Биологические науки/ 9. Биохимия и биофизика

Петрова И.В.

Башкирский государственный медицинский университет, Россия

ВЛИЯНИЕ ТАБАЧНОГО ДЫМА

НА СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ

В МОДЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

Неоспорим тот факт, что свободно-радикальное окисление (СРО) является одним из фундаментальных биологических процессов, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность организма [1].

Эффекты курения классифицированы на системные (влияние табачного дыма на сердечно-сосудистую, дыхательную системы) и локальные (то есть непосредственное влияние табачного дыма на контактные органы - слизистая полости рта и ротовая жидкость, дыхательные пути, легкие) [2]. К настоящему времени накоплено значительное количество данных, свидетельствующих о влиянии курения на системном уровне, однако экспериментальных данных, прямо доказывающих модулирующее эффект никотина на процессы свободно-радикального окисления на локальном уровне в литературе представлено недостаточно.

Цель данного исследования - изучение влияния табачного дыма на процессы СРО в модельных системах in vitro с использованием экспресс-метода определения антиоксидантной активности, основанного на регистрации хемилюминесценции (ХЛ) - свечения, возникающего при взаимодействии свободных радикалов.

Методы исследования

Для оценки влияния табачного дыма на процессы СРО in vitro исследования были проведены на модельных системах, генерирующих активные формы кислорода (АФК) и модельных системах, в которых протекают реакции перекисного окисления липидов (ПОЛ), а также влияние табачного дыма на ротовую жидкость. Хемилюминесценцию регистрировали на установке ХЛМ-003 (Россия). ХЛ модельных систем характеризовалась спонтанным свечением, быстрой вспышкой и развивающейся затем медленной вспышкой. Основными наиболее информативными характеристиками ХЛ служили светосумма свечения, определяющаяся по интенсивности излучения, и амплитуда максимального свечения.

В качестве первой модельной системы, где генерировались АФК, использовали 20 мл фосфатного буфера (20 мМ КН₂РО₄, 105 мМ КCl) с добавлением раствора люминола (10^-5М) и цитрата натрия (50 мМ). Величину рН полученного раствора доводили до 7,45 ед. титрованием насыщенным раствором едкого калия. Для инициирования реакций, сопровождающихся образованием АФК, вводили 1 мл 50 мМ раствора солей Fe²⁺. Регистрация свечения продолжалась в течение 5 минут при постоянном перемешивании.

Влияние табачного дыма на ПОЛ изучали в липидах, полученных путём гомогенизирования куриного желтка в фосфатном буфере в соотношении 1:5 и последующим разбавлением в 20 раз, отбирали 20 мл. Добавление в систему 1 мл 50 мМ раствора Fe²⁺ вело к инициированию окисления ненасыщенных жирных кислот, что сопровождалось ХЛ. По интенсивности свечения судили о процессах ПОЛ.

Табачный дым в стандартных условиях пропускали через стеклянную колбу, содержащую 20 мл модельной системы, в которых инициировалось образование АФК и ПОЛ. В качестве контроля использовали модельные системы, через которые табачный дым не пропускали. В исследуемых модельных системах определяли степень изменения ХЛ в присутствии табачного дыма и пересчитывали в % от контроля.

Характер влияния табачного дыма на генерацию радикалов АФК в ротовой жидкости изучали по схеме: ротовую жидкость в объеме 0,2 мл смешивали с 0,5 мл раствора люминола (5х10^-5 М), измеряли ХЛ в течение 5 мин до курения, сразу после курения и далее через каждые 15 мин в течение 1,5 часов. По разнице интенсивности ХЛ судили о влиянии табачного дыма на генерацию АФК клетками ротовой жидкости.

Результаты

В модельной системе, где генерировались АФК, влияние табачного дыма изменяло показатели ХЛ, усиливая спонтанное свечение и быструю вспышку.

Для оценки действия табачного дыма на ПОЛ их добавляли к липидам куриного желтка, сходным по составу с липидами крови. В модельной системе липосом влияние табачного дыма усиливало уровень спонтанного свечения, увеличивало вспышку и светосумму ХЛ.

В ротовой жидкости уровень свечения сразу после курения снижался до нуля, через 10-15 минут наблюдалась тенденция к восстановлению утраченных позиций, через 60 мин параметры свечения достигали исходного уровня, а в дальнейшем прослеживалось даже некоторое увеличение интенсивности ХЛ ротовой жидкости.

Заключение

Таким образом, в нашем исследовании методом регистрации ХЛ была выявлена способность табачного дыма усиливать генерацию АФК и ПОЛ в модельных системах, что характеризует его прооксидантные свойства.

Литература:

1. Арчаков, А.И. Оксигеназы биологических мембран / А.И. Арчаков. -М., 1983. - 180 с.

2. Прощаев, К.И. Локальные и системные нейроиммуноэндокринные сдвиги под влиянием поллютантов в контексте преждевременного старения: анализ состояния проблемы / К.И. Прощаев, А.Н. Ильницкий и др. // Фундаментальные исследования. - 2011. - № 6 - С. 150-153.