Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время среди причин, вызывающих преждевременную смерть людей, алкоголизм и токсикомания стоят на одном из первых мест в мире наряду с сердечно-сосудистыми и онкологическими заболеваниями. Одним из самых тяжких и опасных последствий алкоголизма является его влияние на потомство. Комплекс возникающих при этом нарушений, названных алкогольным синдромом плода (АСП) _ одна из основных причин умственной отсталости детей (Кругликов Р.И., Майзелис -М.Я., I9S7). В последнее время, наряду с этанолом, и целях достижения опьянения и эйфории, широко распространился среди молодых люде". особый тип токсикомании, а именно: ингаляции,органическими растворителями, такими как толуол, ацетон, бензин, хлороотрм и др. Кроме того, многие из этих соединений входят s состав промышленных газов, влияат_на скружаащую среду, наносят вред здоровью людей (Ковалевский Г.А. и др., 1985; Паткина Н.А. и др., 1989). Высокая токсичность указанных соединений к связанная с их употреблением реальная угроза тяжелых поражений различных органов и тканей определяют важность исследования биохимических изменений, происходящих при алкоголизме', АСП и токсикомании.
Известно,' что при нарушениях регуляции вегетативных функций, проявляющихся при устойчивых патологических состояниях, происходит изменение тканевого энергетического обмена. Крсатпн-киназа (КК) (АТ<5: креатин- іі -фосфотрансфераза; 2.7.3.2) является одним из важнейших ферментов энергетического обмена в животной клетке, активность и изоферментный спектр которой могут быть показателями структурного и функционального состояния различных тканей многоклеточного организма (Лызлова С.Н., 1987). Таким образом, существует реальная возможность участия КК в механизмах клеточной адаптации, вызванной в. ответ на введение в организм высоких доз алкоголя и ацетона. Сравнительное исследование КК системы в энергообеспечении ЦНС, миокарда и мылц при ;\язлк ччьге патологических состояниях,' моделируемых на животных, может !!...з?ь большое значение я расшифровке патогенеза хронического алкоголизма, алкогольного синдрома плода и токсикомании; позволит выявить об^ие закономерности влияния токсичес-
2,
ких соединений на энергетический обмен различных тканей.
Кроме того, в настоящее время отсутствуют объективные биохимические критерии этих заболевании. Следовательно, определение активности и изоферментного спектра КК в сыворотке крови может найти применение в клинической практике в качестве диагностического теста исследуемых заболеваний.
Цель и задачи исследонаыпя. Основной целью работы явилось сравнительное изучение токсических аффектов этанола и ацетона на активность и изоферментный спектр КК в тканях и в сыворотке крови крыс, а также исследование этих показателей у эмбрионов и потомства алкоголизированных кивотных. В соответствии с поставленной целью в задачи работы входило:
-
создание, экспериментальной установки для ингаляционной затравки квотных различными органическими растворителями и моделирование хронической алкогольной и ацетоновой интоксикации крыс;
-
моделирование алкогольного синдрома плода (использовали методику, разработанную в отделе эмбриологии НИИЭМ РАМН);
-
исследование острого .и хронического воздействия этанола на динамику .активности КК мозга эмбрионов крыс, а также особенности формирования изоферментного спектра КК в мозге и сердце омбрионов алкоголизированных крыс на разных стадиях внутриутробного развития; \
-
исследование динамики изменения активности и изоферментного спектра КК в мозге, сердце и сыворотке крови потомства крыс на разных стадиях постнатального развития;
-
изучение антиалкогольного действия фитоадаптогенов из семейства аралиевых: полисциас и элеутерококка - на некоторые показатели физического развития эмбрионов и потомства алкоголизированных крыс, а также на активность и изоферментный спект; КК в мозге, сердце, сыворотке-крови эмбрионов и потс.ства крыс с признаками АСП;
-
сравнительный анализ активности и изоферментного спектра КК в мозге, сердце, скелетных мышцах и сыворотке крови крыс чс-реа 2 суток и через I месяц после окончания хронической затраики .тлвоткых этанолом и ацетоном;
-
исследование изоферментного спектра КК в мозге крыс,
3.
потреблявших 15%-й этанол в качестве единственного источника питья в течение одного года;
8) разработка быстрого способа разделения изоформенгов КК з тканевых экстрактах крыс с помоцыэ кодификации метода верти- кального электрофореза в полиакрклакидком геле в пластинах.
Научная новизна работы. Впервые провьдеко исследование токсических эффектов этанола на активность и изоферментккп спектр КК в тканях, сыворотке крови эмбрионов и потомства крыс с признаками АСП, а также дан сравнительной анализ этих :-:е биохимических показателей при хроническоГ; алкогольное и ацетоновой интоксикации половозрелых крыс.
Показано, что острое однократное воздействие этанола на
беременны?: самок крыс приводит к снижении активности КК а моз
ге плода с последующим восеганоатенкєм значени,'' активности КК
по мере снижения концентрации этанола в крови (кеЯрэтокс/.чес-
кое действие этанола). \
Впервые методом ионнообменной хроматографии на колонке с ДЭАЕ-сефадексом А-50 установлено, что наряду с ВВ-КК в мозге 20-дневных эмбрионов крыс.присутствуют в небольшом количестве Мь1- и МЗ-КК. Хроническая алкоголизация эмбрионов к потомства крыс в течение пренатального периода приводит к снижения активности всех трох изоферментов КК.
Показано, что хроническая алкоголизация беременных самок
крыс приводит к повышению активности КК .в сердце эмбрионов, а
также з сердце и сцзсротке крови потомства крыс; кзофзрмептный
спектр-КК при этом сдвигается в сторону MB- и 33-КК, что мскет
быть одним из доказательств задержки развития крысят с призна-,
нами АСП. , '
Впервые установлено, что антиалкогольное действие нозого растительного адаптогена полисциас сопровождается нормализацией значеній активности и изоферментного спектра КК в тканях эмбрионов, а также в тканях и сыворотке крови потомства ачкого-' лпоирозаннь.'Х крыс.' Влияние препарата полисциас на исследуемые нем,: г'иохкі'нческие показатели сходно с действием элеутерококка.
"i7'.\y-v. показано принципиальное сходство ь деНстзкн этанола і; зцєїл, на нзоферментный спектр КК в ткзьгях п емворотке крови криц пр;і хронической алкогольной и ацетоново'" интоксикации : в скелетных кьпцах крыс наряда' с !ь.1-КК псявлгагся Ї-G- и -
4.
ВЗ-КК, в сердце увеличивается доля МВ-КК (с случае ацетоновой интоксикации обнаруживается также повышенная активность ЗВ-КК), в мозге, кроме нейроспецифического ЕЗ-КК, синтезируется в значительном количестве ММ-изофермент КК.
Научно-практическое значение работы. Обнаруженные в работе существенные изменения активности и изоферментного спектра КК в тканях и сыворотке крови крыс при токсическом действии этанола и ацетона расширяют представления о молекулярных механизмах, лежких в основе патогенеза алкоголизма, алкогольного синдрома плода и токсикомании.
Практическая ценность работы определяется возможностью использования креатинкиназного теста в качестве дополнительного биохимического критерия при диагностике вьшеупомянутых патологических состояний. Полученные в работе данные могут служить одноґі из рекомендаций- для практического применения препарата пслисциас в качестве антиалкогольного средства, предотвращающего развитие АСП. Кроме того, креатинкиназныЯ тест может быть предложен в качестве высокочувствительного маркера для изучения действия лекарственных препаратов на энергетический обмен в клетке при различных патологических состояниях.
Разработанная ингаляционная установка для затравки животных в камере различными органическими растворителями может быть использована в научно-исследовательской работе при создании экспериментальных моделей хронической и острой интоксикации.
Предложенный быстрый и чувствительный способ разделения изоферментов КК в тканевых экстрактах с помощью модифицированного нами метода вертикального электрофореза в полиакриламид-ном геле в пластинах может быть рекомендован для применения в экспериментальных и клинических лабораториях.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на совместном научном семинаре СССР - Западный Берлин "ингаляционные токсикомании: клинико-экспериментальные аспекты" (Леиин-гр;.д, 1969), на УШ Созетско-Ктальянском симпозиуме по нейропси-хос.армакологии (Ленинград, 1990), на конференции "Проблемы биологии и медицины сегодня и завтра", посвященной 100-летиго Института экспериментальной медицины (Ленинград, 1990), на конференции ШІ Физиологии ЛГУ "Доминантные механизмы поведенческой од';птг.ц>;г." (Ленинград, 1990), заседаниях кафедры биохимии
s.
СПбТУ, отдел а. фармакологии НИИЭМ РАМН и кафедры биохимии СППМИ (І987-Ї99І ггЛ.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано б работ.
Структура и объем работы. Диссертация содержит следующие разделы: общая характеристика работы, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты исследований, их обсуждение, выводы и библиографический указатель. Текст диссертации изложен на 186 стр. машинописного текста," иллюстрирован 13 таблицами и 27 рисунками. Библиографический указатель содержит 80 отечественных и 165 иностранных источников.
