Роль ферментных систем, метаболизирующих спирты и альдегиды, в регуляции уровня эндогенных спиртов в организме животных

После введения ингибитора АДГ пиразола в дозе 360 мг/кг за 12 ч до забора крови концентрация эндогенного этанола в ней повысилась более чем в 90 раз (табл. 2.2). Ингибитор АльДГ цианамид, введенный в дозе 50 мг/кг за 12 ч до декапитации, не менял концентрацию эндогенного этанола в крови, а ее повышение в печени и мозге не было достоверным по сравнению с контролем. Концентрация эндогенного этанола в этой группе была достоверно ниже, чем в группах, получавших пиразол или пиразол в сочетании с цианамидом. После совместного введения пиразола и цианамида наблюдалось значительное повышение уровня эндогенного этанола крови (примерно в 100 раз), что было достоверно выше, чем в контроле, но не отличалось от концентрации в группе, получавшей один пиразол. Сходные изменения отмечены в ткани печени и в мозге (см.: табл. 2.2).

Таблица 2.2. Влияние пиразола и цианамида на концентрацию эндогенного этанола в крови и тканях крыс

Группа (n = 8)

Этанол крови, мкмоль/л

Этанол печени, мкмоль/кг

Этанол мозга, мкмоль/кг

Контроль

4,8 ± 2,4

11,5 ± 1,5

5,6 ±2,2

Пиразол (360 мг/кг)

441,9 ±67,3*

527,5 ± 43,4*

616 ± 138,9

Цианамид (50 мг/кг)

4,4 ± 1,61

21,5 ±6,51

18,2 ± 7,21

Пиразол (360 мг/кг) ± цианамид (50 мг/кг)

481 ± 45,7*''

683,7 ± 121,6*#

735,8 ± 99,8*#

* - Р < 0,001 при сравнении с контролем;11 - Р < 0,001 при сравнении с группой, получавшей пиразол; - Р < 0,0001 при сравнении с группой, получавшей цианамид.

Пиразол существенно повысил также и концентрацию эндогенного метанола (в 4-6 раз) в крови, печени и мозге (табл. 2.3).

Цианамид также достоверно повысил уровень эндогенного метанола в крови и ткани мозга, хотя эффект оказался несколько меньшим по сравнению с вызванным пиразолом (табл. 2.3). Совместное введение пиразола и цианамида потенцировало их

Таблица 2.3. Влияние пиразола и цианамида на концентрацию эндогенного метанола в крови и тканях крыс через 12 ч после введения препаратов

Группа (и = 8)

Концентрация эндогенного метанола

кровь, мкмоль/л

печень, мкмоль/кг

мозг, мкмоль/кг

Контроль

8,0 ± 1,2

17,9 ±4,3

14,5 ± 3,7

Пиразол, 360 мг/кг

48,6 ±8,6*

81,2 ± 15,3*

71,2 ±9,3*

Цианамид, 50 мг/кг

38,6 ±4,6*

34,9 ± 8,8’

41,2 ± 7,2**'

Пиразол + цианамид, 360 + 50 мг/кг

178,2 ± 22,4*™#

209,1 ± 28,1*™#

142,6 ± 16,3*™#

* - Р < 0,001 при сравнении с контролем; 1 - Р < 0,05; 1,11 - Р < 0,01; 11п ~ р < 0,001 при сравнении с группой, получавшей пиразол; # - Р < 0,001 при сравнении с группой, получавшей цианамид.

действие, и уровень эндогенного метанола во всех тканях достоверно возрастал не только по сравнению с контролем, но и по сравнению с группой, получавшей пиразол. На концентрацию эндогенного этанола введение обоих ингибиторов ферментов такого эффекта не оказывало. Возможно, это связано с тем, что наряду с ингибированием АльДГ цианамид угнетает и активность каталазы, которая способна окислять метанол in vitro. Повышение концентрации эндогенного метанола после введения цианамида и цианамида в сочетании с пиразолом может свидетельствовать об участии каталазы в окислении эндогенного метанола in vivo.

Под действием пиразола и сочетания пиразола с цианамидом отмечалось также повышение концентрации 1-пропанола в крови, печени и мозге, где он появился в определяемых концентрациях (табл. 2.4). В контрольной группе уровень эндогенного 1-пропанола был ниже предела чувствительности метода.

Таблица 2.4. Влияние пиразола и цианамида на конценэ рацию эндогенного 1-пропанола в крови и тканях крыс через 12 ч после введения препаратов

Группа (п - 8)

Концентрация эндогенного пропанола

кровь, мкмоль/л

печень, мкмоль/кг

мозг, мкмоль/кг

Контроль

0

0

0

Пиразол, 360 мг/кг

23,9 ±3,3

26,6 ±5,0

28,1 ±4,1

Цианамид, 50 мг/кг

0

0

0

Пиразол, 360 мг/кг± цианамид, 50 мг/кг

16,8 ±2,0

25,46 ±3,9

22,0 ±4,0

После введения пиразола отмечено также повышение экскреции эндогенного этанола с мочой, где его концентрация достоверно увеличилась (табл. 2.5). Цианамид лишь незначительно повысил уровень этого спирта в моче. В сочетании с пиразолом цианамид достоверно повысил уровень эндогенного этанола в моче по сравнению с контролем, но он существенно не отличался от найденного после введения одного пиразола. В то же время концентрация метанола в моче наиболее заметно повысилась от совместного введения пиразола и цианамида.

Таблица 2.5. Влияние введения пиразола и цианамида на концентрацию эндогенного этанола, метанола и 1-пронанола в моче, собранной за 12 ч после введения препаратов

Группа

Эндогенный этанол, мкмоль/л

Эндогенный метанол, мкмоль/л

Эндогенный пропанол, мкмоль/л

Контроль (п = 5)

72,5 ± 1,9

339,9 ± 36,4

3,5 ± 2,4

Пиразол, 360 мг/кг (п = 5)

267,3 ± 50,1***

576,6 ± 256,9

3,5 ± 1,8

Цианамид, 50 мг/кг (п = 4)

97,5 ± 29,3

630,1 ±222,5

4,6 ± 2,6

Пиразол 360 мг/кг + цианамид, 50 мг/кг (п = 4)

328 ± 100,6*

1137,8 ±402,8

69,6 ± 48,6

*- Р < 0,05, *** - Р < 0,001 при сравнении с контролем.

Для проверки предположения о возможной роли каталазы в метаболизме эндогенных спиртов мы применили специфический ингибитор этого фермента аминотриазол [97]. Введение аминотриазола крысам в дозе 1 г/кг за 7 ч до забоя (табл. 2.6) привело к существенному повышению концентрации эндогенного метанола (в 5,5 раз) и эндогенного этанола (в 30,5 раз).

Таблица 2.6. Влияние введения аминотриазола на концентрацию эндогенного этанола и метанола в крови крыс

Группа

Эндогенный этанол крови, мкмоль/л

Эндогенный метанол крови, мкмоль/л

Контроль(п = 8) Аминотриазол, 1 г/кг (л = 8)

32,7 ± 10,8 998,3 ± 259,6*’*

6,4 ± 1,2 35,0 ± 6,1***

*** _ р < 0,001 по сравнению с контролем.

В организме человека и животных существует еще одна ферментная система, которая вносит свой вклад в окисление этанола при острой и хронической алкогольной интоксикации, это - МЭОС. Окисление этанола в микросомах катализирует преимущественно цитохром Р450 2Е1. В связи с этим был использован ингибитор микросомальных оксидаз метирапон, который вводили в дозах 22,6 и 113 мг/кг за 1 ч до забоя [97]. Как видно из табл. 2.7., ингибитор цитохрома Р450 метирапон уже в дозе 22,6 мг/кг массы снизил активность МЭОС почти в 2 раза.

Таблица 2.7. Влияние метирапона на активность микросомалыюй этанолокисляющей системы (МЭОС) и пероксидазную активность

каталазы печени крыс

Группа животных

МЭОС, нмоль НАДФН/мин х мг 1 белка

Каталаза, нмоль ацетальдегида/мин х мг 1 белка

Контроль (п = 8)

23,2 ± 7,9

62,2 ± 15,3

Метирапон, 22,6 мг/кг (/? = 8)

13,5 ± 1,6

63,8 ± 11,8

Метирапон, 113 мг/кг (п = 8)

9,7 ± 1,3*

86,8 ±21,4

* - Р < 0,05 при сравнении с контролем.

Метирапон после введения в дозе 113 мг/кг веса еще более значительно снизил активность МЭОС в печени (Р < 0,05). Активности АДГ и АльДГ в этом органе не изменялись после введения метирапона (табл. 2.8, 2.9).

Таблица 2.8. Влияние введения метирапона на активность АДГ печени крыс

Группа животных (я = 8)

Активность АДГ, нмоль/мин х мг'1 белка

Активность АДГ, мкмоль/мин х г-1 ткани

субстрат этанол

субстрат

ацетальдегид

субстрат этанол

субстрат

ацетальдегид

Контроль

5,0 ± 0,6

43,8 ±5,8

0,36 ± 0,03

3,20 ± 0,45

Метирапон, 22,6 мг/кг

4,6 ± 0,6

49,5 ± 4,2

0,29 ± 0,03

3,29 ±0,34

Метирапон, 113 мг/кг

4,8 ± 0,6

52,7 ± 6,9

0,34 ± 0,04

3,76 ± 0,54

Таблица 2.9. Влияние введения метирапона на активность АльДГ печени крыс

Группа животных

Активность АльДГ, нмоль НАДН/мин х мг"1 белка

общая

с низкой К

с высокой К

Контроль (п = 8)

7,85 ± 0,89

1,83 ±0,39

6,00 ± 0,70

Метирапон, 22,6 мг/кг (/? = 8)

7,97 ± 0,77

1,84 ±0,33

6,10 ±0,60

Метирапон, 113 мг/кг (п = 8)

6,92 ± 0,95

1,89 ±0,43

5,00 ± 0,80

Метирапон не влиял на концентрацию эндогенного этанола и метанола в крови и печени крыс (табл. 2.10). Концентрация ацетальдегида в плазме крови после введения метирапона также не менялась.

Таблица 2.10. Влияние метирапона на концентрацию эндогенного этанола и метанола в крови и печени крыс

Группа животных (л - 8)

Концентрация эндогенного этанола

Концентрация эндогенного метанола

кровь,

мкмоль/л

печень,

мкмоль/кг

кровь,

мкмоль/л

печень,

мкмоль/кг

Контроль

5,4 ±2,0

15,7 ±4,1

7,2 ± 1,9

28,1 ±3,8

Метирапон, 22,6 мг/кг

5,4 ± 1,7

19,2 ±4,1

13,3 ±4,7

20,6 ±4,5

Метирапон, 113 мг/кг

4,5 ± 1,8

25,9 ± 6,8

11,8 ±4,2

26,4 ± 4,8

Изучено также влияние ингибиторов альдегидредуктазы на концентрацию эндогенного этанола в крови и тканях, так как данный фермент теоретически может участвовать в восстановлении эндогенного ацетальдегида в этанол [429]. Нами использованы следующие препараты: вальпроевая кислота в дозе 200 мг/кг, триметин в дозе 200 мг/кг, и дифенин в дозе 50 мг/кг. Препараты вводили внутрижелудочно за 1 час до забоя.

Как видно из табл. 2.11, через час после введения крысам ингибиторов альдегидредуктазы триметина и дифенина уровень эндогенного этанола в крови достоверно снизился, в почке оба препарата действовали аналогично, вальпроевая кислота не оказывала

Таблица 2.11. Влияние введения вальпроевой кислоты, триметина и дифенина на уровень эндогенного этанола в крови и тканях крыс

Группа (я = 8)

Концентрация эндогенного этанола

кровь,

мкмоль/л

печень,

мкмоль/кг

МОЗГ,

мкмоль/кг

почка,

мкмоль/кг

Контроль

15,4 ±0,9

24,0 ± 1,5

32,3 ±2,0

34,6 ±2,2

Вальпроевая кислота, 200 мг/кг

13,5 ± 1,7

24,4 ± 2,5

36,2 ±3,6

30,0 ± 1,0

Триметин, 200 мг/кг

10,6 ± 1,4**

29,9 ± 3,6

35,9 ± 0,6

27,6 ± 1,6*

Дифенин, 50 мг/кг

11,5 ± 1,2*

25,1 ±3,3

40,0 ± 4,0

21,2 ± 1,3***

*- Р < 0,05, ** - Р < 0,01, *** - Р < 0,001 при сравнении с контролем.

эффекта на данный показатель. В ткани печени и мозга все три препарата на уровень эндогенного этанола не влияли. Можно предположить, что под действием ингибиторов альдегидредук- тазы дифенина и триметина тормозится восстановление эндогенного ацетальдегида в этанол в ткани почки.

Известно, что АДГ печени способна восстанавливать альдегиды в присутствии НАДН in vitro. Представлялось интересным оценить, при каких концентрациях ацетальдегида этот процесс будет эффективно проходить in vivo. Ацетальдегид - высокотоксичное вещество, LD.0 которого составляет 1,9 г/кг массы для крыс [531]. Мы исследовали концентрации эндогенного этанола после введения ацетальдегида в дозах 200 мг/кг (1/10 LD_0) и 1000 мг/кг (1/2 LD.0) внутрибрюшинно [322, 323].

При концентрациях ацетальдегида от 360 до 3180 мкМ в крови в организме происходит повышение концентрации этанола в крови до значений, значительно превышающих его нормальный эндогенный уровень (табл. 2.12). Это свидетельствует о том, что происходит не только окисление введенного ацетальдегида, но и его восстановление в этанол, вероятно, при участии АДГ. Однако уже через 60 мин после введения ацетальдегида в дозе 200 мг/кг, когда происходит снижение его концентрации в крови до 240 мкМ, уровень этанола приблизился к нормальным эндогенным величинам.

Таблица 2.12. Концентрации ацетальдегида и эндогенного этанола в крови крыс в различные сроки после введения ацетальдегида в дозах 200 мг/кг и 1000 мг/кг, в/бр

Группа

Ацетальдегид, мкмоль/л

Эндогенный этанол, мкмоль/л

200 мг/кг, 10 мин (п = 6)

448,3 ± 84,3

218 ±27,6

200 мг/кг, 30 мин (п = 6)

365,8 ± 17,9

66,6 ± 19,6"

200 мг/кг, 60 мин (п = 6)

241,0 ±23,4 *+

26,2 ± 15,0^

1000 мг/кг, 10 мин (п = 6)

3180± 166

1022 ± 188#

1000 мг/кг, 30 мин (п = 3)

1800 ±0,84^

800±100^

1000 мг/кг, 60 мин (я = 4)

1650 ±450~

467,0 ± 88,0*+##

+ - Р < 0,05; ++- Р < 0,001; по сравнению с точкой 10 минут; * - Р < 0,05; **_/>< 0,001 по сравнению с точкой 30 минут; # - Р < 0,05; т - Р < 0,001; по сравнению с дозой 200 мг/кг.

Наши результаты показывают, что АДГ начинает функционировать как редуктаза при концентрациях, превышающих эндогенные концентрации этанола в десятки и сотни раз. Это позволяет считать маловероятным участие АДГ печени в восстановлении эндогенного ацетальдегида в тканях.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >