УДК 616.36-002:615.322

ВІЛЬНОРАДИКАЛЬНІ ПРОЦЕСИ В СЕРЦІ ЩУРІВ В УМОВАХ ХРОНІЧНОЇ ГІПОМЕЛАТОНІНЕМІЇ

Внаслідок моделювання довготривалої гіпомелатонінемії відмічено посилення рівня неферментативного вільно-радикального перешеного окиснення біополімерів у серці та дисбаланс антиоксидантного захисту.

Чеботар Л.Д., Миколаївський державний університет ім. В.О. Сухомлинського, м. Миколаїв, Україна

Чеботар Лариса Дмитрівна - викладач кафедри біології, хімії, аспірант кафедри. Наукові інтереси: вплив мелатоніну на структуру, функцію та біохімічні процеси в серці.

In the model of the continuous hypomelatoninemia it is observed the intensification of nonfermental freely radical peroxide oxidation of biopolymers in heart, the disbalance of antioxidant protection the lowering of the level of indicators cytolytic damage of cardiomyocytes.

Вступ. Мелатонін - найбільш сильний і універсальний ендогенний антиоксидант, присутній в усіх клітинних структурах, включаючи ядро. Мелатонін - це похідне триптофану, утворюється в епіфізі, коли на очі не потрапляє світло. З віком в епіфізі накопичується мозковий пісок. Рецептори до мелатоніну є на поверхні клітини (функціонують через Са- месенджерну систему) та ядерні рецептори, що регулюють експресію певних генів [11]. Як нейромедіатор мелатонін посилює проведення нейроімпульсів в ЦНС, має сомногенні властивості та використовується як снодійне. Як імуномодулятор мелатонін активує імунну систему (тимус, Т- та В-лімфоцити), тому не рекомендується при аутоімунних захворюваннях, а як гормон мелатонін гальмує синтез та секрецію гонадотропінів гіпофізу; ці ефекти зумовлені мембранними рецепторами до мелатоніну. Через ядерні рецептори мелатонін блокує проліферацію, що обумовило його використання для профілактики та лікування онкозахворювань. Мелатонін є ефективним антиоксидантом, який до того ще й індукує на генному рівні синтез антиоксидантних ферментів (супероксиддисмутази, глютатіонпероксидази, глютатіонредуктази, глюкозо-6-фосфатдегідро- генази). Як універсальний біоантиоксидант, мелатонін через різні механізми підтримує антиоксидантний гемостаз у тканинах організмів. Мелатонін за своїм антиоксидантним ефектом не поступається таким сильним антиоксидантам, як глутатіон і вітамін Е. Антиоксидантний ефект мелатоніну реалізується, по-перше, за рахунок легкого відщеплення водню аміногрупи індоль- ного кільця, а, по-друге, за рахунок індукції на генному рівні синтезу деяких антиоксидантних ферментів [1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 9; 13; 14]. Антиоксидантні властивості мелатоніну сприяють стабілізації клітинних мембран, зниженню проникності стінок судин, збільшенню їх резистентності, покращенню мікроциркуляції. Діючи через специфічні рецептори ендотелію, мелатонін розширює судини, підсилює вплив парасимпатичної нервової системи, зменшує концентрацію норадреналіну в крові.

Вплив мелатоніну на серцево-судинну систему полягає в зменшенні проявів десинхрозу, при цьому він виступає у ролі біологічного годинника і кардіопротектора. Мелатонін має антиішемічний, антигіпертензивний ефекти, регулює величину артеріального тиску, частоту скорочень серця, коронарний і мозковий кровообіг. В зоні інфаркту міокарду посилюється пероксидація за рахунок окислення адреналіну та дихального вибуху нейтрофілів. Дія активних форм кисню на АТФ-ази скоротливого апарату може призвести до аритмій. Тому у серці повинен бути сильний антиоксидантний захист [4; 6; 8; 12].

Метою даного дослідження було встановлення впливу довготривалої, хронічної нестачі мелатоніну на стан прооксидантно- антиоксидантної системи серця та маркерів його пошкодження.

Матеріали та методи. Досліди проводилися на щурах-самцях лінії \Vistar, середньою масою 220-260 г. Першу серію склали 6 тварин умовної норми (інтактні). Другу серію утворили 6 тварини, які терміном 55 днів безперервно,

Суттєвих змін коефіцієнта маси серця в порівнянні з нормою не відмічено. Вміст МДА в серці до інкубації збільшився на 56 % (у 1,5 рази, р1<0,001), що вказує на посилення процесів вільнорадикального перекисного окислення біополімерів. Після півторагодинної інкубації гомогенату серця в прооксидантному цілодобово знаходилися в умовах освітлення, причому в останню добу їм не давали спати. Враховуючи, що мелатонін в епіфізі синтезується тільки в умовах темряви, можливо припустити, що ця модель частково відтворює гіпомелатонінемію.

Визначали коефіцієнт маси серця по відношенню до маси тіла, вміст в серці вторинних продуктів пероксидації (переважно малоновий діальдегід МДА) за реакцією у кислому середовищі з 2-тіобірботуровою кислотою до (МДА-0) та після інкубації терміном 1,5 години (МДА-1,5) гомогенату серця у прооксидантному залізо-аскорбінатному буферному розчині. В серці визначали вміст окислених та відновлених форм глютатіону та аскорбінової кислоти, активність супероксиддисмутази (СОД) та каталази [10].

Результати та їх обговорення. Внаслідок експериментального впливу отримано слідуючі результати досліду.

залізоаскарбатному буферному розчині вміст вторинних продуктів в порівнянні з нормою підвищився в 1,7 разу (р<0,001). Внаслідок цього суттєво (р<0,01) збільшився приріст МДА за 1,5- годинну інкубацію.

Таким чином, підвищення вторинних продуктів до інкубації вказує на посилення рівня вільнорадикального перекисного окислення у тканинах серця, що може бути пов'язано як з стресогенною дією світла, так і з нестачею мелатоніну як антиоксиданта. Але відсутність виразок шлунку вказує на незначний внесок стресогенного компонента. Тому превалює друге припущення про нестачу ендогенного антиоксиданта мелатоніну. Підвищення вмісту вторинних продуктів пероксидації у прооксидантному середовищі і особливо збільшення приросту МДА за термін інкубації вказує на послаблення антиоксидантного

Збільшення активності супероксиддисму- тази як головного продуцента Н202 (особливо при нестачі активності каталази), яка з супероксидом може дати -ОН-радикал за реакцією Габера-Вейса. Таке накопичення захисту, можливо, внаслідок зменшення секреції мелатоніну. Активність СОД серця підвищилася на 23 % (р<0,001); оскільки СОД є субстратіндикуйованим ферментом, можна вважати, що в даних умовах досліду збільшується продукція в серці

супероксиданіонрадикалів. Можливим джерелом витоку супероксиду може бути мітохондріальне окислення, тому що енергетика серця базується на аеробному окисленні глюкози і жирних кислот. Активність каталази зменшилася на 45 %