Влияние литиевых солей различных производных аргинина на перекисное окисление липидов в гомогенатах головного мозга и печени в опытах in vitro (Экспериментальная и профилактическая медицина)

Ключевые слова: перекисное окисление липидов, малоновый диальдегид, свободнорадикальное окисление, антиокислительная активность

Кислородное голодание является одним из наиболее серьезных осложнений, часто сопровождающихся хроническими и острыми повреждениями головного мозга. Патогенетические основы гипоксии мозговой ткани отличаются достаточной сложностью, чем и определяется разнообразие существующих подходов, в том числе фармакологических, к лечению и предупреждению ее повреждающего действия на указанном уровне. При острых нарушениях мозгового кровообращения используют ряд терапевтических средств, спо-собствующих улучшению снабжения мозга кислородом типа антикоагулянтов, вазодилятаторов, веществ, способных стимулировать выработку энергии (пирацетамы и др.) или снижать кислородные запросы мозговой ткани (барбитураты). Примечательна при этом группа препаратов, включающихся в метаболические процессы, направленные на сохранение энергетического обмена при гипоксии. В этом смысле особый интерес представляют как неорганические соли лития (хлорид, карбонат, бромид), так и органические (γ-аминобутират, γ-оксибутират, никотинат), способные угнетать потребление кислорода срезами и гомогенатами тканей, показанное в экспериментах на лабораторных животных [5], через нарушение процессов окислительного фосфорилирования [7], особенно под действием окси-бутирата лития на окислительный обмен. Независимо от интенсивности энергетических процессов, оксибутират лития угнетает потребление кислорода у разных видов животных, степень выраженности и длительности действия которого зависит от создаваемой концентрации иона лития и анионного компонента в крови и тканях животных [3]. Установлена также кумулятивная спо-собность γ-оксимасляной кислоты в качестве аниона по сравнению с карбонатом и хлоридом лития в отношении лития, особенно в головном мозгу, где он усиливает транспорт и накопление лития. Показано также, что как острая, так и подострая токсичность окси-бутирата лития уступает по степени своей выраженности таковым, развиваемым под действием его хлорида или карбоната [4,8]. Вышеизложенное служит основанием рекламировать отмеченные новые производные солей лития с особым акцентированием литиевых солей природных аминокислот, входящих в состав пептидов.

Для выяснения особенностей действия литиевых солей природных аминокислот на течение процесса перекисного окисления липидов (ПОЛ) нами были отобраны четыре соединения, впервые синтезированные в Институте тонкой органической химии НАН РА в виде литиевых солей производных L-аргинина. Это трет-бути-локсикарбонил-L-аргинина, N^ω-тозил-бензилоксикарбонил-L-аргинина, N^α,N^ω,N^ω-трикарбобензокси-L-аргинина и Nα-трет-бутилоксикарбонил-L-аргинина.

Материал и методы

Исследования проводились на 12 беспородных белых крысах-самцах, массой 200-220 г, содержавшихся на обычном пищевом рационе. После декапитации изолированные головной мозг и печень промывали физраствором, очищали от кровеносных сосудов и гомогенизировали в трисHCl буфере (pH 7,4). Уровень липидных перекисей определяли в неферментативной (аскорбатзависимой) системе переокисления по выходу конечного продукта – малонового диальдегида (МДА), образующего с тиобарбитуровой кислотой комплексное соединение в виде розового хромогена, интенсивность окраски которого регистрировалась спектрофотометрически (при длине волны 535 нм) и соответствовала количеству образовавшейся перекиси [1,2]. Об антиокислительной активности (АОА) испытуемых соединений судили по процентным изменениям количества МДА в опытных пробах по сравнению с контрольными из расчета на 1 г предварительно определенного количества белка [6]. 

Результаты и обсуждение

Как явствует из табл. 1, в гомогенатах головного мозга литиевые соли производных L-аргинина проявляют существенную АОА.

Таблица 1

Влияние литиевых солей производных L-аргинина в концентрации 0,01 М на содержание МДА (нм/мг белка) в мозгу белых крыс в опытах in vitro

Это особенно касается N^α,N^ω,N^ω-трикарбобензокси-L-аргинина, под действием которого наблюдается активное ингибирование процесса СРО в виде снижения количества МДА на 38,5 % по сравнению с контролем. Остальные три соединения – трет-бутил-оксикарбонил-L-аргинина, N^ω-тозил-бензилоксикарбонил-L-аргинина и N^α-трет-бутилоксикарбонил-L-нитроаргинина проявляют почти одинаковую АОА, уменьшая уровень МДА в пределах 24,1-25,8 %. Аналогичная закономерность прослеживается и в печеночной ткани с некоторым незначительным превалированием в ней ингибирования процесса СРО (табл. 2).

Известно, что степень воздействия на ту или иную функцию ор-ганизма (развитие, эндокринные функции, активность ферментов в раз-личных биологических системах) зависит от определенной концентрации ионов лития, в связи с чем представляло интерес проследить за изменением процесса СРО липидов при использовании малых доз (0,001М) литиевых солей производных аргинина. Об этом свидетельствуют данные, отраженные в табл. 3, показывающие на примере мозгового гомогената подавляющий эффект десятикратно сниженных концентраций (0,001М) испытанных литиевых солей производных L-аргинина на ПОЛ, хотя и в относительно меньшей степени. Примечательно, что при этом наибольшая степень АОА также прослеживается со стороны литиевой соли N^α,N^ω,N^ω-трикар-бобензокси-L-аргинина (снижение уровня МДА на 20,4%).

Таблица 2

Влияние литиевых солей производных L-аргинина в концентрации 0,01 М на содержание МДА (нм/мг белка) в печени белых крыс в опытах in vitro

Таблица 3

Влияние литиевых солей производных L-аргинина в концентрации 0,001 М на содержание МДА (нм/мг белка) в мозгу белых крыс в опытах in vitro

При сопоставлении данных, полученных на мозговом и печеночном гомогенатах, явствует неоднотипность действия малых доз испытанных соединений на процесс ПОЛ печеночной ткани, среди которых лишь N^α,N^ω,N^ω -трикарбобензокси-L-аргинина проявляет достоверное снижение уровня МДА, в отличие от остальных, демонстрирующих некоторую тенденцию к угнетению процесса СРО (табл. 4).

Таким образом, основываясь на результатах собственных иссле-дований, проведенных на  мозговом и печеночном гомогенатах, можно заключить об АОА и способности подавлять ПОЛ литиевых солей производных L-аргинина в концентрации 0,01 М, при более активном их проявлении в печеночной ткани. 

Таблица 4

Влияние литиевых солей производных L-аргинина в концентрации 0,001 М на содержание МДА (нм/мг белка) в печени белых крыс в опытах in vitro

Малые дозы изученных соединений (0,001 М) проявляют свою активность главным образом в мозговой ткани. Среди литиевых солей производных аргинина выделяется N^α,N^ω,N^ω-трикарбобензокси-L-ар-гинина, который обладает статистически достоверной АОА в мозгу и печени при использовании его как в больших, так и малых дозах. Примечательно также, что процесс подавления ПОЛ зависит не только от концентрации ионов лития; важное значение при этом имеют также анионы в виде производных аргинина.

Литература

1. Владимиров Ю.А., Азизова О.А., Деев А.И., Козлов А.В. Свободные радикалы в живых системах. Институт науки и техники ВИНИТИ, 1991, т. 29, с. 126-130.
2. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах., М., 1972.
3. Иванова А.И., Бобков Ю.Г. В кн.: Всесоюзный симпозиум “Коррекция острых невротических состояний с помощью оксибутирата лития”. М., 1983, с. 25-27.
4. Пилипенко Ю.А. Роль анионного компонента в фармакокинетике и токсичности солей лития. Автореф. дис. канд. мед. наук., М., 1978.
5. Самойлов Н.Н., Любимов Б.Н., Шолохов В.М. Бюл. эксперим. биол. мед., 1980, 6, с.696-698.
6. Lowry D.H., Razenbough N.J., Farr A.L., Rohdall R.J. J. Biol. Chem., 1951, 193, p. 265-269.
7. Sugawara I., Satofuka F. Sci. papers univ. Tokyo, 1965, 15, p. 165-172.
8. Zamoshchina T.A., Matvienko A.V., Alekseyeva L.P. Agarkova V.P., Saratikov A.S. Path. Fiziol. Exp. Ter., 1993, 4, p.22-24.

Вопросы, ответы, комментарии