Scientific journal

International Journal of Experimental Education

ISSN 2618–7159

ИФ РИНЦ = 0,425

Результаты фундаментальных исследований определили основные прогностические риски развития профессиональной патологии [1]. Существенный вклад в изучение патогенеза профессиональных заболеваний легких внесли исследования ученых [2, 3, 4, 5, 6, 7]. В их работах изложены патогенетические особенности формирования пылевой патологии легких при воздействии пылевых аэрозолей различного состава.

В условиях растущего социального и экологического неблагополучия в последние годы особенностями бронхолегочных заболеваний пылевой этиологии является сравнительно короткий срок развития заболевания. Тенденция к атипичному и прогрессирующему течению, и высокая вероятность осложнения инфекционным, особенно туберкулезным процессом, аллергическими и аутоиммунными проявлениями [8, 9]. Профессиональная патология органов дыхания у рабочих, контактирующих с производственной пылью, проявляется преимущественно в виде пневмокониозов [10, 11].

Система пуриновых нуклеотидов является универсальным внутриклеточным регулятором многих физиологических функций организма. Производные и компоненты пуриновых нуклеотидов участвуют в процессах транскрипции белка, переносе энергии в качестве коферментов и эффекторов внутриклеточной реакций, тесно связанных с функциями иммунной системы. Изменения метаболизма пуриновых нуклеотидов в иммунокомпетентных клетках детерминирует состояние их функциональной активности [12].

При этом исследования ферментов пуринового обмена открывают новые возможности биохимического подхода к коррекции больных с дефицитом ферментов, чему будет способствовать изучение их функционирования на молекулярном уровне после пылевого поражения организма. Для глубокого понимания механизмов развития адаптационного синдрома, степени нарушения адаптивных механизмов и возможностей восстановления нарушенных функций организма изучение активности ферментов пуринового обмена представляет большой интерес при воздействий на организм угольной пыли у лабораторных животных, так как исследований в данном направлении в доступной литературе нами не обнаружено.

Поэтому целью нашей работы было изучение влияния угольной пыли на активность ферментов метаболизма пуриновых нуклеотидов 5′-нуклеотидаза (5′-НТ), аденозиндезаминаза (АДА), аденозинмонофосфат-дезаминаза (АМФ-дезаминаза) в различных органах и тканях в эксперименте.

Материал и методы исследования. Опыты проводили на 30 (опытная группа – 20 экз., контрольная группа – 10 экз., крысы, вдыхавшие угольную пыль средней концентрации 50 мг/м3 в пылевой камере ежедневно по 4 часа в течение 12 недель) белых крысах самцах Вистар, весом около 220 ± 20 г.

Эксперименты на животных проводили в соответствии с Женевской конвенцией (1990 г.) и Хельсинкской декларацией о гуманном отношении к животным, по этическим нормам локального этического комитета университета. Для воспроизведения экспериментального антракоза у подопытных крыс использовали специальную ингаляционную затравочную камеру. Подопытные животные размещаются в специальные конусообразные ячейки, прикрепленные головным концом к боковым стенкам затравочной камеры. Устройство для ингаляционной затравки экспериментальных животных угольными пылями позволяет распылять пыль в ингаляционной затравочной камере, равномерно распределять ее в зону дыхания животных и сохранить заданную концентрацию угольной пыли в затравочной камере с помощью автоматического анализатора [13]. Угольная пыль использованная в эксперименте предварительно измельчали на вибрационном измельчителе. Окончательная доводка до величин, близких к дисперсности аэрозолей, витающих в воздухе рабочих зон, выполнена вручную в агатовой ступке.

Для исследования использовались лимфолизаты крови, гомогенаты печени, селезенки, лимфатических узлов тонкого кишечника, тимуса и надпочечника. Активность 5′-НТ определяли по методу И.Д. Мансурова, Р.З. Стокмана [14], определение АДА проводили по методу H. Straub [15], а АМФ-дезаминазы по В.З. Горкину с соавт. (1968) в модификации С.О. Тапбергенова [16]. Результаты исследований обработаны статистически с применением критерия Стьюдента-Фишера.

Результаты исследования. Анализ результатов показал, что активность 5′-НТ в печени у запыленных животных возросла с 0,024 ± 0,004 нмоль/с на мг белка до 0,091 ± 0,002 нмоль/с на мг белка (р < 0,001) (таблица). У опытных животных активность АДА значительно (почти 3 раза) превышала контрольные значения. У контрольных животных показатель активности АДА регистрировался в пределах 0,165 ± 0,035, у опытных животных – в пределах 0,624 ± 0,026 нмоль/с на мг белка (р < 0,001).

Активность фермента АМФ-ДА в печени была повышена (более чем в 10 раз) в сравнении с контрольными величинами. У контрольных животных активность была 0,010 ± 0,003, а у опытных животных отмечена 0,265 ± 0,008 нмоль/с на мг белка (р < 0,001).

Активность ферментов цикла пуриновых нуклеотидов у животных запыленных угольной пылью

Примечание. Различия с контрольной группой достоверны ** – р < 0,01, *** – р < 0,001.

Из приведенных в таблице данных видно, что активность 5′-нуклеотидазы в селезенке у животных с антракозом, по сравнению с контрольной группой, снижена с 0,460 ± 0,028 до 0,089 ± 0,005 нмоль/с на мг белка (р < 0,001). Активность аденозиндезаминазы в селезенке у контрольных животных регистрировался в пределах 1,510 ± 0,080 нмоль/с на мг белка, тогда как у животных II группы находилась в пределах 1,049 ± 0,090 нмоль/с на мг белка (р < 0,01), снижен на 30,5 % сравниваемого показателя. Со стороны АМФ-дезаминазы существенных изменений нами не фиксировалось (р > 0,05).

В надпочечниках активность 5′-НТ у контрольных животных отмечена 0,038 ± 0,005 нмоль/с на мг белка, когда у запыленных животных активность фермента была в пределах 0,195 ± 0,029 нмоль/с на мг белка (р < 0,001). Активность фермента у опытных животных повышена более чем в 4 раза в сравнении с контрольными величинами.

Активность ферментов АДА и АМФ-ДА в надпочечниках у опытных животных отмечено достоверное повышение в сравнении с контрольными величинами (активность АДА: опытная группа – 1,523 ± 0,086, контрольная группа – 0,808 ± 0,084 нмоль/с на мг белка, р < 0,001; активность АМФ-ДА: опытная группа – 0,346 ± 0,020, контрольная группа – 0,054 ± 0,006 нмоль/с на мг белка, р < 0,01).

Активность 5′-нуклеотидазы в лимфатических узлах тонкого кишечника у животных II группы повышена с 0,132 ± 0,005 нмоль/с на мг белка до 0,204 ± 0,014 нмоль/с на мг белка (р < 0,01). Активность аденозиндезаминазы у контрольных животных регистрировался в пределах 0,895 ± 0,049 нмоль/с на мг белка, тогда как у опытных животных в пределах 1,776 ± 0,058 нмоль/с на мг белка (р < 0,001), активность увеличена на 98,43 %. Активность фермента АМФ-дезаминазы в лимфоузлах тонкого кишечника у запыленных животных была повышена более чем в 5,2 раза в сравнении с контрольными величинами (р < 0,001).

В сторону повышения наблюдались со стороны пуринового обмена в тимусе при пылевом факторе воздействии. Наблюдалось достоверное повышение активности фермента аденозиндезаминазы в 3,25 раза (р < 0,001) и АМФ-дезаминазы в 2,17 раза (р < 0,001), а активность 5′-нуклеотидазы имеет тенденцию к повышению до 0,204 ± 0,027 нмоль/с на мг белка (р > 0,05).

Как показали исследования при воздействии угольной пыли активность АДА в лимфоцитах периферической крови не претерпевает особых изменений, а АМФ-дезаминаза достоверно увеличивается на 280,0 % (р < 0,001), а активность 5′-нуклеотидазы с 0,002 ± 0,0004 до 0,032 ± 0,004 нмоль/с на мг белка (р < 0,001).

Обобщая результаты, полученные в экспериментах можно констатировать, что воздействие угольной пыли вызывает значительные нарушения ферментов пуринового обмена. Под воздействием пылевого фактора происходит активация обмена пуриновых нуклеотидов в печени, лимфоузлах, надпочечниках, тимусе и лимфолизате, снижение в селезенке, что характеризует напряжение адаптационно-компенсаторных механизмов организма на воздействие изученного пылевого фактора, путем активации ферментов цикла пуриновых нуклеотидов.