Российские биомедицинские исследования (Aug 2023)
МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ДЛИТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОЛНООБРАЗНОГО КИСЛОРОДНОГО ГОЛОДАНИЯ УМЕРЕННОЙ СТЕПЕНИ ТЯЖЕСТИ
Abstract
Актуальность. К числу разнообразных кислородзависимых патологических состояний относят, в том числе, интермиттирующие, волнообразно протекающие эпизоды гипоксии, чередующиеся с пребыванием человека в условиях нормоксии. Примером подобных состояний является сонное апноэ. Особенности метаболизма при таких состояниях практически не изучались, что и определяет актуальность исследования. Цель исследования: выявить особенности метаболизма у лабораторных животных, подвергающихся хроническому волнообразному кислородному голоданию, для совершенствования диагностических критериев последствий интермиттирующей гипоксии. Материалы и методы. Длительная волнообразная нормобарическая гипоксия создавалась в мембранном гипоксикаторе БИО-НОВА-2004 (Москва), адаптированном для работы с грызунами. Использовался следующий режим работы гипоксикатора: воздушная газовая смесь с содержанием кислорода 14 %, продолжительность единичного гипоксического цикла — 60 минут, интервал между циклами — 30 минут, число циклов в сутки — 6 (суммарный период умеренной гипоксии — 6 часов в сутки), длительность ежедневного гипоксического воздействия — 24 недели. Лабораторные животные (мыши-самцы линии C57BL/6J) были получены из питомника лабораторных животных «Рапполово» (Ленинградская обл.). Содержание животных осуществлялось в условиях сертифицированного вивария в соответствии с требованиями ГОСТ 33044-2014 от 01.08.2015 г. «Принципы надлежащей лабораторной практики» и приказа МЗ РФ от 01.04.2016 г. № 267 «Об утверждении Правил надлежащей лабораторной практики». Биологический материал для исследования (кровь, ткани) у животных забирали на следующие сутки после прекращения гипоксического воздействия. В сыворотке крови определяли активность печеночных ферментов аланинаминотрансфераза (АЛТ), аспартатаминотрансфераза (АСТ), гамма-глутамилтранспептидаза (ГГТП), уровни общего холестерина, липопротеидов низкой плотности и триглицеридов, концентрацию глюкозы. Кроме того, в сыворотке крови определяли содержание нейтральных и основных карбонильных групп белков, а в эритроцитах — активность супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы (КАТ). В ткани печени определяли карбонильные группировки белков, содержание суммарных липидов и гликогена; в скелетных мышцах — гликогена. Статистическая обработка полученных данных осуществлялась с помощью прикладного пакета программ для анализа данных (MS Windows 10) с применением методов корреляционного и дисперсионного анализа. Различия считались достоверными при p < 0,05. Результаты. Наиболее выраженные изменения в биохимических показателях после длительного воздействия волнообразного умеренного кислородного голодания отмечаются в клеточных структурах (печень, скелетные мышцы, эритроциты), в то время как показатели, регистрируемые в плазме крови животных, были устойчивы к прерывистому гипоксическому воздействию. Заключение. Возникающий при хронической волнообразной кислородной недостаточности энергодефицит проявлялся в мобилизации углеводных резервов организма, что сопровождалось снижением гликогена в печени и скелетных мышцах в 4–5 раз и вовлечением липидов в качестве субстратов энергопродукции (снижение липидов в печени на 27 %), переключением потока аминокислот на другие виды обмена (снижение активности ГГТП на 14 %). Возникающий дефицит кислорода закономерно сопровождался снижением активности СОД практически в 1000 раз и каталазы в 4 раза, накоплением недоокисленных продуктов (повышение содержания основных карбонильных группировок в белках крови на 41 %).
