Гипоксия является одной из центральных проблем патологии, поскольку весьма часто служит патогенетической основой разнообразных патологических процессов. Кислородное голодание, возникающее по разным причинам в организме, тяжело отражается на тканевом метаболизме многих тканевых систем [3].
В нормальных условиях биологическое окисление является основным источником богатых энергией фосфорных соединений, необходимых для функции и обновления структур. При нарушении этого соответствия возникает состояние энергетического дефицита, приводящее к разнообразным функциональным и морфологически нарушениям, вплоть до гибели ткани.
Многими исследователями установлено, что пчелопродукты могут успешно применяться для лечения многих патологических процессов. Перспективными в этом направлении являются продукты пчеловодства, такие как маточное молочко и прополис. Они обладают антиоксидантной активностью [1–4], биостимулирующими и антигипоксическими свойствами, а также характеризуются минимальными побочными действиями [5, 6]. Вместе с тем, возможности совместного применения пчелопродуктов изучены не достаточно. Прополис и маточное молочко пчел – уникальны, созданы природой и оптимально сбалансированы по составу аминокислот, антиоксидантов, микро- и макроэлементов. Немаловажным фактором является и то, что прополис и маточное молочко пчел относительно безопасны для человека [5, 6].
Поэтому целью данной работы являлось изучение влияния курсовой ингаляции прополиса, маточного молочка пчел и препарата на их основе «Апингалин» на энергетический обмен при экспериментальном отеке легких у крыс.
Материалы и методы исследования
Для исследования использовали 90 половозрелых крыс (самцов) массой 0,15-0,2 кг. Животные были получены из питомника лабораторных животных филиала «Андреевка» ФГБУН БМТ ФМБА России, Московская область.
Животных содержали в виварии, оборудованном согласно требованиям «Санитарных правил по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев)» №1045-73. Исследования осуществляли в соответствии с правилами проведения работ и использования экспериментальных животных (Приложение к Приказу МЗ СССР №775 от 12.08.77), Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях» от 18 марта 1986 г. и ФЗ РФ «О защите животных от жестокого обращения» от 01.01.1997. Животные находились в одинаковых пластиковых клетках с поилками, получали полноценный экструдированный комбикорм и достаточное количество воды.
Крысы были разделены на группы: интактные животные; контроль – животные, которым воспроизводили адреналовый отек легких (адреналин вводился внутрибрюшинно в дозе 0,5 мг/ кг); прополис – животные, которым также воспроизводили отек, а затем производилась курсовая ингаляция прополиса; маточное молочко – животные с отеком легких, которым затем производилась курсовая ингаляция маточного молочка; Апингалин – животные с отеком легких, которым производилась курсовая ингаляция препарата «Апингалин». Курсовая ингаляция во всех опытных группах проводилась 10 дней по 10 мин., адреналин вводился во всех случаях однократно внутрибрюшинно в дозе 0,5 мг/кг.
Забор крови осуществляли на 11-й день после начала эксперимента. Выраженность энергетических процессов оценивали по уровню в плазме экспериментальных животных глюкозы, лактата, креатинина, активности лактатдегидрогеназы (ЛДГ) с использованием биохимического анализатора StatFax 3300 (Awareness Technology Inc., США), количество фосфорсодержащих соединений определяли неэнзиматическим методом.
Для приготовления Апингалина использовали прополис (ГОСТ 28886-90, ВФС 42-1084-81) и маточное молочко (ГОСТ 28888-90, ВФС 42-1291-83).
Результаты исследования и их обсуждение
Ранее нами было показано, что при введении экзогенного адреналина в дозе 0,5 мг/кг возникает серьезное нарушение функций легких [7]. В результате, в организме развивается длительная гипоксия, которая к 11 дню исследования выражается в существенных нарушениях углеводного и, как следствие, энергетического обменов. Так, усилением активности ЛДГ в 2 раза и растущей на этом фоне концентрации лактата в 1,2 раза, организм реагирует на гипоксию и сердечную недостаточность, направляя метаболизм по анаэробному пути. Вследствие снижения количества АТФ, вырабатываемого в анаэробном гликолизе, усиливается активность самого процесса с усилением потребления организмом глюкозы. Поэтому концентрация глюкозы в крови крыс группы «адреналин» снизилась в 3 раза относительно уровня у интактных животных. Возникает дисбаланс в кислотно-основном составе крови, приводящий к метаболическому ацидозу вследствие повышения содержания молочной кислоты в крови и тканях, что в свою очередь обусловливается активацией процессов анаэробного гликолиза. О чем так же свидетельствовало снижение рассчитанного нами коэффициента глюкоза/лактат.
Вместе с тем, из-за недостатка АТФ была выявлена тенденция к росту в крови крыс уровня фосфоросодержащих соединений, что может указывать на использование организмом экспериментальных животных неуглеводных компонентов, например, креатинфосфата. Данное предположение косвенно подтверждается увеличением в плазме крови крыс группы «контроль» количества креатинина на 49% относительно уровня у интактных животных.
Известно, что многие биологически активные вещества природного происхождения обладают выраженным терапевтическим эффектом. Достаточно большое количество литературных данных свидетельствует о положительной динамике углеводного обмена при приеме продуктов пчеловодства [1, 6, 8, 10]. Однако о применении апипродуктов методом ингаляции содержится крайне мало сведений. Нами использовались прополис, маточное молочко пчел и их смесь.
Активность ЛДГ понизилась во всех исследуемых группах по сравнению с группой «контроль» и стала сопоставима с таковой в группе «интактные животные». Нормализация активности фермента привела к снижению уровня молочной кислоты в среднем до 86,4% от уровня у интактных животных.
При курсовой ингаляции как препарата «Апингалин», так и маточного молочка пчел крысам после введения экзогенного адреналина уровень глюкозы в крови повысился в 2 раза по сравнению с показателем в группе «адреналин». Ингаляция спиртового экстракта прополиса повысила изучаемый показатель в 1,4 раза (табл.).
Таблица
Влияние курсовой ингаляции пчелопродуктов на некоторые показатели энергетического обмена при экспериментальном отеке легких у крыс
|
Показатель |
Интактные животные |
Контроль |
Адреналин +прополис |
Адреналин +маточное молочко пчел |
Адреналин +Апингалин |
|
Креатинин, мкмоль/л |
11,15±1,41 |
36,33±9,61 |
16,67±3,06 |
15,33±2,83 |
19,25±2,19 |
|
Лактат, ммоль/л |
5,81±0,34 |
7,13±0,08* |
5,20±0,52 |
4,81±0,69 |
5,06±0,72 |
|
ЛДГ, U/l |
10,90±0,49 |
23,4±1,52* |
13,17±1,07 |
12,07±2,81 |
10,24±1,63 |
|
Глюкоза, ммоль/л |
7,23±0,30 |
2,33±0,19* |
3,33±0,06 |
4,21±0,63 |
4,18±0,79 |
|
Глюкоза/лактат, усл. ед. |
1,244±0,09 |
0,33±0,05 |
0,60±0,08 |
0,88±0,03 |
0,83±0,07 |
Примечание: * – статистически значимые различия по сравнению с группой «интактные животные» (р<0,05).
В ответ на восстановление в крови уровня глюкозы было зарегистрировано увеличение в крови концентрации фосфоросодержащих соединений в группах «прополис» и «маточное молочко» в 5,1 раза, в группе «Апингалин» – в 4,6 раза по сравнению с группой «контроль». О смещении энергетического обмена в сторону аэробного пути так же свидетельствовало уменьшение уровня креатинина в плазме у крыс. Следует отметить, что наиболее близкий к интактному значению результат был показан для группы, получавшей курсовую ингаляцию прополиса и маточного молочка – 149,5 и 137,5%, соответственно.
Таким образом, в условиях возникшей под влиянием экзогенного адреналина гипоксии, в организме формируется биохимическая адаптация, выражающаяся в смещении обменных процессов в сторону катаболизма с активацией анаэробного и неуглеводного путей получения энергии.
Применение ингаляционных форм препарата «Апингалин» и маточного молочка позволили эффективно устранить метаболический дисбаланс в организме экспериментальных животных. Можно предположить, что полученный эффект связан с антигипоксической и антиоксидантной функциями маточного молочка и препарата на его основе, что было показано нами ранее.
Полученные результаты так же согласуются с данными доступных нам литературных источников. Так, экспериментально доказана способность маточного молочка усиливать тканевое дыхание и окислительное фосфорилирование [5, 7, 9].
В то время как применение прополиса в чистом виде, вероятно, при данной модели альтерации функций организма проявляет менее выраженный терапевтический эффект.
Выводы
- При введении токсической дозы адреналина в организме крыс усиливается анаэробный гликолиз, распад креатинфосфата, что вызывает соответствующие биохимические изменения в гомеостазе – повышение концентрации лактата, креатинина и снижении концентрации глюкозы в крови.
- Наиболее эффективно позволяют устранить последствия нарушения энергетического обмена после экспериментального фармакологического шока ингаляции маточного молочка и Апингалина, менее эффективно – ингаляции прополиса.
