Усиление резорбтивных процессов в костной ткани экспериментальных животных сопровождались изменениями процессов СРО. Исследования Fe–индуцированной хемилюминесценции гомогенатов эпифизов трубчатых костей, определение первичных и вторичных продуктов липопероксидации в гептановой и изопропаноловых фазах липидных экстрактов, ТБК–активных продуктов (рис. 4), общей антиокислительной активности и активности СОД, глутатионпероксидазы (ГПО) и каталазы свидетельствовали о том, что ведущим механизмом остеотоксического действия хлорированных углеводородов является некомпенсируемая интенсификация свободнорадикальных процессов. Рисунок 4. Содержание ТБК–активных продуктов в эпифизах бедренной кости крыс при воздействии дихлорэтаном (в % к контролю) В этой связи было проведено изучение эффективности действия антиоксидантного витаминного препарата «Триовит» на животных при хронической интоксикации ДХЭ в суммарной дозе 0,1ЛД50. Триовит производится фирмой «KRKA», d.d., Novo mesto (Словения), зарегистрирован в Российской Федерации 22.12.1999 г. № 011595/01 – 1999. Он представляет собой витаминный комплекс с селеном. Одна капсула препарата содержит 40 мг токоферола ацетата (витамина Е), 10 мг β–каротина, 100 мг аскорбиновой кислоты (витамин С) и 50 мкг селена в комплексе с сухими дрожжами. Введение триовита оказывало защитное действие, погашая подъём уровня свободных радикалов в плазме крови и гомогенате эпифизов бедренной кости у крыс, подвергнутых интоксикации ДХЭ (табл. 4). Таблица 4 – Действие триовита на показатели хемилюминесценции плазмы крови и гомогената эпифизов бедренной кости при интоксикации дихлорэтаном, ±sx, n=14 Показа-тели, усл.ед. Пол Группа животных, n=9 Р1-2 Р1-3 Р2-3 Контро-льная, 1-я ДХЭ 0,1ЛД50, 2-я ДХЭ+ триовит, 3-я спон. светим. ♀ 0,76±0,06 1,61±0,13 1,08±0,08 «0,001 0,0249 0,0075 ♂ 0,19±0,04 0,34±0,04 0,25±0,01 0,0099 0,1345 0,0433 быстрая вспышка ♀ 1,01±0,11 2,71±0,31 1,48±0,16 0,0016 0,0502 0,0637 ♂ 1,13±0,07 5,11±0,19 2,43±0,16 «0,001 0,008 0,0012 свето-сумма ♀ 2,83±0,34 9,14±1,14 4,26±0,39 «0,001 0,0007 «0,001 ♂ 1,73±0,13 5,01±0,27 3,48±0,22 «0,001 0,0007 0,0018 латент. период, мин ♀ 1,88±0,15 1,37±0,10 1,92±0,13 0,0428 0,6728 0,0373 ♂ 1,2±0,09 0,65±0,04 0,95±0,07 «0,001 0,0471 0,0247

Похожие:

	Иммунологическая реактивность при экспериментальном воздействии лазерной... Работа выполнена на кафедре оптики и биомедицинской физики в государственном образовательном учреждении высшего профессионального...		Тема: «Нарушение обмена нуклеиновых кислот» Нарушения обмена нуклеиновых кислот: редупликации и репара­ции днк, синтеза информационной, транспортной и рибосомальной рнк
	Исследование in vivo Влияние различных доз препарата «ga-40» на накопление... Влияние различных доз препарата «ga-40» на накопление антитело образующих клеток (аок) и массу и клеточностьезенки у мышей 5		Лихорадка При лихорадке обычно повышен основной обмен, возрастает частота дыхания и сердечных сокращений; возможно помрачение сознания. Однако...
	Функциональные нарушения уха при хроническом среднем отите 14. 01.... Рф (с изменениями от 16 марта, 27 ноября 2000 г., 17 февраля 2004 г.), утвержденного приказом Минобразования РФ от 27 марта 1998...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Кальций 04 00 в костной ткани, Натрий – 02 03 – проведение импульсов по нервным волокнам, Железо 01 – 15 – связывает и переносит...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Закрепление понятий «электролиты» и формирование естественно-научных знаний об электролитической диссоциации с использованием микрометодов...		Реферат Если в течение продолжительного времени это равновесие не соблюдается, возникают нарушения: дистрофические нарушения при белково-энергетической...
	Реферат. Исследовано влияние кратковременных ингаляций ксенона на... Влияние ксенона на некоторые показатели гормонального статуса и обмена веществ у здоровых лиц		Респираторные нарушения при других болезнях, классифицированных в других рубриках. Мкб-10 Респираторные нарушения при: амебиазе (A06. 5+), анкилозирующем спондилите (M45+), криоглобулинемии (D89. 1+), споротрихозе (B42....
	Особенности метаболизма и кинетики сократительных белков скелетных... Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Российский научный центр «Восстановительная травматология и...		Ф. С. Захарова Обучение в школе серьезная нагрузка для ребенка. Дети... Все это создает предпосылки для развития у детей отклонений в состоянии здоровья – нарушения осанки, зрения, повышения артериального...
	Урок в 6 классе Тема: Получение ткани. Простые переплетения Переплетением нитей в ткани называется порядок взаимного перекрытия основных нитей уточными. При выработке тканей используют разнообразное...		Курс стоматологический факультет «Помощник врача стоматолога ортопеда»... Жевательные коэффициенты, предложенные Н. И. Агаповым, получены на основании анализа
	Тема. «Нарушения липидного обмена». Основные вопросы для изучения Технологическая карта самостоятельного изучения теоретического материала для студентов 2 курса стоматологического факультета		Межличностные отношения детей и подростков с нарушениями слуха Слуха и относительной изолированностью его от социума. От микроклимата, созданного в школе, в трудовом коллективе, в группе, от личных...