Антон Павлович Лашин - доктор биологических наук, профессор кафедры ветеринарии и физиологии животных.
248007, Калуга, ул. Вишневского, д. 27
Anton P. Lashin - Dr.Sci. (Biology), Professor of the Veterinary Medicine and Animal Physiology Department.
27, Vishnevsky St., Kaluga, 248007
Наталья Владимировна Симонова - доктор биологических наук, профессор кафедры медико-биологических дисциплин.
248023, Калуга, ул. Степана Разина, д. 26
Natalya V. Simonova - Dr.Sci. (Biology), Professor of the Medical and Biological Disciplines Department.
26, Stepan Razin St., Kaluga, 248023
Степан Владимирович Панфилов - аспирант кафедры госпитальной терапии с курсом фармакологии.
675006, Амурская область, Благовещенск, ул. Горького, д. 95
Stepan V. Panfilov - PhD Student of the Hospital Therapy Department with a Course in Pharmacology.
95, Gorky St., Blagoveshchensk, Amur Region, 675006
Ирина Юрьевна Саяпина - доктор биологических наук, зав. кафедрой гистологии и биологии.
675006, Амурская область, Благовещенск, ул. Горького, д. 95
Irina Yu. Sayapina - Dr.Sci. (Biology), Head of the Histology and Biology Department.
95, Gorky St., Blagoveshchensk, Amur Region, 675006
Введение. Необходимость моделирования оксидативного стресса в эксперименте воздействием переменного магнитного поля низкой частоты связана с постоянным увеличением электромагнитной нагрузки на теплокровный организм ввиду ежегодного ухудшения электромагнитного состояния внешней среды. Переменное магнитное поле низкой частоты запускает каскад биохимических реакций у лабораторных животных, изменяющих гомеостаз на фоне повышения интенсивности свободнорадикального (перекисного) окисления липидов биомембран. Препараты, содержащие янтарную кислоту, обладают антиоксидантным, антигипоксантным, актопротекторным и стресс-протективным действием, апробированным в различных модельных системах, однако отсутствие данных об эффективности янтарной кислоты в условиях воздействия переменного магнитного поля стало основанием для проведения настоящего эксперимента. Цель данного исследования — определение защитных эффектов янтарной кислоты при воздействии переменного магнитного поля низкой частоты на лабораторных крыс.
Материалы и методы. Объектом исследования стали 90 белых беспородных крыс-самцов массой 200–250 г, разделенные на три группы: 1-я группа — интактная, животные находились в стандартных условиях вивария и каким-либо воздействиям не подвергались; 2-я группа — контрольная, крыс подвергали воздействию переменного магнитного поля низкой частоты (ПМП НЧ) в течение 21 дня ежедневно по 3 часа на фоне предварительного ежедневного внутрибрюшинного введения животным непосредственно перед воздействием ПМП НЧ 0,9 % раствора натрия хлорида в дозе 1 мл/кг; 3-я группа — опытная, крысам перед воздействием ПМП НЧ ежедневно внутрибрюшинно вводили янтарную кислоту в дозе 100 мг/кг (1 мл/кг) в течение 21 дня. Воздействие переменного магнитного поля низкой частоты осуществляли с помощью системы колец Гельмгольца (диаметр 1 м), запитанной от источника переменного тока частотой 50 Гц, с индукцией магнитного поля 0,4 мТл, при этом клетки с животными помещали в центре установки. Актопротекторную активность янтарной кислоты определяли на 7-й, 14-й и 21-й дни от начала эксперимента по длительности плавания крыс в воде. Антиоксидантную активность — о концентрации диеновых конъюгатов, гидроперекисей липидов, малонового диальдегида, церулоплазмина, витамина Е в плазме крови крыс по общепринятым методикам. Стресс-протективную активность — по массе надпочечников, вилочковой железы, селезёнки и количеству эрозивных дефектов на поверхности слизистой оболочки желудка.
Результаты исследования. Данные эксперимента подтвердили актопротекторную активность янтарной кислоты — длительность плавания крыс опытной группы увеличилась на 25–37 % по сравнению с контролем. Антиоксидантная активность янтарной кислоты в условиях магнитной индукции проявилась в снижении концентрации продуктов липопероксидации на фоне повышения уровня церулоплазмина в крови крыс опытной группы в сравнении с животными контрольной группы. Введение янтарной кислоты в брюшину крыс опытной группы в условиях воздействия переменного магнитного поля низкой частоты предупредило инволюцию вилочковой железы на 45 % (7-й день), 56 % (14-й день), 71 % (21-й день) и селезёнки на 52 %, 58 % и 66 % соответственно на фоне уменьшения количества эрозивно-язвенных дефектов на поверхности слизистой оболочки желудка в 2,5–4 раза в сравнении с животными контрольной группы.
Обсуждение и заключение. Подтверждены защитные эффекты янтарной кислоты при воздействии переменного магнитного поля низкой частоты, сочетающие стресс-протективное, актопротекторное и антиоксидантное действие экзогенного сукцината. Способность янтарной кислоты препятствовать негативным изменениям во внутренних органах, вызванным магнитной нагрузкой, базируется на статистически значимом превышении коэффициентов массы вилочковой железы и селезёнки в опытной группе, по сравнению с контрольной, на фоне меньшего количества эрозивных дефектов на поверхности слизистой оболочки желудка. Янтарная кислота снижает интенсивность процессов перекисного окисления липидов в условиях магнитного воздействия за счет уменьшения содержания продуктов липопероксидации и повышения уровня церулоплазмина в крови животных.
Introduction. The need to simulate the oxidative stress by an experiment of exposure to the low-frequency alternating magnetic field is induced by the persistent increase of the electromagnetic load on the endothermic organisms caused by the annual deterioration of the electromagnetic state of the environment. The low-frequency alternating magnetic field starts a chain of biochemical reactions in the laboratory animals, which alter the homeostasis against the increased intensity of free-radical oxidation (peroxidation) of biomembrane lipids. The preparations containing succinic acid have the antioxidant, antihypoxant, actoprotective and stress-protective effects, tested through various kind of modelling, however, the absence of data on the efficacy of succinic acid under the exposure to the alternating magnetic field has become the reason for the present experiment. The aim of the research is to determine the protective effects of succinic acid upon exposure of the laboratory rats to the low-frequency alternating magnetic field.
Materials and Methods. The objects of the research were 90 white outbred male rats weighing 200–250 g, divided into three groups: group 1 — intact, the animals were in standard vivarium conditions and were not exposed to any effect; group 2 — control, the rats were exposed to the low frequency alternating magnetic field (LF-AMF) for 21 days daily per 3 hours, preceded by daily intraperitoneal administration to animals of the 0.9% sodium chloride solution at a dose of 1 ml / kg straight before them being exposed to LF-AMF; group 3 — experimental, the rats were daily intraperitoneally administered the succinic acid at a dose of 100 mg / kg (1 ml / kg) for 21 days prior to being exposed to LF-AMF. The exposure to the low-frequency alternating magnetic field was created by the Helmholtz coils (of diameter 1 m) powered by the alternating current source with a frequency of 50 Hz, with a magnetic field induction of 0.4 mT, whereas the cages with animals were placed in the centre of the device. The actoprotective effect of succinic acid was checked on the 7th, 14th and 21st days from the beginning of the experiment by duration of swimming of rats in water. The antioxidant effect — by concentration of diene conjugates, lipid hydroperoxides, malondialdehyde, ceruloplasmin, vitamin E in the blood plasma of rats measured according to the commonly accepted methods. The stress-protective effect was determined by the masses of the adrenal glands, thymus gland, spleen and the number of erosive defects on the suRussian Federationace of the gastric mucosa.
Results. The experimental data has confirmed the actoprotective effect of succinic acid — the duration of swimming of the rats in the experimental group increased by 25–37% compared to the control one. The antioxidant effect of succinic acid under magnetic induction has been manifested in a decreased concentration of lipid peroxidation products against increased level of ceruloplasmin in the blood of rats in the experimental group compared to the animals in the control group. Administration of the succinic acid into the peritoneum of rats in the experimental group under exposure to the low frequency alternating magnetic field has prevented involution of the thymus gland by 45% (7th day), 56% (14th day), 71% (21th day) and the spleen by 52%, 58% and 66% respectively, alongside, the number of erosive and ulcerative defects on the suRussian Federationace of the gastric mucosa has decreased by 2.5–4 times compared to the animals in the control group.
Discussion and Conclusion. The protective effects of succinic acid upon exposure to the low-frequency alternating magnetic field have been confirmed that include the stress-protective, actoprotective and antioxidant effects of the exogenous succinate. The ability of succinic acid to prevent the negative changes in the internal organs caused by the magnetic loads is proved by the statistically significant excess of the mass coefficients of the thymus gland and spleen in the experimental group, compared to the control one, along with the fewer erosive defects on the suRussian Federationace of the gastric mucosa. Succinic acid reduces the intensity of lipid peroxidation processes upon the magnetic exposure due to reducing the concentration of lipid peroxidation products and increasing the level of ceruloplasmin in the blood of animals.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.