Авторы

С современных позиций проанализирован материал по токсикологии фторацетата с целью возможного поиска решения проблемы терапии острых отравлений.

В опытах на лабораторных животных при различных способах введения ФОС исследована диагностическая и прогностическая значимость метода пупиллометрии. При инстилляции различных ФОС в конъюнктивальный мешок кроликов показана высокая степень чувствительности метода. Активность холинэстеразы при попадании в организм равного количества токсиканта не изменяется.

Предложен новый метод анализа высокотоксичного соединения — фторацетата натрия, методами газовой хроматографии с ионизационно-пламенным и масс-селективным детектированием в биологических пробах и воде. Метод основан на упаривании пробы досуха, этилировании сухого остатка этиловым спиртом в присутствии серной кислоты. Селективное определение фторацетата натрия в воде возможно с чувствительностью 0,001 мкг/мл, предел обнаружения в плазме крови и гомогенатах тканей, соответственно 0,01 мкг/мл и 0,01 мкг/г.

Предпринята попытка определения вклада циркуляторной гипоксии, клеточного звена гемостаза и нейротоксиэстеразы в реакцию организма на низкоуровневое воздействие фосфорорганических соединений (ФОС). В эксперименте изучены диизопропилфторфосфат, вызывающий отставленную нейропатию у человека и фосфакол (параоксон) не обладающий подобным эффектом. Проведено исследование активности эстераз холинэргической и нехолинэргической природы в плазме, в мозгу и в тромбоцитарной фракции крови; способности перитонеальных макрофагов к генерации активных форм кислорода; агрегационной активности тромбоцитов; влияния на функцию эндотелия сосудов. Полученные данные свидетельствуют о развитии неспецифической резистентности организма при хроническом действии ФОС. В то же время, очевидны качественные и количественные отличия в характере действия различных ФОС на разные звенья этого процесса.

В результате длительных экспериментов на белых крысах с использованием перорального пути поступления растворов Vx в дозах от 1·10-3 до 1·10-7 мг/кг разработана модель хронической интоксикации Vx, воспроизводящей основные звенья патогенеза интоксикаций.

На основании полученных результатов с привлечением данных литературы предлагается вероятный механизм развития ФОС-индуцированной хронической патологии, заключающийся в первичном фосфорилировании белковых молекул, функциональных нарушениях на клеточном уровне с последующим развитием иммунореактивных и гипоксических/ишемических процессов.

Обзор современных представлений о механизмах холинергической регуляции в норме и при воздействии биологических токсинов или химических отравляющих веществ, молекулярными мишенями действия которых являются звенья холинергической регуляции, а именно: системы синтеза и деградации ацетилхолина, везикулярный транспорт ацетилхолина и его действие на рецепторы. Рассмотрена роль ненейрональных холинергических систем в развитии последствий острой и хронической интоксикации фосфорорганическими соединениями.

Выявлены низкомолекулярные пептиды плазмы крови крыс, которые могут претендовать на роль биомаркеров острой и субхронической интоксикации ФОС. Обнаружен пептид с молекулярной массой 2245,1 Да SFSYKPRAPSAEVEMTAYVL, который присутствовал в плазме контрольных животных и отсутствовал в плазме крыс с острой или субхронической интоксикацией ФОС, а также через 1 месяц восстановительного периода. Идентификация пептида показала, что он является частью альфа-1-макроглобулина плазмы крыс. Предлагаются механизм образования данного пептида в плазме контрольных крыс и возможные причины его отсутствия в плазме отравленных животных. Кроме того, обнаружены и идентифицированы другие пептиды, которые могут быть новыми маркерами интоксикации ФОС.

Проведен анализ активности фермента параоксоназы-1 (PON1), в сыворотке крови у 80 жителей Кировской области с учетом полиморфизма гена PON1, приводящим к аминокислотным заменам в позициях PON1 Q192R, и PON1 L55M. Частота R-аллеля в популяции составила 25,6%, частота встречаемости M-аллеля составила 37,5%. Полученные значения являются близкими к значениям частот встречаемости этих аллелей у других европеоидных популяций.

Проведено исследование динамики ряда биохимических показателей крови крыс в течение 6 недель после острого отравления зоманом (GD) и веществом типа VX (RVX). Показано, что помимо изменения активности «классических» маркеров интоксикации фосфоорганическими отравляющими веществами (ФОВ), -холинэстераз крови,- дополнительными биохимическими маркерами интоксикации в ранние после острого отравления сроки может служить активность аминотрансфераз, гамма-глутамилтрансферазы и параоксоназы-1. Динамика креатинина и мочевины может отражать развитие отставленной патологии на поздних сроках (4-6 недель) после острого отравления животных ФОВ.

Проведен сравнительный анализ изменений, наблюдаемых в системе гемопоэза у крыс на протяжении 6 недель после острого отравления зоманом и RVX. Определены основные направления изменений и критические сроки их возникновения. Полученные данные позволяют более полно представить механизм токсического действия зомана и RVX, не связанный с непосредственным ингибирование холинэстераз, и имеют большое значение для практической медицины, поскольку дают возможность рассмотреть новые направления для разработки средств профилактики и лечения отравлений и их последствий.

«Эстеразный статус» - важный показатель, характеризующий индивидуальную реакцию организма на контакт с ФОС. В последнее время накапливается всё больше данных относительно его адекватной интерпретации с учётом целого ряда дополнительных токсико- и фармакодинамических факторов. В статье приведён анализ последних литературных данных по данной проблематике. Даны предложения по расширению спектра показателей, характеризующих «эстеразный статус».

Методами молекулярного моделирования произведена оценка взаимодействия зомана с двумя тирозиновыми сайтами связывания на поверхности альбумина: Tyr-411 и Tyr-150. Методом молекулярного докинга охарактеризованы процессы связывания четырех стереоизомеров зомана в двух сайтах связывания альбумина и проведена оценка влияния соседних аминокислотных остатков на эффективность связывания. Методом молекулярной динамики проверена стабильность комплексов между альбумином и зоманом.

Представлен обзор, отражающий современные представления о связыающей способности макромолекул организма по отношению к ксеноиотикам. Подробно описаны существующие и активно развивающиеся методы оценки взаимодействия макромолекул с ксенобиотиками. Даны общие рекомендации по проведению анализа.

Обзор посвящен проблемам поиска и использования биомаркеров в диагностике различных заболеваний с акцентом на сложности их применения в области токсикологии в частности в токсикологии фосфорорганических соединений (ФОС). Описаны фазы исследования при поиске биомаркеров и общие принципы оценки их диагностического значения. Описаны подходы к диагностике отравлений ФОС, предложены пути повышения эффективности поиска биомаркеров для диагностики отравлений ФОС.

В обзоре представлены данные о механизмах действия активных форм кислорода (АФК). Клетки врожденного иммунитета могут генерировать относительно высокие концентрации АФК для борьбы с патогенами. В то же время низкие концентрации АФК постоянно образуются практически во всех клетках организма и выполняют сигнальные функции в качестве вторичных посредников в редокс-чувствительных сигнальных путях. Исследование механизмов модуляции внутриклеточного гомеостаза, роли эндогенных и экзогенных источников АФК необходимо для понимания патогенеза заболеваний, действия лекарственных и токсических веществ.

В статье описаны современные представления о превращениях ФОВ V-типа in vitro и in vivo. В опытах in vitro выявлен новый ковалентный аддукт RVX с белками плазмы крови методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-селективным детектированием в режиме высокого разрешения. Получены данные для оценки вклада альбумина в процесс детоксикации RVX.

Впервые исследовано влияние зарина (GB), зомана (GD) и российского вещества Vx (RVX) без применения и с применением антидотных препаратов (карбоксим или карбоксим в смеси с атропином) на качественный и количественный состав свободных и этерифицированных жирных кислот (СЖК и ЭЖК, соответственно) плазмы крови. Введение крысам доз GB и GD на уровне DL50 вызывает уменьшение концентраций СЖК в плазме крови через 3 часа. Через 24 часа уровень СЖК возвращается к норме. Введение 2 0.4DL50 RVX обусловливает повышенный уровень ЭЖК и СЖК в плазме крови в течение недели, в том числе обогащение полиненасыщенными кислотами фракции СЖК. Антидотная терапия нормализует динамику СЖК и ЭЖК, но не предотвращает изменения их уровней в первые часы. RVX в отличие от фосфорорганических пестицидов на уровне DL50 ингибирует ацетилхолинэстеразу (АХЭ), но не влияет на липидный обмен в первые 24 часа.

Исследовано влияние реактиватора холинэстераз карбоксима на возможность определения маркеров VR (О-изобутил-S-(2-диэтиламиноэтил)метилтиофосфоната) в биопробах, полученных в остром эксперименте in vivo после отравления крыс в дозе 2 0,4ЛД50 с интервалом 1 час. Установлено, что ацетилхолинэстераза (АХЭ) является более чувствительным биомаркером по сравнению с бутирилхолинэстеразой (БХЭ) плазмы крови. Использование карбоксима приводит к реактивации АХЭ в течение 3-х часов после отравления, тогда как в отсутствие терапии реактивация происходит в течение 3-х дней. Регенерация фосфорорганических отравляющих веществ (ФОВ) из состава белковых аддуктов плазмы крови с помощью фторид-иона в условиях эксперимента была возможна в течение 7 дней независимо от применения антидота. Влияние реактиватора на экскрецию продуктов гидролиза VR оказалось значительным. Через сутки после отравления и введения карбоксима О-изобутилметилфосфонат (ИбМФК) был идентифицирован в моче на уровне 17 нг/мл, в то время как в образцах мочи животных, не получавших реактиватор, на уровне 7,4 нг/мл; через трое суток ИбМФК был определен только в моче животных, не получавших антидот, на уровне 1 нг/мл. Также установлено, что содержание свободных и этерифицированных жирных кислот в плазме крови животных, не получавших антидот, становится максимальным на 7 сутки после отравления и, таким образом, может дополнить комплекс токсикодинамических показателей отравления VR.