Влияние флавоноидов на морфологическую структуру органов и тканей и индекс деформируемости эритроцитов при острой гипоксической гипоксии. Известно, что ряд физиологических и биохимических показателей отражает общий «итог реакций» многих клеток и не дает представлений о сложности клеточных превращений. В связи с этим, морфологическая оценка клеточных изменений приобретает важное значение в том смысле, что позволяет разграничить патологические и приспособительные реакции, протекающие одновременно. Для выявления структурных изменений в тканях мозга, печени, миокарда и крови при острой гипоксии и после предварительного введения ДГК были проведены морфологические исследования, а также определена степень деформируемости эритроцитов.

В результате проведенного исследования установлено, что действие острой гипоксии способствовало развитию в головном мозге экспериментальных животных приваскулярного и перицеллюлярного отека. В данных условиях мягкая мозговая оболочка становится фрагментированной, разволокненной, отечной. При этом наблюдаются периваскулярно обширные кровоизлияния, состоящие из гемолизированных эритроцитов. Одновременно, в нейроцитах и клетках глии отмечается зернистая дистрофия. В условиях предварительного введения флавоноидов и, особенно, дигидрокверцетина перед острой гипоксией признаки периваскулярного и перицеллюлярного отеков в мозге менее выражены. Эритроциты в данных условиях были округлой формы, дистрофические изменения в них менее выражены; структура нейроцитов четкая, относительно гиперхромные. Мозговая оболочка также более четкая.

В миокарде в условиях острой гипоксии отмечается значительный интерстициальный отек. В просветах интрамуральных сосудов наблюдается гемолиз эритроцитов. Значительная часть кардиомиоцитов некротизирована, зерна гликогена не обнаружены. Применение флавоноидов и, в первую очередь, дигидрокверцетина в условиях острой гипоксии обеспечивает более высокую сохранность эритроцитов, подавляет их гемолиз. Некротические изменения встречаются в миокарде значительно реже по сравнению со 2-й группой животных. Относительно выражена поперечная исчерченность кардиомиоцитов. Шик-реакцией выявлены зерна гликогена. При острой гипоксии в печени отмечается гемолиз эритроцитов.

Таблица 3

Содержание диеновых коньюгатов (ДК), ТБК-реактивных продуктов (ТБК-РП) и активность супероксиддисмутазы (СОД), каталазы и пероксидазы в мозге, печени, сердце и крови крыс при введении дигидрокверцетина перед острой гипоксией, (М ± m)

Ткани	Серии	ДК нмоль/мг липидов	МДА нмоль/г, мл	ШО ед./мг липида	СОД ед.акт./г, мл	Каталаза ед.пл./г, мл
Мозг	Контроль	0,42±0,03	28,4±2,4	2,44 ± 0,22	546±44	1,36±0,2
	Гипоксия	0,54±0,01*	40,2±3,6*	3,12 ± 0,30*	371±21*	0,8±0,05*
	Контроль+ ДГК	0,36±0,02*	26,80±2,7	2,0 ± 0,12*	740±56*	1,68±0,08
	Гипоксия+ДГК	0,53±0,08*	38,9±2,8*	2,92 ± 0,18*	722±60*	2,0±0,35*
Печень	Контроль	0,50±0,01	40,9±3,7	2,58 ± 0,18	4780±260	5,9±0,3
	Гипоксия	0,69±0,01*	54,8±6,5*	3,5 ± 0,23*	3107±166*	4,29±0,1*
	Контроль+ ДГК	0,48±0,05	38,85±3,9	2,01 ± 0,14*	5878±334*	5,52±0,52
	Гипоксия+ ДГК	0,67±0,04*	50,0±4,45*	2,94 ± 0,14*	6075±322*	6,2±0,3
Сердце	Контроль	0,44±0,03	30,6±1,5	2,72 ± 0,22	447±36	1,6±0,2
	Гипоксия	0,62±0,04*	60,1±5,6*	3,8 ± 0,20*	287±21*	0,89±0,04*
	Контроль+ ДГК	0,32±0,03*	25,18±1,4*	1,88 ± 0,20*	530±37*	1,91±0,07
	Гипоксия+ ДГК	0,54±0,01*	38,6±3,0*	3,1 ± 0,19*	559±34*	2,0±0,09*
кровь	Контроль	4,35±0,21	150,9±10,1	7,42 ± 0,45	1400±66	4,08±0,1
	Гипоксия	5,65±0,22*	196,5±9,5*	9,86 ± 0,81*	1148±22*	3,22±0,12*
	Контроль+ ДГК	4,70±0,22	124,8±7,4	6,38 ± 0,35*	1820±111*	6,88±0,4*
	Гипоксия+ ДГК	6,27±0,37*	176,16±10,1*	8,31 ± 0,51*	1763±105*	7,2±0,2*

* - достоверные различия относительно контроля

Таблица 4

Содержание оснований Шиффа, небелковых SH-групп и активность глутатионпероксидазы (ГПО) и глутатионредуктазы (ГР) в мозге, печени, сердце и крови крыс при введении дигидрокверцетина перед острой гипоксией, (М ± m)

Ткани	Серии	Пероксидаза ед.пл./г, мл	ГПО мкмольНАДРН/ мг белка/мин	ГР мкмольНАДРН/ мг белка/мин	Небелковые SH-группы мкмоль/г ткани
Мозг	Контроль	42,85±3,2	0,0107 ± 0,0071	0,033 ± 0,003	6,5 ± 1,4
	Гипоксия	29,28±2,1*	0,0077 ± 0,003*	0,023 ± 0,002*	4,4 ± 0,7*
	Контроль+ ДГК	56,7±3,4*	0,0138 ± 0,0011*	0,043 ± 0,021*	7,5 ± 0,5*
	Гипоксия+ДГК	58,5±3,8*	0,0079 ± 0,0022*	0,025 ± 0,006*	5,3 ± 1,2*
Печень	Контроль	104,28±8,14	0,06 ± 0,01	0,044 ± 0,006	6,4 ± 0,4
	Гипоксия	82,5±6,3*	0,04 ± 0,01*	0,025 ± 0,004*	4,2 ± 0,4*
	Контроль+ ДГК	124,2±3,9*	0,07 ± 0,008	0,05 ± 0,002*	7,5 ± 0,7*
	Гипоксия+ ДГК	80,3±4,6*	0,04 ± 0,012*	0,03 ± 0,001*	5,3 ± 0,7*
Сердце	Контроль	34,3±3,6	0,052 ± 0,002	0,028 ± 0,003	5,9 ± 0,6
	Гипоксия	21,0±1,8*	0,038 ± 0,008*	0,016 ± 0,001*	3,8 ± 1,2*
	Контроль+ ДГК	57,40±2,01*	0,06 ± 0,002*	0,033 ± 0,001	6,8 ± 0,3*
	Гипоксия+ ДГК	50,1±3,6*	0,045 ± 0,001*	0,022 ± 0,003*	4,7 ± 1,1*
кровь	Контроль	148,6±9,5	0,56 ± 0,04	0,24 ± 0,02	8,2 ± 2,2
	Гипоксия	100,35±5,6*	0,41 ± 0,05*	0,18 ± 0,06*	5,7 ± 1,3*
	Контроль+ ДГК	172,6±7,3*	0,64 ± 0,09*	0,29 ± 0,01*	9,5 ± 2,1*
	Гипоксия+ ДГК	90,5±4,7*	0,34 ± 0,03*	0,19 ± 0,01	6,8 ± 1,2*

* - достоверные различия относительно контроля

Печеночные балки не имеют четких границ, а образуют как бы сплошное розовое поле. При этом пространства Диссе, синусоидные капилляры не определяются из-за резкого набухания гепатоцитов, зернистой и гидропической дистрофии, также определяется дискомплексация печеночных балок.

Особое внимание обращают на себя обширные кровоизлияния в ткани печени, преимущественно состоящие из гемолизированных эритроцитов с некрозом самих гепатоцитов. Гранулы гликогена не выявлены. В условиях введения флавоноидов эти изменения в печени снижены. При применении дигидрокверцетина сохранение ткани печени более выражено. Об этом свидетельствуют определенные морфологические признаки: в условиях введения дигидрокверцетина эритроциты имеют округлую форму, а печеночные балки и пространства Диссе - более четкие очертания. Менее выражены некрозы гепатоцитов, кровоизлияния в печени животных, которым вводили ДГК, относительно крыс, которым перед острой гипоксией вводили кверцетин. Гранулы гликогена также в большей степени сохранены у крыс 6-й группы относительно животных 4-й группы. Кроме того, поскольку функционально эритроциты обеспечивают тканевое дыхание, поэтому сохранившие свою форму эритроциты в условиях введения флавоноидов перед гипоксической гипоксией способны более эффективно выполнять свои физиологические функции. В этих условиях меньше развивается тканевая гипоксия, которая и является основополагающей причиной гибели клеток различных тканей.

Обсуждая данные морфологических исследований, следует подчеркнуть, что ключевым моментом в развитии и поддержании гипоксических повреждении тканей является повреждение мембраны митохондрий, лизосом и клеток. Оно в значительной степени обусловлено переокислением ненасыщенных жирных клеток их липидных компонентов (Владимиров и др., 1972).

Как было ранее показано, равновесие между окислением жирных кислот и их восстановлением определяется соотношением образования активных форм кислорода и функциональным состоянием антиоксидантных систем, включающих супероксиддисмутазу, пероксидазу, каталазу и биоантиокислители - доноры сульфгидрильных групп, токоферолы, катехины, аскорбиновую кислоту и др. При гипоксии имеет место резкое снижение антиоксидантной активности тканей и сдвиг равновесии в сторону окисления липидов. Кроме того, перекисное окисление липидом может протекать при не ничтожной концентрации О₂ (10^-6 м) и при тяжелой гипоксии может составить прямую конкуренцию использованию О₂ в энергозависимых процессах (Васильев и др., 1962).

Флавоноиды, обладая способностью тормозить перекисное окисление липидов, входящих в состав мембран клеток и органелл обеспечивают тем самым стабилизацию мембран, что считают ведущим механизмом защиты организма антиоксидантами от различных повреждающих воздействий. В том числе от гипоксии.

Приведенные морфологические данные позитивного действия флавоноидов в условиях острой гипоксии подтверждаются результатами исследования степени деформируемости эритроцитов (ИДЭ) (рис. 1).

А

Б

Рис. 1. Индекс деформируемости эритроцитов у животных разных групп

А – влияние кверцетина на индекс деформируемости эритроцитов в условиях нормы и при гипоксической гипоксии;

Б – влияние дигидрокверцетина на индекс деформируемости эритроцитов в условиях нормы и при гипоксической гипоксии.
В условиях острой гипоксии происходило снижение деформируемости эритроцитов, что проявилось в уменьшении ИДЭ на 43% (р<0,001) по сравнению с контролем.

Введение кверцетина не приводило к значимым изменениям индекса, а применение дигидрокверцетина способствовало повышению ИДЭ на 10% (р<0,05).

В условиях введения кверцетина перед гипоксическим воздействием индекс деформируемости эритроцитов оставался ниже контрольного уровня на 31% (р<0,01), но относительно 2-й группы животных увеличился на 20% (р<0,05), что свидетельствует о положительном влиянии кверцетина на структуру мембран эритроцитов при гипоксической гипоксии.

На фоне предварительного введения ДГК перед гипоксической гипоксией отмечены позитивные изменения в структурно-функциональном состоянии клеточных мембран эритроцитов: индекс деформируемости эритроцитов увеличился на 32% (р<0,01) по сравнению со второй группой животных, хотя относительно контрольного уровня оставался ниже на 25% (р<0,01).

Таким образом, в условиях острой гипоксической гипоксии нами выявлено антиоксидантное действие дигидрокверцетина, заключающееся в стабилизирующем действии на структуру и свойство мембран и в активировании ферментов антиоксидантной защиты, продемонстрирована взаимосвязь между значениями ИДЭ (индекса деформируемости эритроцитов) и показателями перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы.

ВЫВОДЫ

1. 
   В условиях гипоксической гипоксии наиболее значительное накопление продуктов переокисления липидов происходит в мозге и сердце в результате резкого снижения антиоксидантного статуса. В крови и печени данные изменения менее выражены.
   
2. 
   Введение флавоноидов интактным животным способствует возрастанию активности антиоксидантных ферментов и снижению содержания продуктов перекисного окисления липидов в тканях организма по сравнению с контролем. Наиболее значимое понижение уровня продуктов переокисления липидов в условиях введения кверцетина происходит в мозге, а при введении дигидрокверцетина – в сердце. Дигидрокверцетин относительно кверцетина оказывает более выраженное влияние на функциональное состояние ферментативных систем супероксиддисмутазы и суммарной пероксидазной активности.
   
3. 
   При гипоксической гипоксии в тканях животных развиваются прицелюлярный и периваскулярный отеки. В просветах кровеносных сосудов наблюдается гемолиз эритроцитов. Формируется зернистая и гидропическая дистрофия гепатоцитов.
   
4. 
   У животных, получающих флавоноиды перед гипоксической гипоксией, циркуляторные расстройства, дистрофические изменения клеток нервной ткани, миокарда, гепатоцитов менее выражены относительно крыс, перенесших острую гипоксию без предварительного введения флавоноидов. Наиболее выраженный протективный эффект на морфологические показатели тканей крыс выявлены при введении дигидрокверцетина перед гипоксической гипоксией.
   
5. 
   Дигидрокверцетин способствует более значимому возрастанию активности супероксиддисмутазы, каталазы и пероксидазы, а также индекса деформируемости эритроцитов относительно кверцетина у животных, подвергнутых гипоксической гипоксии.
   

Список работ, опубликованных по теме диссертации в журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. 
   Накусов Т.Т., Шортанова Т.Х., Самойлик Н.И., Шилина Н.М. Изучение влияния дигидрокверцетина на систему перекисного окисления липидов (антиоксидантная защита при острой экспериментальной гипоксии). // Вопросы детской диетологии, 2005. – Т. 3. - № 6. - С. 9-11. – 0,021 п.л., личный вклад – 57%.
   
2. 
   Шортанова Т.Х., Самойлик Т.Т., Накусов Т.Т., Ячная Е.В. Влияние вольпроата кальция и кверцетина на перекисные процессы при острой гипоксии. // Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. Спецвыпуск, 2005. – С. 60-63. – 0,083 п.л., личный вклад – 50%.
   
3. 
   Накусов Т.Т., Шортанова Т.Х., Конь И.Я., Самойлик Н.И., Кубардиев М.М. Влияние антиоксидантов на морфологическую структуру органов крыс при острой гипоксии. // Вопросы питания, 2005. – Т. 74. - № 5. – С. 22-24. – 0,021 п.л., личный вклад – 50%.
   

Список работ, опубликованных по теме диссертации

4. 
   Shortanova T.Kh., Nakusov T.T., Samoylik N.I. An effect of querzitine on peroxidation of lipids and on activity of enzymes under acute hypoxial hypoxia.// 12^th Meeting, St. Peterburg, Russia. – J. Neurochemistry, 1998. – Vol. 71. – Suppl. 1. – P. S43. – 0,042 п.л., личный вклад – 50%.
   

Список сокращений

1. 
   АО – антиоксиданты
   
2. 
   АОА – антиоксидантная активность
   
3. 
   АОС – антиокислительная система
   
4. 
   ГПО – глутатионпероксидаза
   
5. 
   ДГК – дигидрокверцетин
   
6. 
   ДК – диеновые конъюгаты
   
7. 
   ИДЭ – индекс деформируемости эритроцитов
   
8. 
   КВ – кверцетин
   
9. 
   ПОЛ - перекисное окисление липидов
   
10. 
    СОД – супероксиддисмутаза
    
11. 
    СРО – свободнорадикальное окисление
    
12. 
    СРП – свободнорадикальные процессы
    
13. 
    ТБК-РП – реактивные продукты, реагирующие с тиобарбитуровой кислотой
    
14. 
    ЦП – церулоплазмин