Самохіна Н.А.
ДП УкрНДІ медицини транспорту, м. Одесса
Актуальність. За останні 20 років стан здоров'я населення України дуже погіршився, що значною мірою зумовлено антропологічним забрудненням навколишнього середовища, зокрема сполуками важких металів — кадмію (Cd), свинцю (Pb) та ртуті (Hg). Здоров'я людини в багатьох випадках визначається станом навколишнього середовища. Контамінація важкими металами (ВМ) довкілля і виробничої зони населення може лежати в основі багатьох випадків розвитку металонефропатій (МНП), особливого виду патології нирок. Встановлено, що тривалий вплив на організм ВМ, навіть у малих дозах, призводить до зростання захворюваності серед населення, включаючи неспецифічні синдроми екологічної дезадаптації, зниження захисних сил організму (підвищена частота інфекційних, алергійних та онкологічних захворювань), загострення хронічних хвороб. Із-за недостатньо вивчених патогенетичних механізмів токсичного ураження нирок важко діагностувати токсичні нефропатії.
Тому, метою даного дослідження було експериментальне моделювання на лабораторних тваринах дії важких металів на нирки, вивчення біохімічних механізмів їх токсичності, пошук інформативних біомаркерів розвитку метало-нефропатій.
Матеріали та методи. Дослідження проводились на щурах-самцях вагою 200-220 г, яким на протязі 30 днів в/ш вводили солі ВМ в дозі 1/200 від DL50. Тварини були розділені на чотири групи: 1 — ацетат свинцю, 2 — хлорид кадмію, 3 — хлорид ртуті, 4 — контрольна. Тварин виводили із експерименту під тіопенталовим наркозом із додержанням всіх норм біоетики. В нирках дослідних тварин визначали вміст ВМ, а в цільному гомогенаті (ЦГ), лізосомально-цитоплазматичній (ЛЦФ), мітохондріальній фракціях (МФ) тканин нирок досліджували низку біохімічних показників: показники мембранотоксичної дії — лужна фосфатаза (ЛФ), кисла фосфатаза (КФ), ферменти розвитку оксидативного стресу — глутатіонпероксидаза (ГП), глутатіонредуктаза (ГР), продукти перикисного окиснення ліпідів (МДА), ферменти енергетичного (ЛДГ, Г-6-ФДГ) та білкового обміну (АЛТ, АСТ). В біосубстратах (кров та сеча) визначали креатинін.
Результати досліджень. В динаміці субхронічного експерименту в усіх групах тварин , що отримували ВМ, спостерігалось прогресивне накопичення їх в тканинах нирок. При цьому максимальний вміст токсикантів визначався на 30 день: рівень Cd зріс в 15,8 раз у порівнянні з контролем, а Hg — в 13,7 раз.
Провідним механізмом токсичної дії ВМ вважається інгібування багатьох ферментних систем в результаті блокування сульфгідрильних та інших функціональних груп. Зниження відношення -SH до -SS груп відмічено в усіх дослідних групах тварин. Найбільш вагомо ці зміни проявлялися в лізосомальній фракції кадмієвої групи, яка містить цитоплазматичні та лізосомальні ферменти — зростання на 15- 20 %.
Важливим патогенетичним механізмом дії ВМ на клітинному рівні є оксидативний стрес, що підтверджується зростанням ПОЛ в усіх піддослідних групах тварин. Особливо даний показник підвищився в 2 рази в кадмієвій та ртутній групах. Одночасно з активацією ПОЛ спостерігається підвищення активності ферментів антиоксидантного захисту. Було відмічено зростання активності ГП, Г Р, а також Г-6-ФДГ в ЛЦФ свинцевої та кадмієвої групах в 2-2,5 рази; а в МФ ртутної групи активність ГП не змінювалась.
Дослідження маркерних показників порушення проникності біологічних мембран показали, що активність ЛФ зросла на 60-70% в мітохондріальній та цитоплазматичній фракціях усіх піддослідних груп. А підвищення лізосомального ферменту — КФ на 30 % спостерігалось в ЛЦФ усіх дослідних груп. Також відмічалась протеїнурія і підвищення рівня креатиніну на 50 % в плазмі крові.
Висновки. Проведено вивчення механізмів розвитку експериментальних металонефропатій. Одним із основних механізмів є виникнення оксидативного стресу внаслідок інгибування функцій антиоксидантних систем, а також зрушення каталітичних активностей маркерних показників розвитку даного виду нефропатій.