 |
|
АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология |
Концентрация свободных аминокислот и их производных в печени крыс на фоне СОЭ и дополнительного введения таурина (однократно, в/бр, 650 мг/кг, за 30 мин до декапитации), р.моль/г
p<0,05 при сравнении с группами * — контролем f-CO3 Предварительное введение животным Таи на фоне значительного повышения концентрации этого соединения в плазме крови и печени (табл.15,16) и развития СОЭ в значительной степени устраняло аминокислотный дисбаланс в печени (нормализация уровней глутамата и гистидина) и плазме крови животных (содержание аланина и цитруллина, маркерных для поражения печени ароматических аминокислот — тирозина и фенилаланина, а также гистидина) (табл.12). Таблица 14 Активности ферментов в ткани головного мозга крыс на фоне СОЭ и дополнительного введения таурина (однократно, в/бр, 650 мг/кг, за 30 мин до декапитации), мкмоль/г белка/мин
* — p<0,05 при сравнении с контролем t — р<0,05 при сравнении с группой, получавшей этанол Таблица 15 Активности ферментов (мкмоль/г белка/мин) и концентрации субстратов гликолиза (мкмоль/г) в печени крыс на фоне СОЭ и дополнительного введения таурина
— p<0,05 при сравнении с контролем Таблица 16 Активность ALT (мкмоль/г белка/мин), концентрации пирувата и лактата (мкмоль/мл крови) в крови крыс на фоне СОЭ и дополнительного введения таурина (однократно, в/бр, 650 мг/кг, за 30 мин до декапитации)
ALT 0,432 ±0,0270 0,328 ±0,016 0,475 ±0,0479 0,368 ±0,0276 РА 0,108 ±0,0111 0,125 ±0,0072 0,18 ±0,0071* 0,204 ±0,031* LA__________ 2,750 ±0,294 1,883 ±0,277 3,498 ±0,573 5,04 ±1,77 * — р<0,05 при сравнении с контролем Кроме того, предварительное введение Таи на фоне СОЭ индуцировало снижение в плазме крови содержания его предшественника серина, аминокислот с разветвлённой углеводородной цепью (табл.12) предполагающих активацию глюконеогенеза [51,100] и предупреждало у 25% животных опытной группы развитие судорог на фоне СОЭ. Кроме того, в печени животных при введении Таи на фоне СОЭ наблюдалась выраженная тенденция к нормализации или практически полная нормализация активности процессов переаминирования в митохондриях и цитоплазме гепатоцитов (табл.15). Таким образом, с позиций нормализации аминокислотного дисбаланса в печени и плазме крови, а также процессов трансаминирования в печени приведенные данные могут служить метаболическим обоснованием применения Таи для коррекции аминокислотного дисбаланса на фоне развивающегося при хронической алкогольной интоксикации СОЭ. Продемонстрирован также ряд эффектов Таи адаптагенного характера на эндокринную систему. Так, у крыс он предупреждает гипергликемическое действие адреналина и вызываемое им изменение баланса К+, Na+ и Са2+ в крови и тканях [175]. Приём Таи внутрь в дозе 4-7 г/кг в день оказывает адреналинсохраняющее действие на надпочечники при стрессе, в среднем на 30% подавляет подъем уровня сахара в крови, а при его внутриартериальном или пероральном введении собакам в дозе 200 мг/кг увеличивает инсулиновую активность плазмы [176]. В наших исследованиях показано, что наиболее информативными для состояний гипо- и гиперкортицизма являются концентрации Таи и фосфоэтаноламина: в ситуациях гиперкортицизма содержание Таи в печени увеличивается, а фосфоэтаноламина уменьшается, при адреналэктомии ситуация обратная, а уровень Таи в печени высокодостоверно (р<0.02) положительно коррелирует с концентрацией кортикостероидов в плазме крови крыс. Корреляционный и линейно-дискриминантный анализ уровня 11-оксикортикостероидов, свободного кортикостерона и всего спектра исследованных показателей в печени крыс доказывает, что тем самым уровень Таи может служить своеобразным маркером функционального состояния коры надпочечников [177]. Введение Таи в дозе 300 мг/кг парентерально при аллоксановом диабете крысам или обезьянам увеличивает содержание печеночного гликогена и стимулирует утилизацию глюкозы мышцами, снижает экскрецию глюкозы с мочой и содержание ее в крови [178]. Действие Таи в данном случае инсулиннезависимое. Таи предотвращает у крыс гипергликемию, индуцированную стрептозотоцином, а при аллоксановом диабете стимулирует секрецию инсулина и инсулинактивирующую функцию печени, нормализует уровень стероидных гормонов в крови [176,179]. В экспериментах с изолированными рецепторами инсулина человека показано, что Таи обратимо и специфически связывается с ними, что, в некоторой степени, объясняет механизм его гипогликемического действия [176]. Показано также, что Таи in vivo потенцирует эффект инсулина, активируя утилизацию глюкозы в сердце, вызывая повышение фруктозо-1,6-дифосфата, лактата (но не пирувата) и усиление окисления цитоплазматического NADH. При этом активируется фосфофруктокиназа, а уровень АТФ и цитрата снижается. Таи in vivo оказывает стимулирующее действие на выделение поджелудочной железой инсулина без участия адренергических рецепторов путем активации гликолиза в Р-клетках и, защищая от токсического действия островки Лангерганса, предотвращает вызываемые стрептозотоцином гипергликемию и снижение уровня иммунореактивного инсулина, активирует выброс инсулина в кровь по цАМФ-зависимому механизму. Считают, что регуляция гормональной активности Таи осуществляется на уровне гипофиза, а введенный в дозе 4-8 г в день он вызывает повышение концентрации гормона роста в плазме крови крыс [176,180]. Кроме того, как показано нами, ежедневное внутривенное введение Таи в дозе l/10LD50 в модельной ситуации острого деструктивного панкреатита у устраняет возникающий в плазме крови и поджелудочной железе собак аминокислотный дисбаланс (в первую очередь — обедненение фонда гликогенных, серусодержащих аминокислот и Таи) и, тем самым, является предпосылкой для клинической апробации Таи при консервативном и хирургическом лечении острых и хронических панкреатитов в качестве средства направленной метаболической терапии [181]. Инъекция крысам недавно открытого гормона паращитовидной железы — глутаурина (производного Таи), значительно увеличивает концентрацию глюкокортикоидов в крови и не влияет на уровень эстрадиола. Глутаурин увеличивает уровень ренина в плазме крови крыс и собак [5,38]. Интрацеребральное введение Таи приводит к умеренной гипотермии, гипофагии и уменьшению потребления воды. Терморегуляторное действие Таи при его введении внутрь желудочков мозга реализуется на уровне серотонинергических систем или через активацию гипоталамической секреции ацетилхолина [5, 23,34]. Известно, что Таи в больших концентрациях присутствует в тромбоцитах. In vitro показано, что Таи (15 мМ) ингибирует агрегацию тромбоцитов человека, индуцированную ADP, адреналином и коллагеном [182], усиливает антиагрегационное действие аспирина и индометацина [183]. Таи (100 - 200 мг/кг в сутки) стимулирует синтез простациклина ПП2 и угнетает синтез тромбоксана А2 в артериях, матке и сердца у крыс. Антиагрегационные свойства Таи связывают с его антиоксидантным действием. Таи проявляет антигипоксические свойства при острой гипоксической гипоксии у крыс, нормализуя пул аденина, энергетический обмен и перекисное окисление липидов, а при острой гемической гипоксии повышает рО2 и снижает уровень метгемоглобина [184-186]. Описаны также антиноцицептивные (болеутоляющие) свойства Таи у мышей (20 - 100 мг/кг перорально или подкожно) в тестах "горячей пластинки", формалиновых или уксуснокислых "корчах", а также противовоспалительный эффект Таи (каррагениновый отек лапы) у крыс (внутрижелудочное введение, 10-50 мкг) [183,187]. Таи является незаменимым в процессе роста организма. Как уже указывалось, для человека это соединение является относительно незаменимой аминокислотой и при длительном парентеральном питании или недостаточном поступлении его с пищей, сопровождающимися снижением его концентрации в тромбоцитах, лимфоцитах и эритроцитах, а также в плазме крови и моче, возникают нарушения в процессах конъюгации желчных кислот и абсорбции липидов. Поэтому в состав искусственных смесей для детского питания ("Семилак", США) или наши смеси "Тонус-1" (Беларусь), а также используемых в педиатрической практике аминозолей ("Вамин-Лакт" — Швеция, "Левамин-Лакт" — Финляндия), в количествах, восполняющих суточные потребности, добавляют Таи. Так, показано, что у детей при полном парентеральном бестауриновом питании снижается концентрация Таи в плазме [30, 65], обнаруживаются нарушения в электроретинограмме [188,189], пониженная абсорбция витамина D [190]. Кроме того, обнаружено что пониженный уровень Таи в плазме крови является фактором холестаза у новорожденных. Поэтому для новорожденных Таи в настоящее время рассматривается как незаменимая аминокислота и хотя у взрослых, по сравнению с новорожденными, биосинтез Таи в обычных условиях относительно достаточен, стресовые состояния (тяжёлые физические нагрузки, пред- и послеоперационные периоды, травмы, тяжелые болезни и формирующийся в период реконвалесценции астенический синдром) как правило, приводят к обеднению пула Таи в организме и возникновению так называемого функционального дефицита этого соединения. Указанные состояния, как правило, усугубляются формирующимся при этом аминоккислотным дисбалансом в тканях и физиологических жидкостях [191]. При включении же Таи в состав смеси для искусственного питания детей в концентрации 30 ц.моль/100 мл смеси, его концентрация в плазме крови и моче нормализуется, становясь равной обнаруживаемой у новорожденных при естественном вскармливании [192]. Показано, что Таи позитивно влияет на эмбриональное развитие мышей, при применении его в среде для оплодотворения in vitro [193]. Транспорт Таи от матери к плоду является активным процессом, благодаря которому концентрация Таи в крови плода выше, чем у матери [194]. Исследования in vitro с использованием интактной доношенной плаценты человека и искусственных мембранных везикул показали наличие на пограничной мембране синцитиотрофобласта транспортной системы, специфичной для Таи и других (3-аминокислот. Перенос Таи активизируется трансмембранным градиентом Na+, а поступление зависит от концентрации Na+ [195,196]. Концентрация Таи в ткани плаценты в 100-150 раз выше, чем в крови матери или плода [197], что не наблюдается ни для одной другой аминокислоты. Быстрый рост плода ведет к накоплению в его организме Таи, а необходимый уровень этого соединения в мышцах и мозге из-за недостаточной активности ферментных систем его синтеза в неонатальном периоде не достигается. Последнее влечет за собой необходимость дополнительного экзогенного поступления Таи [31]. Все вышеперечисленные данные свидетельствуют не только о важной роли Таи, которую он играет в функциональной деятельности мозга, но и убедительно доказывает необходимость изучения и применения этого соединения в терапии целого ряда патологических состояний центральной нервной системы. В заключение следует отметить, что Таи предложен (и запатентован) как антиагрегантное средство для лечения артериальных и артериолярных тромбозов [198,199], неврологических заболеваний (в том числе мигрени) [200], фиброзно-кистозной дегенерации [201]. Таким образом, Таи является высокоактивным природным соединением, действие которого на функциональные системы организма может быть оценено в целом как адаптогенное. Данные по биохимии, физиологии и фармакологии Таи уже сегодня позволяют рассматривать его как эффективное средство метаболической коррекции и заместительной терапии широкого спектра патологических состояний. Малая токсичность, богатый спектр фармакологических, физиологических и биохимических эффектов позволяют рассматривать Таи и его дериваты как весьма перспективные лечебные средства при целом ряде заболеваний: острые и хронические гепатиты, циррозы, алкоголизм, стенокардия, аритмия, атеросклероз, лучевая болезнь и др. 3.2. Влияние таурина на процессы формирования фонда свободных аминокислот и их производных в плазме крови и периферических тканях 3.2.1. Недостаточность таурина С целью выяснения механизмов реализации биологической активности Таи, в частности — в процессах формирования фонда нейроактивных аминокислот и биогенных аминов в отделах головного мозга с различной-функционально-метаболической ориентацией (гипоталамус, средний мозг, стриатум) и аминокислотного дисбаланса в плазме крови и периферических тканях (печень, мышцы, миокард) мы моделировали функциональную недостаточность этого соединения путём хронического введения введения его структурного аналога и транспортного антагониста — |3-А1а в виде а) 3% раствора на сроки 1, 8 и 14 суток в качестве единственного источника питья или б) однократного внутрибрюшинного введения |3-А1а в дозах 0,46; 0,92; 1,84 и 3,68 г/кг на 24 часа (концентрации эквимолярны с учётом доз вводимого Таи в моделях его избыточного поступления in vivo) [34]. Внутрибрюшинное введение крысам (З-Ala в дозах 0,46; 0,92; 1,84 и 3,68 г/кг привело через 24 часа к достоверному увеличению его содержания в периферических тканях и плазме крови (что свидетельствует о корректности моделирования нами экспериментальной ситуации избыточного содержания f$-Ala), а также индуцировало аминокислотный дисбаланс, проявившийся в снижении концентраций Таи, метионина, цистеина, тирозина, изолейцина в печени. Одновременно, в печени экспериментальных животных происходит ингибирование мито-хондриальной малатдегидрогеназы (MDHm), причем снижение активности данного фермента происходило достоверно при всех дозах (рис.9). Полученные результаты подтверждают возможность снижения содержания серусодержащих и метаболически связанных с ними аминокислот при недостаточности поступления Таи в организм. Рис. 9. Содержание свободных аминокислот, их производных (мкмоль/г) и активность митохондриальной малатдегидрогеназы (ммоль/г/мин) в печени крыс через 24 ч после внутрибрюшинного введения j3-Ala
Кроме того, при введении р-А1а в дозе 0,46 г/кг ip плазме крови появляются высоко достоверные положительные корреляции между уровнями серусодержащих (цистин, цистатионин) и метаболически или функционально связанных с ними аминокислот (серии, глицин). В печени обращает на себя внимание возникновение отрицательной коррелятивной зависимости Cys - Met (в дозе 0,92 г/кг), в дозе 1,84 г/кг — положительной корреляции между концентрацией Таи и его структурного аналога и транспорного антагониста PEA, а при введении |3-А1а в дозе 3,68 г/кг — отрицательной корреляции между уровнями Таи в печени и его предшественника — серина в плазме крови животных. Кроме того, исчезали (или меняли свою наравленность) отрицательные корреляционные зависимости между уровнями Таи и его структурных аналогов в печени и их уровнями в плазме крови (исчезновение корреляций между уровнем Таи в плазме и уровнем фосфоэтаноламина в печени, возникновение — между уровнем Таи в печени и f$-Ala в плазме, а также между уровнем Таи в плазме и его уровнем в печени). Таблица 16 Содержание свободных аминокислот и их производных в плазме крови крыс через 24 часа после внутрибрюшинного введения (З-аланина, \1М
Р-аланин
Urea Asp Thr Ser Asn Glu Gin Pro Gly Ala Ct-ABA Cys Met Ctn Leu Tyr Phe P-Ala NH3 Orn Lys His 750.0 ± 74,8 487.1 ± 61,9 475,0 ±32,2 518.8 ± 45,7 103.8 ± 12,9 1383 ±123 299,7 ± 54,9 630.2 ± 49,3 16,29 ± 2,95 52,18 ± 6,70 68,78 ± 6,13 1,623 ±0,292 295,0 ± 18,6 222.5 ± 22,3 1025,7 ±44,4 120.6 ± 12,7 0,46 г/кг 677,4 ± 26,8 384.3 ± 55,3 506.6 ± 42,7 531.4 ± 59,4 1575 ± 264 447.7 ± 87,5 945 ±117 10,57 ± 2,60 53,6 ± 14,6 57,06 ± 9,06 2,87 ± 1,15 280.8 ± 24,0 241.7 ± 10,9 110.7 ± 12,0 0,92 г/кг 552,0 ±39,0* 437,0 ±30,3 46,45 ± 4,74 458,9 ±39,2 541,6 ±34,1 106,32 ±9,25 285,9 ± 23,9 1603 ±146 502.8 ± 81,0 662.5 ± 62,5 17,54 ±3,53 46,67 ± 8,70 67,08 ± 5,00 1,988 ±0,689 260.09 ±8,20 469.6 ± 24,1 131.6 ± 14,8 1,84 г/кг 610,3 ± 41,5 536 ±149 43,83 ± 5,59 504,0 ±38,7 543,0 ± 44,8 102.7 ± 16,9 289.2 ± 19,4 526.8 ± 87,7 686.3 ± 62,3 20,98 ± 6,91 47,89 ± 8,10 57,19 ± 8,70 2,87 ±2,08 295,6 ± 29,3 219,5 ± 24,6 91,2 ± 13,6 46,3 ± 13,1* 1264 ± 246 106,70 ±8,54 436.4 ±37,0 133.4 ± 11,4 3,68 г/кг 557,0 ±38,8* 491±116 41,02 ±3,24 444.0 ± 67,1 547.1 ± 67,5 261,6 ± 20,9 1538 ±152 510 ±121 652,1 ± 49,9 1065 ± 230 12,38 ±3,44 49,44 ± 9,85 59,38 ± 5,00 1,184 ±0,365 268,27 ±8,01 204,4 ± 24,1 97,0 ± 13,4 101,3 ±40,6* 1025,4 ±44,0 115,11 ±6,92 480.3 ± 57,9 128.3 ± 15,9
* _ p < 0,05 по отношению к контролю Тем самым, проведенный коррелятивный анализ позволяет предположить, что недостаточность Таи, индуцированная парентеральным введением |3-А1а, оказывает влияние на процессы формирования фонда свободных аминокислот и их производных (в первую очередь серусодержащих аминокислот или структурных аналогов Таи) как на уровне метаболических превращений этого класса соединений, так и на уровне их конкуренции за общие системы активного транспорта. По данным дискриминантного анализа, наиболее информативными показателями, характеризующими фонд исследованных соединений в плазме крови, являлись (З-Ala и Таи (F-константы Фишера 3,99 и 3,10), в сердечной мышце — |3-А1а и Met (F = 3,53 и 3,04). В скелетной мышце наиболее информативными показателями (F>6) являлись аспартат, аспарагин, серии, валин и орнитин. При этом в плазме крови и скелетной мышце наблюдалась корректная классификация реализаций по группам, т.е. по распределению индивидуальных значений определяемых показателей группы животных, получавших (3-А1а и интактный контроль различались весьма существенно. Таблица 17 Содержание аминокислот и их производных в сердце крыс через 24 ч после внутрибрюшинного введения (З-Ala, нмоль/г
- p < 0,05 по отношению к контролю Проведенный анализ позволяет сказать, что изменения концентраций свободных аминокислот и их производных в исследованных тканях и плазме крови были обусловлены, главным образом, изменениями уровней Таи, Met и Р-А1а. Исследования закономерностей формирования фонда свободных аминокислот и их производных в тканях (печень, сердечная и скелетная мышца, отделы головного мозга) и плазме крови в динамике хронического (14 суток) перорального введения 3% раствора р-А1а показали, что уже на 1 сутки эксперимента на фоне значительного повышения уровеня р-А1а в периферических тканях и плазме крови крыс наблюдалась тенденция обеднения пула Таи (рис., табл. 19-22). При таком способе введения (3-А1а в периферических тканях и плазме крови изменения в уровнях свободных аминокислот и их производных были менее выражены, чем при его парентеральном введении, и касались в первую очередь аспартат, треонин, метионин и тирозин. Таблица 18 Содержание аминокислот и их производных в скелетной мышце крыс через 24 ч после внутрибрюшинного введения (З-Ala, нмоль/г
- p < 0,05 по отношению к контролю Таким образом, введение |3-А1а per os оказывает значительно меньшее влияние на формирование фонда свободных аминокислот, чем его парентеральное введение, что указывает на предпочтительность моделирования недостаточности Таи путем парентерально введения |5-А1а. Таблица 19 Содержание аминокислот и их производных в плазме крови крыс в динамике введения |3-А1а (3% раствор, per os),
Таи Urea Asp Thr Ser Asn Glu Gin Pro Gly Ala Ot- ABA Val Cys Met Ctn He Leu Tyr Phe P-Ala EA NH3 Orn Lys His * _ Контроль 191 ± 25 627 ± 47,7 19,9 ± 2,55 113 ± 18,2 210 ±11,7 22,3 ± 2,28 72.0 ± 11,4 457 ±38 16,9 ± 1,2 108 ± 18 48.2 ± 20,5 75.2 ± 4,4 80.8 ± 5,8 39.1 ± 4,04 13.9 ± 1,48 483 ± 15 39,5 ± 0,7 126 ± 18,8 29,8 ± 6,62 Опыт 160 ± 9,91 753 ± 81,8 26,6 ± 1,53* 79,3 ± 9,01 197 ± 14,0 19.3 ± 8,43 112 ± 4,95 31.1 ± 1,73 21.1 ± 1,48 52.1 ±3,46* 64.2 ± 2,35* 34.4 ± 1,96 49.2 ± 4,58 39.2 ± 1,86 46,0 ± 4,99 Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 635 | Нарушение авторских прав |
Показатель Контроль Таи СОЭ СОЭ+ Таи
Подобная печени картина при введении |3-А1а наблюдалась в плазме крови, где также отмечено снижение концентрации Таи, и в сердечной мышце (табл. 17), где снизилась концентрация цистеина. В плазме крови, кроме этого, повышался уровень аспартата. В скелетной мышце наблюдалось изменение концентраций большинства определяемых аминокислот, в том числе повысился уровень аспартата, аспарагина, глицина, аланина, етаноламина, лизина и снизился — фосфоэтаноламин и лейцин (табл. 18), что позволяет говорить о вызванном недостаточностью Таи аминокислотном дисбалансе, наиболее сильно проявившемся при введении р-А1а в дозах 1,84 и 3,68 г/кг.
контроль
Таи