Pełny tekst - Wydawnictwa NIZP-PZH

ROCZN. PZH, 1999, 50, N R 3, 307-311
ANNA ŁUKASZEW ICZ-HUSSAIN, JANINA MONIUSZKO-JAKONIUK
WPŁYW Z A T R U C IA O S T R E G O C H L O R F E N W IN F O S E M N A A K T Y W N O ŚĆ
EN ZY M Ó W A N T Y O K SY D A C Y JN Y C H O R A Z S T Ę Ż E N IE D IA L D E H Y D U
M ALONOW EGO U SZCZU RÓ W
EFFECT O F A CU TE INTOXICATION W ITH CH LO RFENV INPH O S ON A CTIVITY
OF ANTIO X ID A NT EN ZY M ES AND CO NCENTRATION O F M A LO N D IA LD EH Y D
IN RATS
Zakład Toksykologii, Akademia Medyczna w Białymstoku
Białystok, ul. Mickiewicza 2c
Kierownik: prof. dr hab. J. Moniuszko-Jakoniuk
Zbadano wpływ podania chlorfenwinfosu w jednorazowej dużej dawce na
aktywność enzymów antyoksydacyjnych i stężenie diadehydu malonowego we krwi
szczurów.
WSTĘP
Chlorfenwinfos należy do grupy insektycydów fosforoorganicznych, związków szero­
ko stosowanych w rolnictwie.
Główny m echanizm działania związków fosforoorganicznych polega na ham ow aniu
aktywności acetylocholinoesterazy (A C hE ), cholinoestrazy niespecyficznej (C hE ),
w wyniku czego dochodzi d o kum ulacji acetylocholiny w tkankach (A C h) i zaburzenia
procesów fizjologicznych [5, 8 , 9, 10].
W zatruciu chlorfenw infosem dochodzi też, w skutek niedotlenienia, do uszkodzenia
wielu tkanek i narządów , w tym wątroby [5, 9, 10]. W e krwi obserw uje się kwasicę
mleczanową (w 1 i 24h) charakterystyczną przy ostrym tkankowym niedoborze tlenu
[Ю ].
Celem pracy było spraw dzenie, czy w uszkodzeniu tkanek m ają swój udział w olne
rodniki i następow a peroksydacja lipidów występująca jako skutek reoksydacji tkanek.
W pierwszym etapie bad ań oceniano aktywność enzymów antyoksydacyjnych oraz
stężenie dialdehydu m alonow ego we krwi.
MATERIAŁY I M ETODYKA
Badania wykonano na szczurach samcach rasy Wistar o masie ciała 200-230 g. Szczurom
podawano ciepły roztwór olejowy chlorwenwinfosu w dawce V2 LD50, sondą do żołądka, a grupie
kontrolnej równoważną objętość oleju. M ateriał do badań - krew z serca pobierano w 1, 24
1 48 h po zatruciu.
Wykonano oznaczenia aktywności następujących enzymów:
- dysmutazy ponadtlenkowej (SOD) w erytrocytach przy użyciu gotowych zestawów firmy
Randox,
- istotne statystycznie do kontroli (1).
о - istotne statystycznie do grup 2,3.
DYSKUSJA
W ostrym za tru ciu d u żą daw ką chlorfenw infosu stw ierd zo n o zm iany aktywności
enzym ów antyoksydacyjnych, ja k i stężeń M D A w e krwi zatru w an y ch szczurów .
Ostre zatrucie chlorfenwinfosem
309
Z wcześniejszych badań wynika, że w ostrym zatruciu tym związkiem dochodzi do
uszkodzenia w ątroby będącego wynikiem niedotlenienia [9, 10]. W e krwi obserwowano
kwasicę m leczanową w 1 i 24 h zatrucia oraz znaczny w zrost stężenia glukozy utrzy­
mujący się do 48 h po zatruciu chlorfenwinfosem w dawce '/2 L D 50 [10].
Występujące niedotlenienie i ponow na reoksydacja tkanek m oże być źródłem w ol­
nych rodników.
W niniejszej pracy stw ierdzono obniżenie stężenia M D A - czułego wskaźnika peroksydacji lipidów - w 1 h i 24 h doświadczenia, w 48 h natom iast w artość tego p a ra ­
metru wracała do w artości obserwowanych w grupie kontrolnej. O bniżenie stężenia
dialdehydu m alonow ego w pierwszym okresie po zatruciu związana jest jak się wydaje
z występującym w tym okresie ostrym niedotlenieniem .
Chlorfenwinfos pow odow ał wzrost aktywności SO D w 24 h, a obniżenie jej ak­
tywności w 48 h doświadczenia.
Uważa się, że wzrost syntezy i aktywności SO D występuje przy hipoksji [14] co
dodatkowo potw ierdza obserw acje dotyczące zaham ow ania M D A we krwi. M echanizm
katalizy przeprow adzonej przez SO D sugeruje, że enzym ten jest niekom pletnym
antyoksydantem, zapobiegającym działaniu wolnego rodnika tlenow ego (O 2), a biolo­
gicznie jego działanie poprzez H 2O 2 związane jest z działaniem katalazy [6, 13].
W niniejszych badaniach obserw ow ano istotny statystycznie wzrost aktywności katalazy
w stosunku do wartości grupy kontrolow anej w całym okresie doświadczenia. N aj­
wyższą aktywność obserw ow ano w 24 h, a w 8 h aktywność tego enzymu była niższa
niż w początkowym okresie eksperym entu, jednakże zmiany te nie miały cech istotności
statystycznej. Funkcją katalazy jest usuwanie H 2O 2, pow stałego w wyniku badań dehyd­
rogenaz tlenowych. Z danych literaturowych wynika, że obecność H 2O 2 ham uje ak­
tywność dysmutazy, a obecność O 2 ham uje działanie katalazy [6, 7] Pigeolet i wsp. [12]
stwierdził, że m oże dochodzić do inaktywacji SO D , CAT, G P X przez produkty ich
własnych reakcji w obecności wysokich stężeń nadtlenku w odoru czy rodnika hydro­
ksylowego.
W ydaje się, że tym zjawiskiem m ożna tłumaczyć uzyskanie w niniejszej pracy zmiany
aktywności SO D i CAT. W wyniku niedotlenienia dochodzi do wzrostu aktywności
SOD (24 h) co prowadzi do wzrostu stężenia nadtlenku w odoru. R odnik ten nie jest
wystarczająco wydajnie usuwalny przez katalzę, a to prow adzi do zaham ow ania ak­
tywności SO D w 48 h. W wyniku tego procesu m oże dochodzić do nagrom adzenia O 2,
co daje obniżenie aktywności katalazy w 48 h doświadczenia.
Enzymem odpow iedzialnym za rozkład nadtlenków lipidów jest G PX . Enzym ten
chroni błony kom órkow e przed uszkodzeniem peroksydacyjnym. Chow i Tappel [4]
sugerują, że aktywność G P X pow iązana jest z aktywnością G -6-P-D H w przeciw dzia­
łaniu peroksydacyjnem u uszkodzeniu tkanek przez oksydanty. G PX przekształca to k ­
syczne nadtlenki lipidów do alkoholi lipidowych wykorzystując równoważniki redukcyjne generow ane przez G -6-P-D H . W reakcjach katalizowanych przez peroksydazę glutationową w końcowym etap ie dochodzi do odłączenia cząsteczki utlenionego glutationu.
W przeprow adzonych badaniach stw ierdzono, że w surowicy krwi istotnie sta­
tystycznie w zrasta aktywność G -6-P-D H w 24 i 48 h po intoksykacji, natom iast ak­
tywność G P X nie zm ieniała się istotnie statystycznie. Aktywność innego badanego
310
A. Łukaszewicz-Hussain, J. Moniuszko-Jakoniuk
№3
enzymu G R - enzym u odpow iedzialnego za przejście glutationu utlenionego do formy
zredukow anej (G SH ) obniżała się. Spadek stężenia formy zredukow anej G SH prowadzi
do szybkiej kum ulacji nadtlenków lipidów w kom órce [13].
Uzyskane wyniki trudno jest porów nać z danymi literaturowym i, gdyż prac doty­
czących zachow ania enzymów antyoksydacyjnych w zatruciu insekcydami fosforoorga­
nicznymi jest bardzo niewiele. Kalski i wsp. [5] nie stwierdził zm ian aktywności SOD
we krwi w 1 i 24 h po zatruciu som anem , natom iast inny au tor stwierdził jej obniżenie
pod wpływem insekcydu fosforoorganicznego [1].
Podsum ow ując należy stw ierdzić, że obserw ow ane zm iany aktywności enzymów
i stężeń M D A we krwi potw ierd zają z je d n e j strony n ie d o tlen ien ie w ystępujące do
24 h po zatruciu, z drugiej zaś m ogą świadczyć o reoksydacji w późniejszym okresie
po intoksykacji.
Proces reoksydacji przywracający właściwy m etabolizm tlenowy po okresie niedot­
lenienia m oże prow adzić do dalszych uszkodzeń [13]. M ogą o tym świadczyć uzyskane
wyniki - wzrost stężenia M D A czy obniżenie stężenia reduktazy glutationow ej.
A. Łukasiewicz-Hussain,
J.
Moniuszko-Jakoniuk
E FFE C T O F A CU TE INTOXICATION W ITH CH LO RFENV INPH O S ON ACTIVY OF
A N TIO X ID A N T ENZYM ES AND CO N CEN TRA TIO N O F M A LO ND IALD EH YD IN
RATS
Summary
The aim of this paper was examination of the influence of chlorfenvinphos on the activity of
an antioxidant enzymes in the blood and concentration of the serum malonondialdehyd in rats.
It were found increase of the activity of SOD in 24 h and decrease in the 48 h; increase
CAT activity, decrease G R activity in the 48 h and increase of G-6-P-DH activity in the 24 and
48 h after intoxication. Activity of GPX did not change statistically significant. It was observed
decrease of M DA concentration in the serum in 1 and 24 h after intoxication and return to
value in the control groups in the 48 h.
It can be concluded that the changes of the activity of enzymes and concentration of MDA
in the blood indicates hypoxia in the first period of intoxication (to 24 h) and reoxidation process
in the later period.
PIŚMIENNICTW O
1. Adam ski Z., Ziemniecki К., Lesicki A., Czemiewski E.: Wpływ fenitrotionu na aktywność
wybranych enzymów antyoksydacyjnych podczas rozwoju larwalnego Spodoptea exigna Hub­
ner. Pestycydy, 1996, 4, 31-21.
2. Aebi H.E.: M ethods of enzymatic analysis. Verlag Chemie. 1983, 3, 273.
3. Buege J.A. and Aust S.: M ethods Enzymologic 1978, 5, 52, 02.
4. Chow C.K., Tappel A.L.: An enzymatic protective mechanizm against lipid peroxidation
damage to lung of ozone - exposed rats. Lipids 1972, 7, 518-523.
5. Kalski A., Ścianowski J., Smok: oznaczenie aktywności dysmutazy ponadtlenkowej, stężenie
diadehydu malonowego we krwi i narządach wewnętrznych szczurów zatrutych somanemXVII Naukowy zjazd P.T. Farmaceutycznego. Kraków, wrzesień 1998, 181.
6. Kono Y., Fridowich J.: Superoxide radicals inhibits catalase. J. Biol. Chem., 1982, 257,
5751-5754.
Ostre zatrucie chlorfenwinfosem
311
7. Laszlo A., Matkovits В., Varge Sz. J., Wittman Т., Fazekas Т.: Changes in lipid peroxidation
and antioxidant enzyme activity of human red blood cells after myocardial infarction. Clin.
Chim. A kta 1991, 203, 413^11b.
8. Łukaszewicz-Hussain A., Moniuszko-Jakoniuk J.: Zmiany aktywności am inotransferaz w su­
rowicy krwi i frakcjach homogenatu wątroby w zatruciu chlorfenwinfosem. Bromat. Chem.
Toksykol. 1996, 29, 279-281.
9. Łukaszewicz-Hussain A., Moniuszko-Jakoniuk J:. Procesy glikolityczne w wątrobie szczura
w zatruciu chlorfenwinfosem. Med. Pracy 1997, 5, 579.
10. Łukaszewicz-Hussain A., A., Chyczewski L., Moniuszko-Jakoniuk J.: Stężenie mleczanów
i glukozy w surowicy krwi oraz glikogenu w wątrobie w ostrym zatruciu chlorfenwinfosem.
Bromat. Chem Toksykol. 1998, 31, 251-258.
11. Panganmaia R.V., Miler I.S., Shanma H.M., Ahrens P.A., Canary J.J.: Differential inhibitory
effect of vitamin E and other antioxidants on prostaglandin synthetase platelet aggregation
and lipoxydase. Prostaglandis 1977. 14, 261-271.
12. Pigeolet E., Corblsier., Houbion A.: Glutathione peroxidase, superoxide dismutase and
catalase inactivation by peroxides and oxygen derived free radicals. Mechanism of Ageing
and Development 1990, 51-283-297.
13. Skłodowska М.: Antyoksydacyjna obrona organizmu na podstawie enzymatycznych i nieenzymatycznch składników krwi. Badania epidemiologiczne regionu łódzkiego. Uniwersytet
Łódzki - Łódź 1997.
14. Tsan M.F.: Superoxidase dismutase and pulmonary oxygen toxicity. P.S.E.B.M 1993, 203,
286-290.
Otrzymano: 1998.12.04