Анотація до роботи:

Кішко Т.О. Роль ксантиноксидазно-ксантиндегідрогеназної системи в механізмі дії ксенобіотиків. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 – біохімія. – Інститут екогігієни та токсикології МОЗ України, Київ, 2002.

Дисертаційна робота присвячена вивченню ролі ксантиндегідрогеназно-ксантиноксидазної (КсД-КсО) системи в механізмі токсичної дії ксенобіотиків – папаверину і донорів оксиду азоту.

В дослідах in vitro на тимоцитах щурів встановлено, що папаверин, N-нітрозодиметиламін (НДМА), натрієві солі нітриту, нітрату і нітропрусиду викликають загибель тимоцитів по типу апоптозу. При дії папаверину в тимоцитах підвищується сумарна активність КсД і КсО за рахунок підвищення активності КсО, значно збільшується величина співвідношення активностей КсО/КсД (переважно у фракції структурних компонентів клітин) та посилюються реакції пероксидного окислення ліпідів (ПОЛ). Ці зміни передують загибелі тимоцитів і вказують на провідну роль продуктів ксантиноксидазної реакції супероксиду - О₂^- і Н₂О₂ в генезі апоптозу тимоцитів. Виявлено, що токсична дія нітропрусиду на тимоцити обумовлена впливом NO, який вивільняється з цієї молекули, дія нітрат-аніону пов’язана з його відновленням у нітрит-аніон, а цитотоксичність останнього значною мірою є самостійною і не залежить від його відновлення в NO. Апоптоз тимоцитів, індукований НДМА, обумовлений дією продуктів його N-деметилювання, а не NO. Показано, що КсД-КсО система тимоцитів має нітратредуктазну активність. Внаслідок апоптозу тимоцитів, індукованого папаверином, нітратредуктазна активність ксантиноксидази значно підвищується. КсД-КсО система також вносить суттєвий вклад у відновлення нітратів в організмі щурів. В дослідах in vivo на щурах в умовах токсичної дії нітриту натрію і інгаляцій NO₂ відбувається зниження активності КсД та підвищення активності КсО, що призводить до збільшення відношення КсО/КсД, а також посилення процесів ПОЛ. Такі ж зміни спостерігаються в організмі щурів при індукції ендогенного синтезу NO вакциною БЦЖ. Ці, а також інші прояви інтоксикації значною мірою усуваються введенням щурам акцепторів NO (комплексу ДЕТК-Fe²⁺ і препарату нітоксидел).

1. З’ясовано роль ксантиндегідрогеназно-ксантиноксидазної системи як невід’ємного ланцюга в загальному механізмі токсичної дії різних хімічних сполук на клітинному рівні і в цілому організмі щурів. Визначено особливості цитотоксичної дії на тимоцити папаверину, нітропрусиду натрію, нітриту натрію, нітрату натрію, N-нітрозодиметиламіну та роль оксиду азоту в механізмі дії вказаних сполук. В дослідах in vitro та in vivo при дії донорів та акцепторів оксиду азоту встановлено тісний зв’язок між станом ксантиндегідрогеназно-ксантиноксидазної системи і пероксидним окисленням ліпідів.

2. Загибель тимоцитів під дією папаверину, нітропрусиду натрію, нітриту натрію, нітрату натрію, N-нітрозодиметиламіну відбувається подібно, за типом апоптозу. Про це свідчить динаміка утворення одно-, двониткових розривів ДНК, фрагментації хроматину та загибелі клітин.

3. Загибель тимоцитів, індукована папаверином, нітропрусидом натрію, нітритом натрію, нітратом натрію, N-нітрозодиметиламіном супроводжується зниженням активності ксантиндегідрогенази та підвищенням активності ксантиноксидази. Ці зміни в ксантиндегідрогеназно-ксантиноксидазній системі більш виражені в структурних компонентах клітини ніж в цитоплазмі. Підвищення активності ксантиноксидази, яка є джерелом супероксидного радикалу та пероксиду водню, супроводжується посиленням реакцій пероксидного окислення ліпідів.

4. Ксантиноксидаза тимоцитів здатна відновлювати нітрати в нітрити, тобто має нітратредуктазну активність, яка підвищується при апоптозі, індукованому папаверином. В дослідах in vivo показано, що ксантиноксидазно-ксантиндегідрогеназна система вносить значний внесок у відновлення нітрату в організмі щурів.

5. Цитотоксична дія нітропрусиду натрію на тимоцити обумовлена утворенням NO, який вивільняється з цієї молекули, а нітриту має самостійну цитотоксичну дію на тимоцити, яка не залежить від його здатності відновлюватися до NO або окислюватися до нітрату. Дія нітрату пов’язана з перетворенням його в нітрит (в тому числі за допомогою нітратредуктазної активності ксантиноксидази). Дія НДМА обумовлена дією продуктів N-деметилювання цієї сполуки цитохромом Р-450 та не залежить від її денітрозування.

6. Встановлено, що тимоцити не синтезують оксид азоту, що підтверджено в дослідах in vitro методом ЕПР-спектрометрії, за утворенням нітриту і нітрату, та оцінюючи дію сполук здатних змінювати синтез NO.

7. В дослідах in vivo на щурах в умовах токсичної дії нітриту натрію і інгаляцій діоксиду азоту відбувається зниження активності ксантиндегідрогенази і підвищенням активності ксантиноксидази, що призводить до збільшення відношення КсО/КсД а також посилення процесів пероксидного окислення ліпідів. Такі ж зміни спостерігаються в організмі щурів при індукції синтезу NO шляхом ін’єкції вакцини БЦЖ. Ці, а також інші прояви інтоксикації в значній мірі усуваються введенням в організм акцепторів NO (комплексу ДЕТК-Fe²⁺ і препарату нітоксидел).

Публікації автора:

1. Дмитренко Н.П., Шандренко С.Г., Кузьминский С.Н., Веременко Л.М., Кишко Т.О., Сноз Л.Л. Биологическая активность нового препарата – акцептора оксида азота // Журн. АМН України. –1996. – 2, № 4. – С. 722-731.

2. Дмитренко Н.П., Сноз С.В., Шандренко С.Г., Кишко Т.О., Смердова Л.Н., Веременко Л.М. Влияние акцепторов оксида азота на критериально значащие биохимические показатели у крыс с нитритной нагрузкой // Современные проблемы токсикологии – 1998. - № 1. – С.24-28.

3. Дмитренко Н.П., Андрийчук Т.Р., Кишко Т.О., Юркина В.В., Цудзевич Б.А. Определение повреждений ДНК в непролиферирующих клетках животных // Укр. біохім. журн. –1997. – 69, № 1. – С.69-71.

4. Главин А.А., Михайленко В.М., Кишко Т.О., Смердова Л.Н., Рубенчик Б.Л., Дмитренко Н.П. Изменение активности фермента ксантиноксидазы, уровня перекисного окисления липидов и однонитевых разрывов ДНК при эндогенном синтезе канцерогенных N-нитрозаминов в организме крыс // Экспериментальная онкология. – 1999. – 21, - С.104-110.

5. Смердова Л.Н., Кишко Т.О., Главин А.А., Рубенчик Б.Л., Дмитренко Н.П. Изучение влияния экзогенных и эндогенных нитрозирующих факторов на образование N-нитрозодиметиламина у крыс в зависимости от состояния пуринового катаболизма // Укр. біохім. журн. –2000. – 72, № 1. – С.82-88.

6. Кишко Т.О., Дмитренко Н.П. Роль ксантиноксидазной и ксантиндегидрогеназной систем в апоптозе тимоцитов, индуцированном папаверином // Укр. біохім. журн. –2000. – 72, № 3. – С.95-104.

7. Кишко Т.О., Дмитренко Н.П., Лобода Ю.И. Изучение характера гибели тимоцитов крыс, вызванной различными ксенобиотиками // Современные проблемы токсикологии – 2000. - № 4. – С. 13-16.

8. Кишко Т.О., Сноз С.В., Дмитренко Н.П. Об участии цитохрома Р-450 в цитотоксическом действии N-нитрозодиметиламина на тимоциты крыс // Доповіді НАНУ – 2000. - № 4. – С.176-179.

9. Кишко Т.О., Шандренко С.Г., Дмитренко Н.П. Об участии оксида азота и супероксида в апоптозе тимоцитов, визванном папаверином и нитропруссидом натрия // Современные проблемы токсикологии – 2001. - № 1. – С. 26-31.

10. Дмитренко Н.П., Кишко Т.О., Шандренко С.Г. О роли ксантиноксидази в цитотоксическом действии нитратов и нитритов // Укр. біохім. журн. –2001. – 73, № 6. – С.113-118.

11. Kishko T.O., Shandrenko S.G., Dmitrenko M.P. Cytotoxic action of nitrate and nitrite due to nitrate reductase activity of xanthine oxidase system in rat organism // Programme and Abstract of Intracellular Signalling in Plant and Animal Systems (ISPAS), Kyiv, Ukraine, 9-14 September, 2001.

12. Dmitrenko M.P., Kishko T.O. Estimation of toxicity of xenobiotics in vitro on the apoptosis model of thymocytes // Programme and Abstract of Second World Congress on Alternatives and Animal Use in the Life Sciences,20-24 October 1996, Utrecht, The Netherlands.

13. Dmitrenko N.P., Kishko T.O., Smerdova L.N., Snoz S.V. The influence of N-nitrozodimethylamine (NDMA) on destruction nature of rat thymocytes and macrophages // Abstract programme of 2-nd Parnas Conference, 11-13 September 1998, Gdansk, Arthur’s Court.

14. Dmitrenko N.P., Shandrenko S.G., Snoz S.V., Kishko T.O., Smerdova L.N. Investigation the new drug nitoxidel – nitric oxide’s acceptor // Abstract programme of 2-nd Parnas Conference, 11-13 September 1998, Gdansk, Arthur’s Court.

15. Smerdova L.N., Kishko T.O., Glavin A.A., Dmitrenko N.P. Exogenic and endogenic nitrosation factors influence to the N-nitrozodimethylamine formation in the rats in accordance with purine catabolism state // Актуальные проблемы токсикологии, тезисы докладов научной конференции, посвященной 75-летию со дня рождения Ю.С.Кагана, 7-8 октября 1999 г., г. Киев.

16. Главин А.А., Кишко Т.О., Смердова Л.Н., Дмитренко Н.П., Михайленко В.М. Взаимосвязь между эндогенным синтезом нитрозодиметиламина и некоторыми показателями пуринового обмена // Экспериментальная онкология, Онкология-2000, тезисы ІІ съезда онкологов стран СНГ, Украина, Киев, 23-26 мая 2000 г.

17. Кишко Т.О. Вплив нітриту натрію на ксантиноксидазну та ксантиндегідрогеназну активності і вміст аллантоїну у щурів // Тези доп. VП Укр. біохім. з їзду (Київ, 3-6 вересня 1997 р.), Київ, 1997. ч.І, с.98-99.

18. Дмитренко М.П., Андрійчук Т.Р., Кішко Т.О. Вивчення апоптозу тимоцитів, що викликаний папаверином // Тези доп. VП Укр. біохім. з їзду (Київ, 3-6 вересня 1997 р.), Київ, 1997. ч.Ш, с.38-39.

19. Дмитренко М.П. Сноз С.В., Шандренко С.Г., Кішко Т.О., Смердова Л.М., Веременко Л.М. Вплив акцепторів оксиду азоту на критеріально значущі біохімічні показники щурів з нітритною інтоксикацією // Тези доп. VII Укр. біохім. з’їзду (Київ, 3-6 вересня 1997 р.), Київ, 1997. ч.ІІІ, с.25-26.