Биохимический анализ крови крыс при отравлении соединениями хрома и на фоне корректора

Изучены биохимический состав плазмы крови экспериментальных животных при отравлении солями хрома и коррекция препаратом «Кверцетин». Снимали такие показателя, как содержание аланинами-нотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, белка, глюкозы, мочевины плазмы крови лабораторных крыс при 3-месячной хронической затравке. Установлено повышение АЛТ, АСТ, понижение уровня сахара, белка, мочевины в плазме крови опытных животных. Отмечено, что флавоноид «Кверцетин» приблизил уровень плазмы крови крыс к контрольным значениям. 

Введение

Металлы находятся в организме человека в виде простых веществ, гидратированных ионов и сложных биокомплексов, имеющих в составе еще и анионы аминокислот, нуклеиновые кислоты, протеины и другие химические соединения. Функции металлов и их соединений многообразны: обра­зование различных структур (костных и мягких тканей, клеточных стенок и т.д.), участие в биохимических процессах (окислительном фосфорилировании, гидролизе), регуляция деятельности мышц, передача нервных импульсов и мн. др. Выполняя каталитическую, структурную и регулятор-ную функции, они взаимодействуют с ферментами, предшественниками гормонов, биологическими мембранами, участвуют во всех видах обмена веществ. Однако избыточное поступление тяжелых металлов негативно сказывается на организме человека и животных, вызывая различные патологиче­ские изменения в органах и системах организма [1].

Хром оказывает раздражающее, прижигающее действие, обладает сенсибилизирующими и кан­церогенными свойствами. Хронические отравления могут послужить причиной раздражения желу­дочно-кишечного тракта и других систем организма.

Соединения хрома проникают в организм через дыхательные пути, слизистые оболочки и непо­врежденную кожу. Наиболее токсичными являются соединения шестивалентного хрома (хромовый ангидрид, хромовая и двухромовая кислоты и др.). Металлический хром и его трехвалентные соеди­нения малотоксичны. Соединения хрома при действии на кожу могут приводить к развитию пораже­ний типа экзем, дерматитов, обладают также раздражающим и прижигающим действием на слизистые оболочки [2].

В малых дозах хром необходим организму человека. Наукой доказана незаменимость трехва­лентного хрома (Cr) в процессах обмена углеводов, липидов, утилизации глюкозы в организме. Хром усиливает эффект действия инсулина в периферических тканях организма человека. Дефицит хрома проявляется у подопытных животных угнетением роста и признаками нарушения обмена глюкозы, что приводит к развитию симптомов диабета. Соединения хрома характеризуются раздражающим и прижигающим действиями на слизистые оболочки и кожу, вызывая их изъязвления. Поступая через дыхательные пути и кожу, он может накапливаться в печени, почках, эндокринных железах. В отли­чие от цинка и меди хром очень медленно выводится из организма. При незначительных концентра­циях хрома в воздухе возникает раздражение слизистой оболочки верхних дыхательных путей, что вызывает насморк, першение в горле, сухой кашель. При более высоких концентрациях могут на­блюдаться кровотечения из носа и даже разрушение носовой перегородки. Наряду со специфическим действием на слизистые оболочки соединения хрома обладают общетоксическим действием, поражая желудочно-кишечный тракт. Хронические отравления хромом сопровождаются головными болями, исхуданием, поражением почек. Организм приобретает большую склонность к воспалительным и язвенным изменениям желудочно-кишечного тракта и катаральному воспалению легких.

Хронические отравления сопровождаются головными болями, потерей в весе, диспептическими явлениями; возможны гастриты, язвенная болезнь, иногда появляются признаки поражения печени (токсическая желтуха). Характерным признаком воздействия соединений хрома является развитие язвенных поражений слизистых оболочек ротовой полости и носа, вплоть до прободения хрящевой части носовой перегородки. При попадании соединений хрома на свежие царапины, порезы, ссадины возможно развитие длительно не заживающих язв [3].

Растительное сырье служит источником получения более трети всех лекарственных средств. Внимание к лекарственным средствам из растений возрастает из-за увеличения случаев непереноси­мости ряда синтетических препаратов и антибиотиков, возникновения побочных явлений при их применении [4].

Повышенный интерес к биофлавоноидам связан с их биологическим действием, низкой токсичностью и широким распространением в природе. Биофлавоноиды достигают положительного эффекта за счет стабилизации мембран клеток и лизосом, нейтрализации токсических свободных радикалов, повышения активности эндогенной аскорбиновой кислоты, регенераторных способностей клеток, антигипоксического, капилляроукрепляющего действия и др. [5].

Флавоноиды стабилизируют мембраны клеток, нейтрализуют токсические свободные радикалы, повышают регенераторные способности клеток, обладают капилляроукреплющим действием. Наряду с капилляроукрепляющим действием некоторые биофлавоноиды оказывают спазмолитическое дейст­вие на гладкую мускулатуру, влияют на секреторную активность желудка и печени, обладают проти­вовоспалительным действием. Флавоноиды не проявляют кумулятивного или токсического действия.

Препараты биофлавоноидов (кверцетин и рутин) применяют при геморрагических диатезах, ка-пилляротоксикозах, язвенной болезни (в составе викалина), для предупреждения и лечения кровоиз­лияний при гипертонической болезни и атеросклерозе, а также при лучевой болезни [6].

Целью данной работы явилось изучение биохимического состава плазмы крови эксперименталь­ных животных при отравлении солями хрома и коррекция препаратом «Кверцетин».

Материалы и методы исследования

Первую группу (n = 10) составляли контрольные животные, вторую (n = 10) — животные, кото­рым в течение трех месяцев внутрижелудочно вводили хронические дозы солей хрома (3 мг/кг), третью (n = 10) — крысы, принимавшие в течение 3-х месяцев соли хрома и последние 1,5 месяца с металлом выделенный флавоноид «Кверцетин».

Для биохимических исследований забор крови осуществляли из сонной артерии лабораторных крыс. Определяли активность ферментов — аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатамино-трансферазы (АСТ), содержание общего белка в плазме крови, содержание глюкозы, мочевины. Био­химические показатели крови определяли на биохимическом анализаторе. Применяли следующие методы: активность АЛТ и АСТ — методом Рейтмана-Френкеля, общий белок — биуретовым мето­дом, глюкозу — глюкооксидазным методом, мочевину — унифицированным методом по цветной реакции с диацетилмонооксимом. Результаты исследования обрабатывали статистически с использо­ванием программы Microsoft Excel. С учетом критерия Стьюдента регистрировали изменения показа­телей [7].

Результаты исследования

В ходе проведенного эксперимента было выявлено, что содержание АЛТ в плазме крови лабора­торных крыс, принявших соли хрома, увеличилось на 150,4 % (р < 0,001), АСТ — на 110,0 % (р < 0,001) по сравнению с животными контрольной группы (рис. 1).

На фоне флавоноида концентрация АЛТ уменьшилась на 14,8 % (р < 0,001), АСТ понизилось на 34,3 % (р < 0,001) по отношению ко второй группе крыс. Концентрация белка в плазме крови понизи­лась на 41,9 % (р < 0,001), под действием кверцетина белок в плазме крови повысился на 82,8 % (р < 0,001) по отношению к опытной группе животных. Уровень глюкозы в крови понизился при от­равлении сульфатом хрома на 64,0 % (р<0,001) по сравнению с контролем, на фоне флавоноидов — повысился на 6,1 % в отличие от опытной группы. Содержание мочевины в крови животных, при­нявших хронические дозы солей хрома, уменьшилось на 27,9 % (р < 0,001) по сравнению с контроль­ной группой экспериментальных животных. На фоне кверцетина содержание мочевины увеличилось на 8,7 % по сравнению со второй группой крыс (табл.).

При хронической интоксикации солями хрома повышение ферментативной активности АЛС и АСТ наблюдается при воспалительных процессах в печени и нарушении функции сердечной мышцы. Повышение содержания АЛТ было больше по сравнению с АСТ в опытных группе, что показывает большее нарушение функции печени по отношению к сердечной мышце.

Гипопротеинемия выявляется обычно при патофизиологических синдромах, выражающихся в снижении биосинтеза, усилении катаболизма, патологическом распределении белка между отдель­ными секторами организма. Понижение содержания белка в плазме крови отмечается также при на­рушении функции желудочно-кишечного тракта, при продолжительных воспалительных процессах в стенке кишечника, сопровождающихся ухудшением переваривания и всасывания белков. Кроме того, понижение содержания белка в плазме показывает также нарушение функции почек, так как белки и жидкость из плазмы крови уходят в ткани и почки. В этом случае увеличивается сосудистая проницаемость в почечных клубочках, и белки выводятся с мочой.

Глюкоза является ценнейшим питательным веществом для большинства клеток и особенно тка­ни мозга. Половина энергии, расходуемой организмом, выделяется за счет глюкозы. Гипогликемия (ГПГ) — снижение содержания глюкозы в крови — чаще всего связана с абсолютным или относи­тельным повышением уровня инсулина в крови. Кроме того, гипогликемия у крыс опытных групп, по-видимому, наблюдается при злокачественных опухолях внепанкриотической локализации (фиб­рома, фибросаркома), а также при поражении желудка и кишечника.

Отмечалось понижение концентрации мочевины. Поскольку мочевина (остаточный азот) обра­зуется главным образом в печени, то уровень мочевины в крови уменьшается при тяжелых ее пора­жениях.

Увеличение АЛТ, АСТ, понижение содержания в плазме крови белка, глюкозы, мочевины пока­зывают нарушение функции желудочно-кишечного тракта, печени, почек, сердца у эксперименталь­ных животных при хроническом отравлении солями молибдена. Биофлавоноиды оказывают положи­тельное действие за счет стабилизации мембран клеток и лизосом, нейтрализации токсичных свобод­ных радикалов. Их противовоспалительные свойства обусловлены тем, что, проникая в межклеточ­ное пространство, они связывают белки ферментов, которые вызывают развитие воспалительной ре­акции. При приеме препарата «Кверцетин» состав плазмы крови изменился и приблизился к кон­трольным значениям, что показало положительные протекторные свойства данного препарата (рис. 2).

Таким образом, установлено повышение АЛТ, АСТ, понижение уровня сахара, белка, мочевины в плазме крови опытных животных. Флавоноид «Кверцетин» приблизил уровень плазмы крови крыс к контрольным значениям.

References

1. LarionovаK. Biosubstrate rights in environmental analytical monitoring of heavy metals // Occupational Medicine and Industrial Ecology. — 2000. — № 4. — P. 30-33.
2. http://www.medical-enc.ru/21/hrom.shtml
3. http://www.f-med.ru/toksikologia/xrom.php
4. PletnevаM., Potapova N.I. Heavy metals and standardization of infusions // Pharmacia. — 2004. — № 4. — P. 9-10.
5. BaevаМ.М.Polymorphism of medicinal plants // Pharmacia. — 2005. — № 5. — 40-12.
6. GorchakovаN., Gaskin T.K. Bioflavonoids as correctors homeostasis // Lymphology, the experiment, the clinic: Proceedings of the IR and EL SB RAMS. — Novosibirsk. — 1995. — Vol. 3. — Р. 116-125.
7. Lakin G.F. — Moscow: High School, 1990. — 351 p.