Русский
EnglishПротивовоспалительная активность аспирина при интоксикации крыс сульфатом ртути и хлоридом кадмия
ID: 2015-05-7-A-4586
Оригинальная статья
ФГАОУ ВО Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского, кафедра физиологии человека и животных и биофизики
Резюме
Среди многочисленных биологических эффектов тяжелых металлов выявлена их способность изменять динамику воспалительного процесса, такой эффект отмечен, в том числе, для кадмия и ртути. В настоящей работе мы рассмотрели особенности противовоспалительного эффекта аспирина в норме и при интоксикации крыс сульфатом ртути и хлоридом кадмия. Результаты исследования однозначно показали, что тяжелые металлы изменяют противовоспалительную активность аспирина. Выявлено, что при интоксикации крыс сульфатом ртути противовоспалительный эффект аспирина угнетается, а при интоксикация хлоридом кадмия, наоборот, усиливается.
Ключевые слова
аспирин, воспаление, интоксикация, противовоспалительная активность
Введение
В условиях современности биологические системы обитают в биогеоценозах, которые подвергаются мощным антропогенным воздействиям [5]. Одним из таких факторов является загрязнение экосистем тяжелыми металлами. В литературе накоплен обширный материал о влиянии ионов тяжелых металлов на различные органы и их системы [6, 7], их биологические эффекты широко исследуются на клеточном и молекулярном уровнях [6]. Некоторыми авторами [1-3, 6, 9] поднимается вопрос о том, что накопление тяжелых металлов в живой системе вызывает изменение ее общей реактивности. Так на фоне интоксикации ионами тяжелых металлов могут изменяться реакции живого на физические, химические и другие воздействия [1-3, 6, 7]. Практически очевидным становиться положение о том, что на фоне интоксикации терапевтические эффекты фармпрепаратов подвергаются физиологическому «давлению» со стороны повышенной концентрации ионов тяжелых металлов.
Среди многочисленных биологических эффектов тяжелых металлов выявлена их способность изменять динамику воспалительного процесса [6]. Такой эффект отмечен и для следующих двух представителей этой группы: кадмия и ртути [6]. Таким образом, мы приходим к мнению, что ионы кадмия и ртути могут существенно изменять течение воспалительного процесса и эффекты противовоспалительных препаратов.
Цель
В связи с этим была поставлена следующая цель: рассмотреть особенности противовоспалительного эффекта аспирина (одного из самых распространенных неспецифических противовоспалительных препаратов) при интоксикации крыс кадмием и ртутью.
Материал и методы
Исследования проведены на 30 белых беспородных крысах самцах массой 230-250 грамм, которые содержались в стандартных условиях вивария. Животные были разделены на три группы по 10 особей в каждой. Согласно методике формирования интоксикации [1-3], животным одной группы в течение семи дней внутрибрюшинно инъецировали CdCl2 в дозе 1 мг/кг. Крысы второй группы, также в течение семи дней, получали инъекции HgSO4 в дозе 20 мг/кг. Крысы третьей группы в этот период не подвергались воздействию активных веществ, им вводили эквивалентный объем (0,2 мл) физиологического раствора.
На восьмой день приступали непосредственно к исследованию противовоспалительной активности аспирина в условиях интоксикации. Для моделирования воспаления использовали стандартный формалиновый тест. Раствор формалина вводили в тыльную поверхность задней конечности крысы. Аспирин в дозе 40 мг/кг вводили внутрибрюшинно за 30 минут до начала измерений. Перечисленные манипуляции осуществлялись в утреннее время.
Для удобства в тексте будут введены следующие условные обозначения групп крыс: ASP – группа крыс, которым вводили аспирин, Hg/ASP– группа крыс, которым вводили аспирин на фоне интоксикации сульфатом ртути, Cd/ASP – группа крыс, которым вводили аспирин на фоне интоксикации хлоридом кадмия.
Достоверность различий между группами определяли с помощью непараметрического критерия Mann-Whitney для независимых совокупностей. Изменение показателей оценивали относительно контроля – 100%, медиана его значений составляла 4,5 мм.
Результаты
Сравнительный анализ временной динамики размера опухшей конечности группы крыс, которой вводился сульфат ртути, позволил выявить следующее: начиная с 48 минуты измерения отмечены достоверные отличия размера опухшей конечности (уровень достоверности приведен в таблице). Если обратить внимание на график (рис.), можно видеть что при интоксикации организма крыс сульфатом ртути существенно подавляется противовоспалительная активность аспирина. При этом диаметр опухшей конечности животных группы Hg/ASP мог превышать значения группы ASP более чем на 30 %. Из полученных результатов следует, что сульфат ртути существенно подавляют противовоспалительную активность аспирина.
Анализ результатов, полученных в группе крыс после инъекций хлорида кадмия, показал противоположный эффект по сравнению с таковым после интоксикации сульфатом ртути. Динамика изменения размера опухшей конечности у крыс экспериментальной группы Cd/ASP указывает на агонистическое действие кадмия и аспирина. Если обратить внимание на значения размера опухшей лапы, которые представлены на рис., видно, что в присутствии кадмия они меньше по сравнению с группой крыс ASP. При этом, несмотря на относительно малые отличия, они являются достоверно значимыми уже с первого измерения и меньшими по сравнению с ASP. Полученные результаты свидетельствуют о том, что кадмий усиливает противовоспалительные свойства ацетилсалициловой кислоты и в выбранной концентрации увеличивает эффективность данного препарата.
Обсуждение
Выявленное угнетающее действие сульфата ртути на противовоспалительный эффект аспирина, вероятно, связан с тем, что сами по себе ионы ртути являются фактором воспаления [6, 9]. Поэтому доза 40 мг/кг противовоспалительного препарата (аспирина), достаточная в нормальных условиях, оказывается менее эффективной для борьбы с воспалением на фоне накопления ионов ртути.
Эффект наблюдаемый при поступлении соли кадмия можно объяснить следующим: как известно, цинк в определенной концентрации проявляет противовоспалительные свойства, а кадмий, являясь элементом 2-ой группы, имеет сходные свойства, поэтому в определенной дозе может оказывать противовоспалительное действие [4]. Так, кадмий способен угнетать синтез ферментов, участвующих в образовании медиаторов воспаления [8], что обуславливает противовоспалительное влияние данного металла и, возможно, повышает эффективность аспирина.
Заключение
Таким образом, результаты данного исследования однозначно показали, что тяжелые металлы изменяют противовоспалительную активность аспирина. Выявлено угнетающее действие сульфата ртути на противовоспалительный эффект аспирина и усиливающая его интоксикация хлоридом кадмия. Из полученных результатов следует, что доза аспирина 40 мг/кг, достаточная в нормальных условиях, оказывается менее эффективной для борьбы с воспалением на фоне накопления ионов ртути.
Литература
- Коренюк, И. И. Нейрохимические механизмы изменения показателей болевой чувствительности крыс на фоне интоксикации сульфатом ртути / И. И. Коренюк, В. В. Шилина, Д. Р. Хусаинов // Успехи современного естествознания. – 2013. – № 12. – С. 28-31
- Шилина, В. В. Изменение уровня агрессивности крыс на фоне интоксикации солями тяжёлых металлов / В. В. Шилина, И. И. Коренюк, Д. Р. Хусаинов [и др.]. // Ученые записки Таврического национального университета. Серия «Биология, химия». – 2013. – Т. 26 (65), № 4. – С. 206-214
- Шилина, В.В. Влияние интоксикации кадмием на болевую чувствительность крыс до и после блокирования D2-, 5HT3- и AT1-рецепторов / В.В. Шилина, Д.Р. Хусаинов, И.И. Коренюк, И.В. Черетаев // Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. – 2014. – № 4 (28). – C. 169-179
- Abou-Mohamed, G. Effect of Zinc on the Anti-Inflammatory and Ulcerogenic Activities of Indometacin and Diclofenac / G. Abou-Mohamed , H.A. El-Kashef, H.A. Salem, M.M. Elmazaf // Pharmacology.– 1995. – 50(4). – Р. 266-272
- Brito, G. Levels of metals in canned meat products: Intermetallic correlations / G. Brito, C. Díaz, L. Galindo, A. Hardisson, D. Santiago, G.F. Montelongo // Bulletinof Environmental Contamination and Toxicology. – 2005. – 44(2). – Р. 309-316
- Duruibe, J.O. Heavy metal pollution and human biotoxic effects / J.O. Duruibe, M.O. Ogwuegbu, J.N. Egwurugwu // International Journal of Physical Sciences. – 2007. – 2(5). – Р. 112-118
- Miranda, M. Effects of moderate pollution on toxic and trace metal levels in calves from a polluted area of northern Spain / M. Miranda, M. López-Alonso, C. Castillo et al. // Environment International. – 2005. – 31(4). – Р. 543-548
- Vane, J. R. The mechanism of action of aspirin / J. R. Vane, R.M. Botting // Thrombosis research. – 2003. – V. 110. – Р. 255-258
- Walkowiak, J. Cognitive and sensorimotor functions in 6-yearold children in relation to lead and mercury levels: adjustment for intelligence and contrast sensitivity in computerized testing / J. Walkowiak, L. Altmann, U. Krämer et al. // Neurotoxicology and Teratology. – 1998. – 20(5). – Р. 511-521
Таблицы
Табл.
Реальные размеры опухших конечностей после введения аспирина у крыс без интоксикации и на фоне введения сульфата ртути и хлорида кадмия.
|
Временные отрезки Группы крыс |
норма |
начало |
12 мин |
24 мин |
36 мин |
48 мин |
60 мин |
72 мин |
84 мин |
|
ASP |
5 |
8,2 |
7 |
6,9 |
6,9 |
6,7 |
6,5 |
6,4 |
6,3 |
|
Hg/ASP |
5,3 |
7,4 |
7,3 |
7,7 |
7,7 |
8* |
8,1** |
7,8** |
8,1** |
|
Cd/ASP |
4,5 |
6,5** |
6** |
6,2 |
5,8** |
5,1** |
5,2** |
5** |
5** |
Примечание: ASP – группа крыс, которым вводили аспирин, Hg/ASP– группа крыс, которым вводили аспирин на фоне интоксикации сульфатом ртути, Cd/ASP – группа крыс, которым вводили аспирин на фоне интоксикации хлоридом кадмия, приведены медианы значений в мм, достоверность отличий по сравнению с группой ASP обозначена «*» при p≤0,05; «**» - p≤0,01.
Рисунки
<p>
Рисунок 1. Динамика размера опухших конечностей после введения аспирина у крыс без интоксикации и на фоне введения сульфата ртути и хлорида кадмия. </p>
Примечания: проценты рассчитаны относительно размера лап в норме, остальные обозначения как в табл.
Файл
