МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН MINISTRY OF EDUCATION AND SCIENCE OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN
Л.Н. ГУМИЛЕВ АТЫНДАҒЫ ЕУРАЗИЯ ҰЛТТЫҚ
УНИВЕРСИТЕТI
ЕВРАЗИЙСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Л.Н. ГУМИЛЕВА L.N. GUMILYOV EURASIAN
NATIONAL UNIVERSITY
ХАБАРШЫ
1995 жылдың қантарынан жылына 6 рет шығады
II бөлiм
№ 6 (97) · 2013
ВЕСТНИК
выходит 6 раз в год с января 1995г.
II часть
HERALD
Since 1995
II part
Астана
УДК 616.423.
Р.Р. Бейсенова, М.Р. Хантурин, Л.Э. Булекбаева, А.О. Жанабергенов, Р.С. Мустафа
Изменения в показателях общего белка в биологических жидкостях организма при интоксикации фенилгидразином
(Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Астана, Казахстан)
Проведены исследования показателей общего белка в биологических жидкостях организма при интоксикации фенилгидразином. Показано, снижение концентрации белка в плазме крови, с одновременным увеличением его концентрации в интрестициальной ткани и в лимфе при острой интоксикации фенилгидразином.
Ключевые слова: производные гидразинов, острая интоксикация производными гидразинов, белок в интерстициальной жидкости.
Введение
В ходе развития космической деятельности техники и технологии на сегодняшний день приобретает приоритетность изучения влияния гидразинов на живые организмы [1,2,3].
Как описывается из работ многих исследователей, фенилгидразин влияет на метаболизм холестерола в сыворотке крови во время затравки фенилгидразином сопровождающиеся гиперплазией костного мозга после гемолиза [4,5]. Так же наряду с другими исследованиями замечено непосредственное влияние НДМА на клеточные белки участвующие в апоптозе клетки, что в свою очередь объясняет генетическую активность таких веществ [6, 7].Самым парадоксальным является то, что в Канаде в свое время практиковали нетрадиционные методы лечения рака сульфатами гидразина[8]. Хотя было исследовано и доказано что, одиннадцать производных гидразина и ароматического амина показывают непосредственную мутагенность и токсичность по отношению к Salmonella Typhimurium и явдяются сподвижниками мутагенного процесса Это такие производные как - Фенилгидразин, 2-нитро-фенилгидразин, 4-нитрофенилгидразин, 2,4-динитрофенилгидразин, p-толигидразин и 4-нитроанилин. [7]. В исследованиях так же показано что лечение НДMA вызывает острую токсичность [3], ведущей к разрушению мембран клетки и профильного изменения белка у крыс [9]. Кроме того, химические соединения, такие как нитрозодиметиламин образуют один моль формальдегида на каждый моль метилирующего агента, что способствует образованию потенциальных побочных канцерогенезных проявлении [10].
В некоторых исследованиях наблюдались эффекты критических гормональных всплесков в сыворотке крови во время острой затравки между предварительной обработкой сульфатом гидразина у крыс [11]. По результатам модулируемого исследования на гепатотоксичность с введением рифампицина и изониазида совместной терапии объясняют механизмы поражения печени [12]. Не смотря на то что, изониазид (INH) мог привести к серьезным травмам печени, включая печеночную недостаточность и аутоиммунные реакции, но из-за своей эффективности долгое время оставался одним из первых препаратов в лечении туберкулеза [13]. В борьбе с туберкулезом были разработаны модели отвечающие за клеточный иммунитет по борьбе с возбудителем туберкулеза [14]. Так же велись исследования аутоиммунной реакции человека и влияние альдегида и гидразина в метаболизме Atazanavir [15].
В предведущих исследованиях было приведено заключение о том, что под действием гидразинов происходит накопление белков и жидкости в интерстициальном пространстве и в лимфатической системе за счет угнетения транспортной способности лимфатических сосудов, и в результате этого уменьшение концентрации общего белка и жидкости в крови, что приводит к сгущению крови. Так же рассматривались влияния производных гидразина на перераспределение плазменных белков между кровью и лимфой, изменения сократительной активности грудного лимфатического протока и связанные с этим изменения гемодинамических параметров [16].
Материалы и методы
Эксперименты проводились на 60 белых беспородных крысах массой 250-300 гр. Были изучены действие острой интоксикации производного гидразина –2,4-динитрофенилгидразина.
Экспериментальные животные были разделены на 2 группы. Первая группа (n=30) получала воду в объеме 1мл, второй группе (n=30) внутрижелудочно вводили 188 мг/кг фенилгидразина однократно при острой интоксикации.
Забор крови для биохимического анализа осуществляли утром натощак из сонной артерии.
После охлаждения кровь центрифугировали на протяжении 20 мин (при 1500 оборотах в минуту). Полученную сыворотку отбирали в сухую, химически чистую пробирку. Гемоглобин определяли гемиглобинцианидным методом. Биохимические показатели крови определялись на фотоэлектроколориметре-3 следующим методом: общий белок - биуретовым методом. Для биохимических анализов использовались диагностические наборы фирмы «Агат» (таб. 1,2).
Результаты и обсуждения
По результатам наших исследований при острой интоксикации концентрация гемоглобина в группе животных, которые получали финилгидразин, увеличивалась на 82,51% (Р<0,01) по сравнению с контрольной группой. Повышение содержания гемоглобина в исследуемых группах, вероятно, связано с увеличением объема эритроцитов, так как количество эритроцитов при затравке производными гидразина остаются на уровне контрольных данных.
Это может являться показателем нарушений функции печени (Рисунок1, таблица1).
Рисунок 1.- Содержание гемоглобина и объем плазмы при острой гидразиновой интоксикации
Таблица 1.– Содержание гемоглобина крови и общего белка в биологических жидкостях организма при интоксикации фенилгидразином
Группы животных
Гемоглобинкрови Объем плазмы крови
Ед. изм г/л %
Контроль 125±2,4 42±0,4
Фенилгидразин 223±1,9*** 37±0,15*
Группы животных
Общий белок в плазме крови
Общий белок в интерстициальной ткани
Общий белок в лимфе
Ед. изм г/л г/л г/л
Контроль 69±2,26 34,45±0,22 33±0,5
Фенилгидразин 58,37±2,4*** 38,3±0,55*** 41,5±0,3*
При острой интоксикации фенилгидразином общий белок в крови уменьшен на 21,02%, в лимфе увеличен на 55,4% (P<0,001), также увеличен в интерстициальной ткани на 19, 7%
(P<0,05) объем плазмы уменьшен на 29,6% (P<0,01) (таблица 1, Рисунок 2).
Рисунок 2.- Изменения в содержании общего белка в биологических жидкостях организма при острой интоксикации производными гидразина
Это свидетельствует о переходе плазменных белков в интерстициальную ткань, видимо, это связано с увеличением проницаемости стенок капилляров.
Известно, что вода интерстициального пространства постоянно обменивается с плазмой крови кровеносных капилляров. В артериальной части капилляра гидростатическое давление крови превышает онкотическое давление белков плазмы, гидростатическое давление тканевой жидкости и вода фильтруется через гистогематический барьер в интерстициальное пространство. К венозному концу капилляра гидростатическое давление крови снижается, из- за выхода воды в ткань несколько повышается концентрация белков в плазме и онкотическое давление становится выше гидростатического, что обеспечивает обратное поступление воды из тканей в кровь.
Меньшие концентрации белка в интерстициальном пространстве обуславливают и меньшие величины онкотического давления. Величина этого давления, в основном, характеризует водную фазу интерстициального пространства и зависит от ряда причин - скорости фильтрации воды из кровеносных капилляров, количества воды, связываемой коллоидной фазой, скорости оттока воды в лимфатические капилляры. В свою очередь давление в интерстициальном пространстве определяет интенсивность фильтрации воды и лимфооттока.
Результаты наших исследований показывает снижение концентрации белка в плазме крови, и увеличение его концентрации в интерстициальной ткани и в лимфе при острой интоксикации фенилгидразином. Это указывает, что увеличивается интенсивность фильтрации жидкости из кровеносной системы в ткани, в результате этого уменьшается объем плазмы крови, что приводит к сгущению крови.
Таким образом, при остром воздействии фенилгидразина уровень общего белка в плазме крови понижается на 21%, в лимфе повышается на 65%, в интерстициальной ткани повышается на 20%, объем плазмы по гематокриту снижается на 30%, это свидетельствует об увеличении транскапиллярного перехода белков в ткани.
ЛИТЕРАТУРА
1 Зарипова М.А., Влияние низких концентраций несимметричного диметилгидразина на активные формы кислорода в объектах окружающей среды – Душанбе: Ирфон, 2006 – 158 с.
2 Зарипова, М.А. Теплофизические и термодинамические свойства водных растворов гидразина и фенилгидразина - Душанбе. – 2006. – 1-158с.
3 Белов А.А., К вопросу о токсичности и опасности гидразина и его производных – Украина:
2000. – 1-13с.
4 S. Dessi, B. Batetta, O. Spano, D. Pulisci, C. Anchisi, P. Pani, G. Broccia. Serum lipoproteins during bone marrow hyperplasia after phenylhydrazine administration in rats// Int. J. Exp. Path 1990. - С. 67I-675.
5 Роберт М., Tshikudi М.М., Дюмэ М., Dalko Е., Gaudreault V., Romero H., Мартино K. , Кеворкова O., Санчес Х.D., Линн E.Д., Скотт D.B , Скорца Т. Alterations in Bone and Erythropoiesis in Hemolytic Anemia: Comparative Study in Bled, Phenylhydrazine-Treated andPlasmodium-Infected Mice// Plos One: Universite ґ du Que ґbec a ‘ Montreal. – 2012. – Vol 7.
- No 9. – С.1-11.
6 Jablonski J., Jablonska E., Leonik A. The Effect of N-nitrosodimethylamine (NDMA) on Bax and Mcl-1 Expression in Human Neutrophils// Bull Environ Contam Toxicol. 2011. – С.638–642.
7 Malca-Mor L., Avishay A.S. Mutagenicity and Toxicity of Carcinogenic and Other Hydrazine Derivatives: Correlation Between Toxic Potency in Animals and Toxic Potency in Salmonella ty- phimurium TA1538 // Applied and environmental microbiology. – 1982. Vol. 44, No.4 – C.801-808.
8 Elizabeth K., MB, ChB, MSc, on behalf of the Task Force on Alternative Therapies of the Canadian Breast Cancer Research Initiative//Canadian Medical Association. – 1998. Vol.10, No.158.
– C.1327-1330.
9 Areeba A., Ravish F., Veena M., Riaz A. Effect of N’-nitrosodimethylamine on red blood cell rheology and proteomic profiles of brain in male albino rats// Interdiscip Toxicol. – 2011. Vol. 4.
No.3 – C.125–131.
10 Kun L., Sessaly C., Jun N., Benjamin C. M., James A.S. Use of LC-MS/MS and Stable Isotopes to Differentiate Hydroxymethyl and Methyl DNA Adducts from Formaldehyde and Ni- trosodimethylamine // Chem Res Toxicol. – 2012. Vol.25. No.3– C.664–675.
11 Silverstein R., Brian R.T., Catherine A., Christofl’ersen D.C., Johnson S., Morrisont D.C., Hydrazine Sulfate Protects D-Galactosamine-sensitized Mice against Endotoxin and Tumor Necrosis Factor/Cachectin Lethality : Evidence of a Role for the Pituitary//J . Exp . Med . r The Rockefeller University Press. – 1991. Vol.173. – C. 357-365.
12 Li F., Lu J., Cheng J., Wang L., Matsubara T.,. Csanaky I. L.,Curtis D. K., Gonzalez F.
J., Xiaochao M. Human PXR modulates hepatotoxicity associated with rifampicin and isoniazid co–therapy//Nat Med. – 2013. Vol.19. No.4. – C.418-420.
13 Metushi I.G., Nakagawa T., Uetrecht J. Direct Oxidation and Covalent Binding of Isoniazid to Rodent Liver and Human Hepatic Microsomes: Humans Are More Like Mice than Rats// Chem.
Res. Toxicol. – 2012. Vol. 25. –C. 2567?2576.
14 Guang F. D., Chien T. H., Yee J.S., SinghalA., Camacho L., Bifani P., Dartois V., Herve M.
ґT Cell Monitoring of Chemotherapy in Experimental Rat Tuberculosis //Antimicrobial a gents and c hemotherapy . – 2011. Vol. 55, No. 8. –C.3677–3683.
15 Li F., Lu J., WangL., Ma X. CYP3A-Mediated Generation of Aldehyde and Hydrazine in Atazanavir Metabolism//The American Society for Pharmacology and Experimental Therapeutics.
– 2010. Vol. 39, No. 3. –C.394-401.
16 Саспугаева Г.Е., Бейсенова Р. Р.,Хантурин М.Р. Действие производных гидразина на транскапиллярный обмен белков//Ену им. Л.Н.Гумилева, г. Астана http://enu.kz/repository/repository2013/vn1101agr07.pdf
REFERENCE
1. Zaryjpobhae M.A., Bhlijaenije nijzkijkh koencentraetcij nesijmmetrijcnoegoe dijmetijlgijdraez- ijnae na aektijbhnie phormy kijsloeroedae bh oebxektaekh oekrvxaejvccej sredi – Dvcaenbe: yjrphon, 2006 – 158 s.
2. Zaryjpobha, M.A. Teploephijzijceskije ij termoedijnaemijceskije sbhojstbha bhodnykh rastb- horobh gijdraezijnae ij phenijlgijdraezijnae - Dvcaenbe. – 2006. – 1-158s.
3. Beloebh A.A., K bhoprosuw o toeksijcnoestij ij opasnostyj gijdraezijnae ij egoe proyjzbhodnykh – vkraeijnae: 2000. – 1-13s.
4. S. Dessi, B. Batetta, O. Spano, D. Pulisci, C. Anchisi, P. Pani, G. Broccia. Serum lipoproteins during bone marrow hyperplasia after phenylhydrazine administration in ratsoeoe Int. J. Exp. Path 1990. - S. 67I-675.
5. Roebert M., Tshikudi M.M., Djvme M., Dalko E., Gaudreault V., Romero H., Martyjno K. , Kebhoerkoebhae O., Saences Kh.D., Lijnn E.t., Skoett D.B , Skoercae T. Alterations in Bone and Erythropoiesis in Hemolytic Anemia: Comparative Study in Bled, Phenylhydrazine-Treated and Plasmodium-Infected Miceoeoe Plos One: Universite ґ du Que ґbec a w Montreal. – 2012. – Vol 7.
- No 9. – S.1-11.
6. Jablonski J., Jablonska E., Leonik A. The Effect of N-nitrosodimethylamine (NDMA) on Bax and Mcl-1 Expression in Human Neutrophilsoeoe Bull Environ Contam Toxicol. 2011. – S.638–642.
7. Malca-Mor L., Avishay A.S. Mutagenicity and Toxicity of Carcinogenic and Other Hydrazine Derivatives: Correlation Between Toxic Potency in Animals and Toxic Potency in Salmonella ty- phimurium TA1538 // Applied and environmental microbiology. – 1982. Vol. 44, No.4 – C.801-808.
8. Elizabeth K., MB, ChB, MSc, on behalf of the Task Force on Alternative Therapies of the Canadian Breast Cancer Research Initiative//Canadian Medical Association. – 1998. Vol.10, No.158.
– C.1327-1330.
9. Areeba A., Ravish F., Veena M., Riaz A. Effect of N’-nitrosodimethylamine on red blood cell rheology and proteomic profiles of brain in male albino rats// Interdiscip Toxicol. – 2011. Vol. 4.
No.3 – C.125–131.
10. Kun L., Sessaly C., Jun N., Benjamin C. M., James A.S. Use of LC-MS/MS and Stable Isotopes to Differentiate Hydroxymethyl and Methyl DNA Adducts from Formaldehyde and Ni- trosodimethylamine // Chem Res Toxicol. – 2012. Vol.25. No.3– C.664–675.
11. Silverstein R., Brian R.T., Catherine A., Christofl’ersen D.C., Johnson S., Morrisont D.C., Hydrazine Sulfate Protects D-Galactosamine-sensitized Mice against Endotoxin and Tumor Necrosis Factor/Cachectin Lethality : Evidence of a Role for the Pituitary//J . Exp . Med . r The Rockefeller University Press. – 1991. Vol.173. – C. 357-365.
12. Li F., Lu J., Cheng J., Wang L., Matsubara T.,. Csanaky I. L.,Curtis D. K., Gonzalez F. J., Xiaochao M. Human PXR modulates hepatotoxicity associated with rifampicin
and isoniazid co–therapy//Nat Med. – 2013. Vol.19. No.4. – C.418-420.
13. Metushi I.G., Nakagawa T., Uetrecht J. Direct Oxidation and Covalent Binding of Isoniazid to Rodent Liver and Human Hepatic Microsomes: Humans Are More Like Mice than Rats// Chem.
Res. Toxicol. – 2012. Vol. 25. –C. 2567?2576.
14. Guang F. D., Chien T. H., Yee J.S., SinghalA., Camacho L., Bifani P., Dartois V., Herve M. ґT Cell Monitoring of Chemotherapy in Experimental Rat Tuberculosis //Antimicrobial a gents and c hemotherapy . – 2011. Vol. 55, No. 8. –C.3677–3683.
15. Li F., Lu J., WangL., Ma X. CYP3A-Mediated Generation of Aldehyde and Hydrazine in Atazanavir Metabolism//The American Society for Pharmacology and Experimental Therapeutics.
– 2010. Vol. 39, No. 3. –C.394-401.
16. Saespvgaejebhae G.E., Bejsenoebhae R. R.,Khanturyjn M.R. Dejstbhije proyjzbhodnykh gijdraezijnae na traenskaepijlljaernij oebmen belkoebhoeoeEnvw ijm. L.N.Gvmijlebhae, g. Astana http://enu.kz/repository/repository2013/vn1101agr07.pdf
Бейсенова Р.Р., Хантурин М.Р., Булекбаева Л.Э.,Жанабергенов А.О., Мустафа Р.С.
Фенилгидразинмен улану нәтижесiнде ағзаның биологиялық сұйықтықтырында болатын белок көрсеткiштерiнiң өзгерiстерi
Фенилгидразинмен улану нәтижесiнде ағзаның биологиялық сұйықтықтырында болатын белок көрсеткiштерiнiң өзгерiстерi зерттелген. Фенилгидразиның өткiр интоксикациясынан қаның плазмасында ақуыздың төмендеуi байқалады, осыған қоса интерестрициальды ұлпада және лимфада концентрациясының жоғарлауы көрсетiлген.
Түйiн сөздер: гидразин туындылары, гидразин туындыларымен шұғыл улану, интерстициалды сұйықтықтағы белок
Beisenova R.R., Khanturin M.R., Bulekbaeva L.E., Zhanabergenov A.O., Mustafa R.S.
Investigations of changes in indicators of common protein in body fluids during intoxication phenylhydrazine Investigations of changes in indicators of common protein in body fluids during intoxication phenylhydrazine. Descriptions of typical acute intoxication phenylhydrazine, its impact to accumulation of protein in the interstitial fluid, comparative indicators and mechanisms of intoxication under the influence of other hydrazine.
Keywords:derivatives of hydrazine, hydrazine derivatives acute toxicity, protein in the interstitial fluid.
Поступила в редакцию 15.10.13 Рекомендована к печати 30.10.13
Об авторах:
Бейсенова Р. Р.- к.б.н, доцент, заведующая кафедрой Управления и инжиниринга в сфере охраны окружающей среды Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева
Булекбаева Л. Э.- д.б.н., профессор, ГНС лаборатории физиологии лимфатической системы Институт физиологии человека и животных КН МОН РК Республика Казахстан
Хантурин М. Р.- профессор кафедры Управления и инжиниринга в сфере охраны окружающей среды Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева
Жанабергенов А. О. - докторант кафедры Управления и инжиниринга в сфере охраны окружающей среды Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
Мұстафа Р. С. - магистр кафедры Управления и инжиниринга в сфере охраны окружающей среды Евразийский национальный университет им.Л.Н.Гумилева
