Наряду с профилактическими [1] мерами и мерами административного характера [2] в отношении алкоголизма необходимой видится оценка биологического аспекта алкогольной интоксикации. В этом аспекте значительная роль отводится алкоголь-индуцированной гиперпродукции различных форм соединений свободнорадикального характера, выявляемой физическими методами у пациентов, животных [3, с. 127-131], оцениваемой по уровню стабильных метаболитов в тканях и биологических жидкостях [4, с. 78-80], отмечаемой при острой алкогольной интоксикации [5, с. 46-49], алкогольной зависимости [6, с. 45-49], развитии осложненного алкогольного абстинентного синдрома [7, с. 778-781]. Отчетлива сопряженность интенсификации образования свободных радикалов с нарушением эффективности функционирования ферментативной [8, с. 184-186] и неферментативной [9, с. 139-143; 10,с. 53-56] составляющих антиокислительной системы. Суммарно, в результате данных процессов, внутри- и внеклеточно формируется состояние, описываемое как окислительный стресс, которое характерно для большого числа различных нозологических форм [11, с. 130-132], типовых патологических процессов [12, с. с. 9, 10] и состояний, связанных с изменением естественного функционирования структур организма [13, с. 52-56; 14, с. 108-110].

По одним данным при моделировании действия этанола и при алкогольной зависимости снижается уровень антиоксидантных резервов печени, особенно обусловленных действием основного тиолового, внутриклеточного антиоксиданта – восстановленного глутатиона [15, с. 9-12]. В тоже время другими авторами демонстрируется противоположный эффект алкоголизации. Показано, что при оценке влияния этанола на метаболические процессы путем форсированной алкоголизации, происходит статистически значимое увеличение содержания небелковых сульфгидрильных групп в ткани печени. Число общих сульфгидрильных групп при этом не меняется. Увеличение уровня восстановленного глутатиона авторы считают адаптивным и связывают с повышением функциональной активности ферментов биосинтеза глутатиона [16,с. 36]. Неоднозначность фактических данных определяет необходимость дальнейшей проработки вопросов негативного влияния этилового спирта на свободнорадикальные процессы.

Цель исследования

Установление закономерностей, описывающих роль увеличения содержания небелковых сульфгидрильных групп, в механизмах токсического действия алкоголя.

Материалы и методы исследования

В экспериментальных исследованиях использовали белых беспородных крыс-самцов. Животным однократно, интраперитонеально вводили 20%-й раствор этилового спирта в дозе 2г/кг массы животного. Контрольным животным вводили физиологический раствор. Через сутки проводили взятие биологического материала.

Выделяли надмитохондриальную и митохондриальную фракции гомогената ткани печени. Исследовали параметры Fe²⁺ – индуцированной хемилюминесценции по Ю.А. Владимирову (1989).

Надмитохондриальная фрация гомогенатов печеночной ткани использовалась для определения активности ферментов антиоксидантной системы: супероксиддисмутазы, каталазы, глутатионпероксидазы, глутатионтрансферазы, глутатионредуктазы.

Концентрацию восстановленного глутатиона и количество сульфгидрильных групп определяли в цельных гомогенатах ткани печени.

В сыворотке крови исследовали количество доступных HS-групп на 1г белка, активность гамма-глутамилтранспептидазы и величину светосуммы пероксид-индуцированной хемилюминесценции за 1 минуту. Статистическая обработка данных осуществлялась с использованием программы SPSS 11.5. Оценка значимости различий проводилась с использованием непараметрического критерия Манна-Уитни (U). Связь двух переменных оценивали с помощью корреляционного анализа по Спирмену. Для выявления нелинейных связей использовали регрессионный анализ.

Через сутки после введения этанола в печени животных выявлена интенсификация свободнорадикальных процессов, которая заключалась в 1) укорочении латентного периода (r) хемилюминесценции надмитохондриальной фракции на 27,5%,(рU=0,034); 2) высокой амплитуде быстрой вспышки (h) хемилюминесценции надмитохондриальной жидкости (в 5,44 раза превышает данные контроля, рU <0,001) и митохондрий в 2 раза (рU =0,01); 3) увеличении светосуммы (S) хемилюминесценции митохондрий на 22,9% (рU=0,049) и скорости окисления, зависящей от прооксидантов (tgα) на 50,8% (рU =0,005).

Накопление гидроперекисей (по показателю h) при алкоголизации сопровождается повышением активности каталазы на 25,2% (рU=0,034), а рост способности липидов к переокислению (по показателю S) — низкой активностью цитозольной изоформы глутатионпероксидазы печени (на 7,4% ниже контрольной группы, рU=0,011).

Активация свободнорадикальных процессов сочетается с инициацией использования антиоксидантных резервов митохондрий: удлинением r на 45,1% (рU=0,021) и повышением внутриклеточной концентрации восстановленного глутатиона на 45,1% (рU=0,003). Возможно адаптивное привлечение тиолов в печень из крови (у=0,105Х+2,19, рU=0,01; рU <0,001, где у – доступные НS-группы сыворотки, Х – S хемилюминесценции надмитохондриальной жидкости) в результате снижения уровня доступных HS-групп в печени при активации свободнорадикального окисления (у=-47,0Х+1020,2; рU=0,003, рU<0,001, где у – доступные НS-группы печени, Х – S хемилюминесценции надмитохондриальной жидкости; у=-0,001Х+3,74, где у – HS-группы сыворотки, Х – HS-группы печени, рU<0.001).

Увеличение содержания восстановленной формы глутатиона также может быть следствием угнетения глутатионпероксидазы. В этом случае участие глутатиона в антиоксидантной защите сводится, главным образом, к неферментативной нейтрализации свободных радикалов. При этом глутатион окисляется, образуя окисленный глутатион и промежуточные формы. Глутатион, как неферментативный антиоксидант, эффективно работает только кратковременно, в начале развития окислительного стресса, затем накапливаются продукты неполного окисления глутатиона — тиильные радикалы.

Считают, что повышение уровня глутатиона в условиях алкогольной интоксикации обусловлено высокой интенсивностью работы ферментов образования глутатиона через влияние оксида азота, в формировании которого принимает участие индуцибельная изоформа фермента NO-синтазы [16,с. 36].

Возможно проявление одного из токсических действий оксида азота — образование моно- и дитиольных комплексов с глутатионом, способных индуцировать апоптоз и некроз. Концентрация глутатиона имеет значение для выбора пути гибели клетки. Чем больше глутатиона, тем вероятнее образование мононитрозотиолов, индуцирующих апоптоз, чем меньше — тем более вероятно образование динитрозотиолов, индуцирующих некроз. Данное обстоятельство, по-видимому, объясняет существование отрицательной зависимости активности γ-глутамилтрансферазы сыворотки крови (маркера повреждения клеток путем некроза) от уровня восстановленной формы глутатиона в печени: у=-2,16Х+50,6, р=0,046, р=0,007.

Одной из возможностей внутриклеточного резервирования оксида азота является наличие нитрозоглутатиона. Для него характерна высокая химическая стабильность по сравнению с другими эндогенными формами нитрозотиолов, в частности с S-нитрозо-цистеинилглицином. S-нитрозо-цистеинилглицин выделяется при катаболизме глутатиона вместе с глутаминовой кислотой под каталитическом действии гамма-глутамилтранспептидазы. В связи с этим, возможно рассмотрение активности гамма-глутамилтранспептидазы как регуляторного фактора, определяющего внутриклеточную концентрацию оксида азота.

Корреляционный и регрессионный анализ показывает, что наблюдаемое увеличение содержания глутатиона в печени алкоголизированных животных неблагоприятно: доступные сульфгидрильные группы сыворотки крови способны усиливать липопероксидацию в надмитохондриальной фракции (у=8,01Х-16,8; р=0,01; р=0,024, где у – S хемилюминесценции надмитохондриальной жидкости, Х – доступные HS-группы сыворотки), а избыток внутриклеточного глутатиона — липопероксидацию в митохондриях (у=0,077Х+7,42; р=0,012; р=0,003, где у – S хемилюминесценции митохондрий, Х – GSH, мкмоль/г белка) и подавлять активность каталазы (у=-0,148Х+41,2; р=0,048; р<0,001, где у – активность каталазы, Х – GSH, мкмоль/г белка). Активность глутатионредуктазы печени положительно коррелирует с интенсивностью хемилюминесценции сыворотки крови (k=0,855; р=0,001).

Таким образом, накопление восстановленного глутатиона без адекватной активации третьей линии ферментативной антиоксидантной защиты (глутатионпероксидазы, глутатионтрансферазы), потребляющей его в реакциях обезвреживания вторичных радикалов, может быть одним из факторов токсического действия алкоголизации.

1. Агеева Н.А. Корпоративная здоровьесберегающая деятельность: проблемы и пути решения // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 6 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/06/67905 (дата обращения: 28.06.2016).
2. Супонина Е.А. О проблемах оптимизации антиалкогольного законодательства в России // Политика, государство и право. 2016. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://politika.snauka.ru/2016/02/3658 (дата обращения: 17.07.2016).
3. Ефременко Е.С., Высокогорский В.Е. Железо-индуцированная хемилюминесценция и обмен глутатиона при экспериментальном синдроме отмены этанола // Омский научный вестник. ‒ 2006. ‒ № 3 (37). ‒ С. 127-131.
4. Захарова А.Н. Карбонильные производные и малоновый диальдегид как предикторы при алкоголизме // Таврический журнал психиатрии. ‒ 2012. ‒ Т. 16, № 4 (61). ‒ С. 78-80.
5. Бохан Н.А., Иванова С.А. Окислительный стресс при алкоголизме: возможности метаболической коррекции на этапе формирования ремиссии // Таврический журнал психиатрии. ‒ 2010. ‒ Т. 9, № 10. ‒ С. 45-49.
6. Лелевич А.В. Кислородтранспортная функция крови и прооксидантно-антиоксидантный статус эритроцитов при острой и хронической алкогольной интоксикации крыс // Журнал Гродненского государственного медицинского университета. ‒ 2008. ‒ № 4 (24). ‒ С. 46-49.
7. Цейликман В.Э., Бабин К.А., Виноградов Д.Б., Шатрова Ю.М., Изаровский Б.В., Манухина Е.Б., Дауни Г.Ф., Цейликман О.Б., Мингазов А.Х. Особенности окислительного стресса у больных алкогольным делирием, инфицированных вирусами гепатита С и иммунодефицита человека // Казанский медицинский журнал. ‒ 2013. ‒ Т. 94, № 5. ‒ С. 778-781.
8. Ефременко Е.С., Высокогорский В.Е., Лопухов Г.А. Модификация обмена глутатиона при алкогольной абстиненции // Астраханский медицинский журнал. ‒ 2012. ‒ Т. 7, № 2. ‒ С. 184-186.
9. Жидко Е.В., Терехина Н.А., Терехин Г.А. Влияние сорбентов на показатели антиоксидантной защиты при алкогольной интоксикации // Биохимические научные чтения памяти академика РАН Е.А. Строева материалы Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых специалистов с международным участием. ‒ 2016. ‒ С. 139-143.
10. Ефременко Е.С., Высокогорский В.Е. Свободнорадикальное окисление при развитии алкогольной абстиненции // Омский научный вестник. ‒ 2008. ‒ № 1 (65). ‒ С. 53-56.
11. Свободнорадикальное окисление и старение В.Х. Хавинсон, В.А. Баринов, А.В. Арутюнян, В.В. Малинин; [Отв. ред. А.Д. Ноздрачев]; Рос. акад. наук. Геронтол. о-во, Рос. акад. мед. наук. Сев.-зап. отд-ние. С.-Петерб. ин-т биорегуляции и геронтологии. СПб., 2003.
12. Окислительный стресс: патологические состояния и заболевания Меньщикова Е.Б., Зенков Н.К., Ланкин В.З., Бондарь И.А., Труфакин В.А. Новосибирск, 2008.
13. Боярская Л.А., Турчанинов Д.В., Ефременко Е.С., Богдашин И.В., Вильмс Е.А., Юнацкая Т.А. Изучение глутатиона и ферментов его метаболизма при воздействии обогащенных кисломолочных продуктов профилактического назначения в условиях окислительного стресса, вызванного чрезмерными физическими нагрузками // Гигиена и санитария. ‒ 2015. ‒ Т. 94, № 8. ‒ С. 52-56.
14. Никоноров А.А., Никоноров А.А. мл., Алябьева И.В., Сафронов А.А. Роль свободнорадикального окисления в стрессиндуцированном нарушении структурно-функционального состояния биомембран при травматологической операции (открытая репозиция, остеосинтез костей голени) // Омский научный вестник. ‒ 2012. ‒ № 1 (108). ‒ С. 108-110.
15. Высокогорский В.Е., Ефременко Е.С., Быков Д.Е., Жукова О.Ю., Лопухов Г.А. Нарушение обмена глутатиона при алкоголизме // Омский научный вестник. ‒ 2011. ‒ № 1 (104). ‒ С. 9-12.
16. Панченко Л.Ф., Н.В. Гуляева, Д.И. Перегуд, М.В. Онуфриев, С.В. Пирожков активность синтазы оксида азота и окислительный стресс в печени крыс в условиях форсированной алкоголизации // Омский научный вестник. ‒ 2002. ‒ № S 21. ‒ С. 34-37.

Все статьи автора «Жукова Ольга Юрьевна»